单精子显微注射技术——解决因精子问题导致的不育症
在自然受孕过程中,精子需要经历一系列复杂的生理反应,包括顶体反应、穿越透明带等,才能与卵子结合。然而,当男性存在严重的少精子症、弱精子症或畸形精子症时,这些自然过程可能无法顺利完成,导致不育。此时,单精子显微注射技术便成为了一种有效的解决方案。
单精子显微注射技术针对男性精子问题而设计,也被称为第二代试管婴儿技术,其**在于通过显微操作,将单个精子直接注入卵母细胞的胞浆内,从而绕过自然受精过程中精子需要穿越卵子透明带的障碍。
单精子显微注射的操作过程即使用一根极细的显微操作针,将经过筛选的单个精子注入到卵母细胞的胞浆内。这一过程需要极高的精确度和技巧,以确保精子能够成功进入卵子。受精成功后,受精卵将被培养至早期胚胎阶段,并移植到母体子宫内,以期实现妊娠。 PMM可用于移去卵细胞内的染色体,它可以用平口针迅速的穿透透明带,而无须用尖头针。日本Piezo Micro Manipulator压电细胞注射
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。日本透明带打孔压电压电注射压电破膜仪 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。
PMM可用于移去卵细胞内的染色体,它可以用平口针迅速的穿透透明带,而无须用尖头针。含有染色体的细胞质会混进洗液管,通过透明带的孔抽取出来。PMM和传统方法相比提高了速度和准确率,也就是说增加了效率。细胞核显微注射Piezo可以轻易破坏核的细胞质膜收集核,利用平口针灸可以一次注射1个或更多的核。针在膜的表面形成一个较深的内陷,piezo就很容易破膜将核注射进去。胚胎干细胞显微注射PMM与传统尖头针相比可促进ES细胞注射入胚泡,甚至可以穿透和部分破坏内细胞群,增加ES细胞的作用。平口针的顶端直径为8-12um,大约可装15个ES细胞,用中、低档能量的脉冲,PMM即可穿透细胞群,用低能量的多次脉冲,针可穿透滋养外胚层(TE)。卵母细胞胞浆内单精子显微注射PMM通过将精子尾部与头部割离,精子头部吸入平口针,在中低档能量下即可穿透透明带,进行单精子显微注射。增加了速度和准确率,PMM为转基因鼠高效率的产品。与传统方法相比,Piezo增加了显微注射的速度和准确率,利用MII转基因的方法很有效的生成转基因鼠。Piezo可以轻易破坏核的细胞质膜收集核,利用平口针就可以一次注射1个或更多的核,用于细胞核显微注射。
什么是压电式PIEZO-ICSI?
压电式-ICSI是一种先进的ICSI技术,可减少对卵子的伤害,并与传统的ICSI相比更能提高受精率。到目前为止,临床研究表明压电式ICSI具有低的卵子降解率(1%)和高的受精率(89%)。相较于传统的ICSI,压电式ICSI使用较细的注射针尖,而注射针尖是钝的而非尖锐的,因此降低伤害卵子的可能性。
电压式PIEZO-ICSI是否安全?研究表明,压电式ICSI并不影响卵母细胞骨架以及对卵母细胞在细胞分裂时染色体的分离没有影响。它也表明,从压电ICSI衍生的囊胚非整倍体率是与常规ICSI类似的。大家可以对比一下电压式-ICSI和常规ICSI对比 PMM利用压电晶体管压电效应,将卵细胞外层的透明带轻易穿孔,以执行动物克隆或人工生殖。日本prime tech压电细胞注射
压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI的推广和应用将为不孕不育患者带来新的希望和机会,改善他们的生活质量。日本Piezo Micro Manipulator压电细胞注射
依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。这里再介绍一下电致伸缩效应。电致伸缩效应,即电介质在电场的作用下,由于感应极化作用而产生应变,应变大小与电场平方成正比,与电场方向无关。压电效应*存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在,不论是非晶体物质,还是晶体物质,不论是中心对称性的晶体,还是极性晶体。
压电效应的发现
1880年皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现电气石具有压电效应。1881年,他们通过实验验证了逆压电效应,并得出了正逆压电常数。1984年,德国物理学家沃德马·沃伊特(德语:Woldemar Voigt),推论出只有无对称中心的20中点群的晶体才可能具有压电效应。 日本Piezo Micro Manipulator压电细胞注射
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