北京Piezo压电显微注射

什么是压电陶瓷呢？其实它是一能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料。所谓压电效应是指某些介质在受到机械压力时，哪怕这种压力微小得像声波振动那样小，都会产生压缩或伸长等形状变化，引起介质表面带电，这是正压电效应。反之，施加激励电场，介质将产生机械变形，称逆压电效应。1880年法国人居里兄弟发现了“压电效应”。1942年，***个压电陶瓷材料——钛酸钡先后在美国、前苏联和日本制成。1947年，钛酸钡拾音器——***个压电陶瓷器件诞生了。50年代初，又一种性能**优于钛酸钡的压电陶瓷材料--锆钛酸铅研制成功。从此，压电陶瓷的发展进入了新的阶段。60年代到70年代，压电陶瓷不断改进，逐趋完美。如用多种元素改进的锆钛酸铅二元系压电陶瓷，以锆钛酸铅为基础的三元系、四元系压电陶瓷也都应运而生。这些材料性能优异，制造简单，成本低廉，应用***。利用压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以制造出压电点火器、移动X光电源、炮弹***装置。用两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代普通的火石，可以制成一种可连续打火几万次的气体电子打火机。Piezo-ICSI 相比常规 ICSI方法，可有效提高ICSI受精率。北京Piezo压电显微注射

卵胞浆内单精子显微注射（ICSI）不仅用于人类辅助生殖（ART），而且在稀有物种保护、转基因动物的生殖系拯救或任何兽医辅助受孕过程中也被***用于兽医体外受精。压电辅助ICSI于1995年***被描述，可用于标准ICSI失败的动物（如小鼠）的辅助受孕。该技术所需的显微注射工作站与标准ICSI非常相似，但在毛细管支架上增加了一个压电冲击单元。本用户指南重点介绍压电辅助显微注射程序本身。摘要卵母细胞胞浆内单精子显微注射，即将单个精子直接注射到卵子的细胞质中，***在仓鼠身上被描述，并已成功应用于人类，以及其他物种，如小鼠。在动物模型中进行的ICSI是研究直接受精过程以及不孕原因的比较好工具。特别是在生物医学研究领域，当精子被共同注射或包裹外源DNA时，ICSI也可以用作基因转移技术。此外，当转基因表达或突变损害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力时，通常会应用小鼠ICSI。在这些情况下，压电辅助ICSI可以成为拯救和维持非常有价值的小鼠品系的一种手段，因为正常的ICSI已被证明在小鼠身上很困难。几项研究表明，通过压电驱动的微毛细管注**子对小鼠卵子的创伤远小于传统方法。此外，压电辅助ICSI已被证明可以显著提高受精成功率。美国透明带打孔压电小鼠ICSI压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI的广泛应用将推动辅助生殖技术的发展，提高生殖医学领域的科研水平。

‌压电破膜仪在生殖中的应用主要是通过压电效应进行细胞穿孔，以便进行随后的显微注射和操作，从而提高各种操作的成功率‌。压电破膜仪利用压电元件产生的驱动力，可以良好地穿刺各类样品，如哺乳动物的卵母细胞和胚胎，用于ICSI（胞浆内单精子注射）等操作。这种技术操作温和，样品无变形，刺破细胞膜时无细胞质抽吸或搅动，操作简单且安全可靠‌。在生殖医学中，压电破膜仪的具体应用包括：‌卵胞质内单精子注射‌：通过压电脉冲穿透卵子的透明带，将单精子注入卵胞质内，完成受精过程。这种方法适用于高龄女性或精子质量较差的情况，能够降低卵子退化率，提高卵子正常受精率和胚胎成活率‌。‌胚胎移植‌：在胚胎移植手术中，压电破膜仪可以帮助精确地将胚胎注入母体子宫，提高移植成功率‌。这些应用不仅提高了生殖医学中的操作成功率，还为高龄女性和其他生育困难的患者提供了更多的生育机会。

在非晶方性晶体中，施一外力使晶体变形，则由于晶格中电荷的移动造成晶体内局部性不均匀电荷分布，而产生一电位移。电荷的位移是由于晶体内部所有离子的移动，或者因为原子轨道上电子分布的变形而引起离子偏极化所造成，这些电荷位移现象在所有材料中都存在，可是要具有压电效应，则必须能在材料每单位体积中造成有效地净的电双极矩变化。是否能有这种变化，端视晶格结构之对称性而定。压电现象理论**早是李普曼（Lippmann）在研究热力学原理时就已发现，后来在同一年，居里兄弟做实验证明了这个理论，且建立了压电性与晶体结构的关系。1894年，福克特（W.Voigt）更严谨地定出晶体结构与压电性的关系，他发现32种晶类（class）可能具有压电效应（32类中不具有对称中心的有21种，其中一种压电常数为零，其余20种都具有压电效应）。“PIEZO PMM 6”是一种压电显微操作系统，作为压电注射的先驱，投入了大量的资源进行其研发。

ICSI技术作为辅助受精的一种手段，在近10年获得长足发展。ICSI技术在动物受精机理研究、野生动物遗传资源保存、拯救珍稀动物和胚胎工厂化生产等方面有着非常广阔的应用前景。该技术已经成为人类临床医学上***男性不育症的重要手段，并在全世界得到广泛应用。

尽管ICSI已取得很大成就，但是其存在的问题也不容忽视。首先，由于人为地选择，动物自身对精子优胜劣汰的选择遭到破坏。这对动物种群的发展产生的影响还需长期深入的研究。如果能详细了解精子的表型和基因型之间的关系，相信ICSI技术的可靠性会有所明确。其次，作为胚胎生物技术的一部分。ICSI 技术也存在总体效率低的问题，而且胚胎移植后妊娠率低而流产率高亦是目前存在的普遍问题。另外，存在出生动物的死亡和畸形等不良后果。因此要更深入地研究其机理和操作等问题，进一步改善ICSI技术。比如Piezo-ICSI技术就可以有效提高成功率。 压电辅助ICSI于1995年被描述，可用于标准ICSI失败的动物（如小鼠）的辅助受孕。日本透明带穿孔压电活检

PRIME TECH PMM 用于小鼠ICSI。北京Piezo压电显微注射

piezoelectric polymer压电现象是由于应力作用于材料，在材料表面诱导产生电荷的过程，一般这一过程是可逆的，即当材料受到电参数作用，材料也会产生形变能。木材纤维素、腱胶原和各种聚氨基酸都是常见的高分子压电性材料，但是其压电率太低，而没有使用价值。在有机高分子材料中聚偏氟乙烯等类化合物具有较强的压电性质。压电率的大小取决于分子中含有的偶极子的排列方向是否一致。除了含有具有较大偶极矩的C-F键的聚偏氟乙烯化合物外，许多含有其他强极性键的聚合物也表现出压电特性。如亚乙烯基二氰与乙酸乙烯酯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲酸乙烯酯等的共聚物，均表现出较强的压电特性。而且高温稳定性较好。主要作为换能材料使用，如音响元件和控制位移元件的制备。前者比较常见的例子是超声波诊断仪的探头、声纳、耳机、麦克风、电话、血压计等装置中的换能部件。将两枚压电薄膜贴合在一起，分别施加相反的电压，薄膜将发生弯曲而构成位移控制元件。利用这一原理可以制成光学纤维对准器件、自动开闭的帘幕、唱机和录像机的对准件。北京Piezo压电显微注射