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。深圳透明带打孔压电ICSI
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。 武汉细胞内膜打孔压电平口针“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。
传统的ICSI是通过授精针刺破卵子,将挑选好的精子注入使之受精。本质上对卵子来说是一种物理性侵入,特别对于幼弱老化的卵子可能会有一定损伤的风险。而全新的压电式胞浆内单精子注射(Piezo-ICSI)技术,可以减少对卵子的伤害,相较于常规式的ICSI相比更能提高受精率。
Piezo-ICSI超音振动显微受精法,采用极细(0.908毫米)的平口注射针,比常规的注射针(1.473mm)细小了将近一半,能够将卵巢的伤害降到比较低。另一方面,精子注射的过程对卵子的影响也极其重要。Piezo-ICSI技术通过超音振动来打开卵子透明带再将精子注入,减少了对卵子的损伤,也能够提高胚胎成功受精的几率。研究数据显示,以原有的人工授精疗法ICSI与Piezo-ICSI进行比较,受精率从83.1%提高到90.3%,细胞分裂优化由84.60%提高到88.10%。 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。
“ICSI”(intracytoplasmicsperminjection)指卵胞浆单精子注射,其操作主要涉及“精子制动-精子拾取-破膜-注射”几个步骤,其中在“破膜”(即使用注射针刺破卵膜,以便将单个精子送入卵胞浆)这一步,部分患者的卵子会出现“无破膜感”这一特征,这是怎么回事呢?原来,进行ICSI操作的时候,并不是直接用注射针径直扎破卵膜。技术书籍这样描述道:“调节显微操作作针和卵膜至同一水平面,将注射针中的精子推至针尖处,注射针从卵子3点钟位置穿入透明带并继续进针,至卵中心或越过中心位置。由于卵膜的弹性,进针处卵膜出现‘漏斗状’,但卵膜仍未破裂,需轻微回吸注射针以确认膜破裂。一旦刺破卵膜可见到胞浆和精子的一个‘快速反流’的过程或可见卵膜‘回弹’现象,之后将精子注入卵子胞质内。这是正常情况下的破膜操作,而文章开头提到的“无破膜感”,则是指注射针穿入透明带的同时也立即穿透卵膜,不形成漏斗状结构,看不到胞浆的快速返流或回弹现象。学术界给具有这一特征的卵子细胞膜起了个特有名称——脆性卵膜。通过使用PMM PIEZO-ICSI,医生可以更加精确地进行受精操作,提高受孕成功率,为患者创造更多的生命奇迹。北京压电小鼠ICSI
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。深圳透明带打孔压电ICSI
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)。深圳透明带打孔压电ICSI
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