Зрелые яйца — это самые крупные клетки организма, содержащие большое количество цитоплазмы, с относительно длительным временем обезвоживания, низким отношением площади поверхности к объему, что не способствует равномерному охлаждению или нагреванию поверхности и внутренней части клетки, и медленной скоростью движения воды внутрь и наружу яйца. Структура и органеллы яйца чрезвычайно чувствительны к изменениям температуры и физико-химических факторов, и повреждения при замораживании в основном необратимы. Поэтому в процессе замораживания-размораживания неизбежно повреждение ооцита в результате воздействия растворителей, внутриклеточного обледенения, обезвоживания, токсичности криопротекторов и воздействия осмотического давления. Зона пеллюцида — это прозрачная неклеточная структура, которая окружает яйцеклетку и состоит в основном из кислых гликопротеинов. Зона пеллюцида содержит белки рецепторов сперматозоидов, которые играют важную роль в распознавании сперматозоида и яйца и вызывают реакцию акросомы сперматозоида. После проникновения сперматозоида в яйцеклетку, zona pellucida подвергается биохимическим изменениям и участвует в предотвращении оплодотворения несколькими сперматозоидами. Поскольку zona pellucida является структурой яйца, подверженной воздействию внесосудистой среды, на структуру и функцию zona pellucida неизбежно влияет токсичность криопротектора, а также химические и физические эффекты процесса замораживания-оттаивания, действующие непосредственно на zona pellucida. Застывание, трещина и разрыв zona pellucida, а также изменения в пространственной структуре белка рецептора сперматозоида zona pellucida влияют на функцию zona pellucida. Мейотическое веретено — это динамичная многогранная структура внутри яйцеклетки, состоящая в основном из микротрубочек. Веретено играет ключевую роль в завершении мейоза, расположении и сегрегации хромосом, формировании диполей и прокариотической миграции яйцеклетки после оплодотворения. Веретено чрезвычайно чувствительно к изменениям температуры, и снижение температуры на 7 градусов ниже нормальной температуры тела может вызвать укорочение веретена, деполимеризацию, разделение, мультиполярное веретено и потерю полярности веретена. Воздействие на мембрану яйца Мембрана яйца контролирует внутренний и внешний транспорт материалов и информации и поддерживает относительную стабильность внутренней среды яйца. Во время оплодотворения мембраны участвуют во взаимодействии сперматозоида и яйца. Поэтому структурная и функциональная целостность мембран имеет фундаментальное значение для выживания и функциональной активности яйца. Повреждение мембраны яйца при замораживании, оттаивании и повторном нагревании может принимать форму разрыва мембраны яйца, набухания мембраны, изменения микроворсинок на мембране яйца, изменения проницаемости мембраны и дегенерации мембранных липопротеинов. После оплодотворения замороженных яйцеклеток, если мейотическое веретено повреждено, нормальная сегрегация хромосом может быть подавлена, что приводит к анеуплоидии, полиплоидии или аномальному образованию прокариотов. Воздействие на митохондрии Митохондрии являются важными мембранно-фазовыми органеллами яйца, обеспечивающими энергию для функциональной деятельности яйца через путь окислительного фосфорилирования. Окислительное фосфорилирование осуществляется ферментами и коферментами, распределенными на внутренней митохондриальной мембране и кристах. Процесс замораживания и оттаивания может изменить ультраструктуру митохондрий человеческого яйца, что приводит к снижению или дефекту функции митохондрий, снижению выработки АТФ и неспособности яйца поддерживать нормальную функциональную активность. Микрофиламенты представляют собой фибриллы в яйце и состоят в основном из фибриллярного актина в полимерном состоянии. Они являются динамичными и полярными структурами, которые вместе с микротрубочками образуют цитоскелет и участвуют в разнообразных внутриклеточных движениях, таких как изгнание полюсных тел и миграция прокариотов. Из вышесказанного ясно, что яйцеклетки неизбежно повреждаются в процессе замораживания и оттаивания, и что выживаемость, оплодотворяемость и скорость развития эмбриона из человеческих яйцеклеток после криоконсервации низки. Поэтому замораживание яйцеклеток возможно только в двух особых случаях (замужние женщины, проходящие лечение злокачественных опухолей с целью сохранения фертильности, и замужние женщины, у которых возникают трудности с оплодотворением яйцеклеток в день извлечения) и не является страховым полисом по бесплодию для женщин.