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压电基本参数
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压电企业商机

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。“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。美国压电4G

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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。昆明PMM 压电PMM 6U压电式显微操作仪PMM可用于ES细胞注射等实验。

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压电式压力传感器的优点是具有自生信号,输出信号大,较高的频率响应,体积小,结构坚固。其缺点是只能用于动能测量。需要特殊电缆,在受到突然振动或过大压力时,自我恢复较慢。压电式加速度传感器压电元件一般由两块压电晶片组成。在压电晶片的两个表面上镀有电极,并引出引线。在压电晶片上放置一个质量块,质量块一般采用比较大的金属钨或高比重的合金制成。然后用一硬弹簧或螺栓,螺帽对质量块预加载荷,整个组件装在一个原基座的金属壳体中。当传感器受振动力作用时,由于基座和质量块的刚度相当大,而质量块的质量相对较小,可以认为质量块的惯性很小。因此质量块经受到与基座相同的运动,并受到与加速度方向相反的惯性力的作用。这样,质量块就有一正比于加速度的应变力作用在压电晶片上。由于压电晶片具有压电效应,因此在它的两个表面上就产生交变电荷(电压),当加速度频率远低于传感器的固有频率时,传感器给输出电压与作用力成正比,亦即与试件的加速度成正比,输出电量由传感器输出端引出,输入到前置放大器后就可以用普通的测量仪器测试出试件的加速度;如果在放大器中加进适当的积分电路,就可以测试试件的振动速度或位移。

‌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。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。

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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。PMM PIEZO-ICSI的广泛应用将为不孕不育患者提供新的选择,帮助他们实现生育愿望,重建家庭幸福。PMM 压电克隆

PRIME TECH 公司生产的PMM 150FU为全世界较早的压电破膜仪。美国压电4G

注射—将含一个已制动精子的注射管轻柔刺破透明带和卵膜,进入卵母细胞中心。注入精子时,应尽可能少地带入培养液。之后使用负压破坏卵膜,随后轻柔抽吸细胞质。精子置入、穿过卵膜和抽吸细胞质以***卵母细胞的不同方法对受精和胚胎发育率的影响是一个研究热点。压电辅助的ICSI是一种新型方法,目前已在有ICSI结局不良病史和MⅡ期卵母细胞有限的患者中使用。在ICSI操作过程中,该技术对卵母细胞的损伤较小且可改善受精率和胚胎质量。目前使用压电驱动管的新型ICSI注射技术已成功用于多种哺乳动物。由于该注射器采用超声切割力(而不是刺穿力)穿透卵膜,注射过程中卵母细胞几乎没有变形,因此其对卵母细胞的损伤大幅减少。该技术实现的存活率和成功率同样高。注射后,根据标准实验室方案培养卵母细胞。受精ICSI后,受精率为50%-80%。虽然ICSI不可保证一定受精,但完全受精失败的发生率较低,通常发生于获卵数较低的周期。受精失败的原因通常不是未置入精子或卵母细胞排出精子。其可能是由于卵母细胞***失败,这通常与卵母细胞质量较差或精子无活性有关。美国压电4G

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