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。 压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI的使用不仅可以提高受精成功率,还可以减少操作的时间和风险,提高工作效率。昆明透明带压电小鼠ICSI
时值压电效应发现的一百周年,特参考马逊(W.P.Mason)之作撰写本文,简介压电性之历史及其应用。早期压电效应*止于学术上的趣味性研究,而如今则已成为非常有用的效应,用它制出各式各样的声电换能器,其操作频谱可由100Hz起涵盖至几个GHz,依频率的不同而有不同的用途。声纳、反潜、海底通讯、电话通讯等是低频(声频、AF波段)讯号**典型的应用。在几个MHz范围,其波长在毫米范围,适合用来作非破坏性的检验材料(nondestructivetesting,简称NDT)与医学诊断上,所谓超声波成像术、全像摄影术、计算机辅助声波断层摄影术等就是针对这些用途而研究的。频率在VHF、UHF波段则使用压电性所研制出来的表面声波电子组件。如延迟线、各式滤波器、回旋器(convolver)、相关器(correlator)等讯号处理组件,在通讯上与讯号处理上具有重要的应用。当频率高至低微波波段,其对应波长在微米范围,用来制作声学显微镜,其解像力可和传统的光学显微镜比美,而其机械波而非电磁波的独特性质,则可弥补光学显微镜在应用上的不足。上海Piezo压电4GPMM利用压电单元的快速形变的惯性力来驱动显微注射针,可以平滑地穿透透明带和弹性细胞膜。
卵子***是人类胚胎发育的起始步骤,该过程主要由细胞内的钙释放调控,当成熟的卵母细胞发育到MII期后,只有精子的PLCζ进入卵母细胞的胞浆,才能***钙震荡,促使卵母细胞完成完整的减数分裂。TFF(Totalfertilizationfailure,完全受精失败)是指MII期卵母细胞无法完成受精的过程,有1-3%的ICSI失败是源于IFF。TFF与精子及卵子的异常均有关,其中卵子***异常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或异常信号传导导致的胞质不成熟;精子因素主要是PLCζ蛋白的结构、表达和定位异常。受精失败与女方年龄、不育类型和取卵数目等因素无关。精子的解凝功能异常和鱼精蛋白缺失与TFF密切相关。精子染色质组装异常或精子DNA损伤可导致精子的解凝异常,无法***卵子及合子形成。研究表明精子染色质组装异常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精细胞染色质的鱼精蛋白的合成与组装对于精细胞的基因组浓缩也是非常重要的。若鱼精蛋白的量减少,精子在ICSI后提前解凝,导致受精失败。当精子进入卵子后精子染色质提前浓缩也导致其提前解凝,精子和卵子遗传物质的同步节奏被打破,也造成受精失败。不过这种同步性异常主要还是卵子因素造成的。
压电驱动器压电驱动器利用逆压电效应,将电能转变为机械能或机械运动,聚合物驱动器主要以聚合物双晶片作为基础,包括利用横向效应和纵向效应两种方式,基于聚合物双晶片开展的驱动器应用研究包括显示器件控制、微位移产生系统等。要使这些创造性设想获得实际应用,还需要进行大量研究。电子束辐照P(VDF-TrFE)共聚合物使该材料具备了产生大伸缩应变的能力,从而为研制新型聚合物驱动器创造了有利条件。在潜在**应用前景的推动下,利用辐照改性共聚物制备全高分子材料水声发射装置的研究,在美国军方的大力支持下正在系统地进行之中。除此之外,利用辐照改性共聚物的优异特性,研究开发其在医学超声、减振降噪等领域应用,还需要进行大量的探索。压电显微操作仪PMM 6可用于猪卵母细胞和胚胎的ICSI等实验。
**近几年来,Piezo-ICSI 法(压电显微受精法)被高度重视。使用了Piezo-ICSI法,与常规的显微受精技术相比,对卵子的损害更小。结果显示,用Piezo法会提高受精率,之后受精卵的发育也更好。Piezo-ICSI压电显微受精方法,与传统ICSI显微受精方式不同,采用平口而不是尖口的精子注射针,通过超音振动技术打开卵子透明带再将精子注入卵子,从而一定程度上减少了注射过程对卵子产生的损害,使高龄女性胚胎养囊率有所提升。临床数据显示,特别是针对一些大龄及反复受精失败的情况,Piezo-ICSI比常规ICSI方法的受精率从66.4%提高到79.4%,受精以后的退化率(即停止分裂)从18.6%降低到11.9%。而妊娠率从14.9%提高到23.1%。操作稳定性更强事实上相较Piezo法,常规的显微受精方法从稳定性上更难操作。用汽车来举例的话,Piezo法相当于自动档汽车,常规的显微受精方法相当于手动档汽车,Piezo法可以缩短培养师的培训时间。日本只有10家能做Piezo即使在日本,采用Piezo法的医院也不太多。在日本有600家进行体外受精、显微受精的医院,而采用Piezo法的医院或许也就10家左右。从现在起Piezo法的优势会得以重新评估,或许10年,20年后会在世界各地得以普及。PMM 6 MB-D-2中等力度输出型号,适用于ICSI、ES细胞注射、活检操作等。日本prime tech压电PMM 6D
PMM PIEZO具备良好的可扩展性,可以根据不同的需求进行调整和升级,满足不同医疗机构的需求。昆明透明带压电小鼠ICSI
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! 昆明透明带压电小鼠ICSI
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