压电式破膜仪的原理压电式破膜仪的原理基于压电效应。当压电陶瓷通电后，它会产生高频振动。这种振动被传递到显微操作针上，使针产生振动。这种振动用于在显微操作过程中打孔或穿孔细胞膜，特别是在哺乳动物胚胎透明带细胞膜的穿孔任务中。压电式破膜仪可以配合显微操作臂和显微注射仪使用，以提高克隆动物中核移植、小鼠ICSI等工作的成功率。由于压电脉冲能直接无损失地传输到操作针上，使得细胞膜的穿孔更加精确和可靠。这种显微操作方式提高了多种实验的成功率，包括胚胎干细胞或诱导多能干细胞的寒胚移植、小鼠ICSI等。此外，压电式破膜仪操作直观、简单快捷，具有可重复性的参数设置，实验参数可记忆，也可以选用人体工程学脚踏或仪器上的旋钮进行操作。 压电破膜仪 PMM 具有高度的精确性和可调节性，可以根据实际需求进行调整，提高操作效率。日本Piezo压电显微注射
下面我们利用压电陶瓷测试压电效应和逆压电效应。
常用的压电陶瓷是由锆钛酸铅（PZT）材料做成的。将PZT材料做成的压电陶瓷片粘在圆形黄铜片上就构成了压电陶瓷元件。它具有明显的压电效应。首先，将压电陶瓷片A的两根引线通过一个按钮开关与信号发生器相联。将压电陶瓷片B的两根引线与扩音器（带喇叭）的输入端相连。将A、B两个压电陶瓷片用黑封泥固定在同一个木板制成的箱子上。当观察者将按钮开关按下，接通信号发生器和压电陶瓷A时，由于逆压电效应，A开始振动，并把振动传给木箱，木箱的振动传给压电陶瓷B，由于压电效应，使B两边产生变化电信号，再传给扩音器使喇叭发声，所以这个实验同时演示了压电效应和逆压电效应。 美国细胞内膜打孔压电气压注射器通过使用压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI，医生可以更加准确地选择和捕捉精子，提高受孕的几率。
Piezo-ICSI令人欣喜的结果早在1999年，《人类》杂志上就发表了关于普通ICSI和Piezo-ICSI在受精率、受精之后退化率（终止分裂率）及妊娠率等方面的数据对比。
结果显示，Piezo-ICSI是非常有效的一项技术。通过这种「不强迫」、「不刺激」的「温柔手法」，Piezo-ICSI可以明显提高受精率，且对**终的妊娠结果也起着非常积极的作用！作为平均患者年龄39岁的生殖中心，日本英医院接诊了众多的大龄患者，深知大龄患者由于卵子老化、卵子质量下降，更容易出现受精率和囊胚养成率不高的情况，**终导致试管成功率偏低。因此，盐谷院长决定引进Piezo-ICSI这项技术，来帮助解决大龄患者遇到的难题。
通过对比42岁以上患者使用Piezo-ICSI技术后的培养结果，我们发现：受精率、分裂率及囊胚养成率都有所提升，特别是***的囊胚养成率，总体提高了35.9%。
44岁患者通过Piezo-ICSI取卵2颗养成2颗囊胚Piezo-ICSI技术在处理卵子时可以**小化对卵子的损伤，因此英医院针对所有40岁以上的患者都在使用显微受精时用到Piezo-ICSI技术。发表于2019年11月的第64回日本生殖医学会的学术报告中，也从临床数据上再次确认了Piezo-ICSI的有效性。
传统的压电陶瓷较其它类型的压电材料压电效应要强，从而得到了广泛应用。但作为大应边，高能换能材料，传统压电陶瓷的压电效应仍不能满足要求。于是近几年来，人们为了研究出具有更优异压电性的新压电材料，做了大量工作，现已发现并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3单晶（A=Zn2+,Mg2+）。这类单晶的d33比较高可达2600pc/N(压电陶瓷d33比较大为850pc/N),k33可高达0.95（压电陶瓷K33比较高达0.8），其应变>1.7%，几乎比压电陶瓷应变高一个数量级。储能密度高达130J/kg，而压电陶瓷储能密度在10J/kg以内。铁电压电学者们称这类材料的出现是压电材料发展的又一次飞跃。现在美国、日本、俄罗斯和中国已开始进行这类材料的生产工艺研究，它的批量生产的成功必将带来压电材料应用的飞速发展。PMM具备快速响应的特点，能够在短时间内完成实验操作，减少了操作时间和不确定性。
虽然Piezo-ICSI对于大龄试管准妈妈们的***来说非常有意义，但这项技术的使用却对生殖中心有着比较高的门槛。日本英医院拥有三台Piezo-ICSI仪器，仪器的显微镜来自日本精工企业，手动精密操作台来自德国。作为**精密仪器，它的每一个组件成本都达百万，整体造价超过千万。
使用Piezo-ICSI不单单是设备升级，对培养师的操作要求和难度也是直线升级的。具体说来，因为受精操作是在高倍显微镜下利用操作杆来进行的，需要培养师同时配合操作观察操作杆、显微镜、受精针和显示屏。这么听起来是不是感觉难度似乎还可以？然而事实上，在操作的过程中，培养师需要不断的进行距离判断的「切换」：想象一下，**挪动1cm，镜下实际只会挪动0.1mm，但出现在视野中的范围，实际上会有5cm那么大！ PMM PIEZO的使用不仅可以提高受孕成功率，还可以减少患者的心理压力和焦虑感，增强他们的信心。美国精子制动压电RNA注射
压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI的推广和应用将为辅助生殖技术的发展提供重要的技术支持和推动力。日本Piezo压电显微注射
为什么具有“脆性卵膜”的卵子ICSI后容易退化？如下：一、卵子成熟度不足。卵子的成熟包括核成熟（以排出***极体为标志）以及胞质成熟，而胞质成熟往往滞后于核成熟，两者并不完全同步。有对照研究表明，脆性卵膜组的成熟卵细胞比例***低于正常破膜组，ICSI后卵子退化率也高于正常破膜组，这提示了卵子成熟度与卵膜脆性具有一定的相关性，并**终影响了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前为止，关于雌***水平对脆性卵膜的影响，现有的研究结论并不一致，但归根到底仍然可能是通过影响卵子成熟来改变卵膜的特性。三、ICSI机械操作。一方面ICSI是侵袭性操作，可能破坏卵膜、细胞骨架等细胞器，另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保护作用，细胞骨架和卵膜更容易在ICSI过程中崩解。为避免脆性卵膜卵子ICSI后退化，除了改善注射方式（如进针前利用激光穿透或削薄透明带，操作尽可能轻柔等），还可采用改进的Piezo-ICSI（压电脉冲破膜辅助ICSI），能有效改善注射后卵子退化的情况。此外，在临床促排卵方面，也可考虑调整药物用量，在保证卵泡大小均匀的情况下，尽量推迟扳机时间，提高卵母细胞成熟度，减轻ICSI后卵子退化的比例，以尽可能保证ART***的效果。日本Piezo压电显微注射
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