1927年,伍德(R.W.Wood)與魯密斯(A.L.Loomis)首先使用高功率超聲波。使用藍(lán)杰文型的石英換能器配合高功率真空管,在液體中產(chǎn)生高能量,使液體引起所謂的空腔(cavitation)現(xiàn)象。同時(shí)也研究高功率超聲波對(duì)生物試樣的效應(yīng)。在水下音響(underwatersound)的研究中發(fā)現(xiàn),石英晶體并不是很好的換能器材料,但是它的振蕩頻率卻不隨溫度而變,亦即所謂的具有低的溫度系數(shù)。這種頻率對(duì)溫度的高穩(wěn)定性,用在控制振蕩器的頻率,及某些濾波器上**有用。1919年,卡迪(Cady)教授***次利用石英當(dāng)做頻率控制器,圖四就是**早期的晶體控制振蕩器電路。因?yàn)榫w具有極高的Q值(注三),振蕩器的頻率受到晶體共振頻率的控制,且頻率不隨溫度變化而變。后來,皮爾士和皮爾士-米勒(Pierce-Miller)又發(fā)明一種以后廣被采用的晶體控制振蕩電路。在第二次世界大戰(zhàn)中,大約使用了一千萬個(gè)晶體振蕩器,用以建立坦克與坦克之間及地面和飛機(jī)之間的通訊。PMM PIEZO-ICSI的廣泛應(yīng)用將極大地推動(dòng)輔助生殖技術(shù)的發(fā)展,為不孕不育患者提供更多的選擇和機(jī)會(huì)。日本壓電RNA注射
卵子***是人類胚胎發(fā)育的起始步驟,該過程主要由細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放調(diào)控,當(dāng)成熟的卵母細(xì)胞發(fā)育到MII期后,只有精子的PLCζ進(jìn)入卵母細(xì)胞的胞漿,才能***鈣震蕩,促使卵母細(xì)胞完成完整的減數(shù)分裂。TFF(Totalfertilizationfailure,完全受精失敗)是指MII期卵母細(xì)胞無法完成受精的過程,有1-3%的ICSI失敗是源于IFF。TFF與精子及卵子的異常均有關(guān),其中卵子***異常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或異常信號(hào)傳導(dǎo)導(dǎo)致的胞質(zhì)不成熟;精子因素主要是PLCζ蛋白的結(jié)構(gòu)、表達(dá)和定位異常。受精失敗與女方年齡、不育類型和取卵數(shù)目等因素?zé)o關(guān)。精子的解凝功能異常和魚精蛋白缺失與TFF密切相關(guān)。精子染色質(zhì)組裝異?;蚓覦NA損傷可導(dǎo)致精子的解凝異常,無法***卵子及合子形成。研究表明精子染色質(zhì)組裝異常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精細(xì)胞染色質(zhì)的魚精蛋白的合成與組裝對(duì)于精細(xì)胞的基因組濃縮也是非常重要的。若魚精蛋白的量減少,精子在ICSI后提前解凝,導(dǎo)致受精失敗。當(dāng)精子進(jìn)入卵子后精子染色質(zhì)提前濃縮也導(dǎo)致其提前解凝,精子和卵子遺傳物質(zhì)的同步節(jié)奏被打破,也造成受精失敗。不過這種同步性異常主要還是卵子因素造成的。上海透明帶打孔壓電壓電元件PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進(jìn)ES細(xì)胞注射入胚泡,用于胚胎干細(xì)胞顯微注射(ES cell Microinjection)。
壓電效應(yīng)可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電壓電效應(yīng)是指:當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷;當(dāng)外力撤去后,晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài);當(dāng)外力作用方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變;晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應(yīng)制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長(zhǎng)度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的,并非所有晶體都能在這5種狀態(tài)下產(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應(yīng),但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。
壓電效應(yīng):某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時(shí),其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后,它又會(huì)恢復(fù)到不帶電的狀態(tài),這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時(shí),電荷的極性也隨之改變。相反,當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場(chǎng),這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形,電場(chǎng)去掉后,電介質(zhì)的變形隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。PMM加載于顯微操作設(shè)備的注射端,兼容性強(qiáng),安裝簡(jiǎn)便。
壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時(shí),在介質(zhì)表面出現(xiàn)異種電荷的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)表明,這種束縛電荷的電量與作用力成正比,而電量越多,相對(duì)應(yīng)的兩表面電勢(shì)差(電壓)也越大。這種神奇的效應(yīng)已被應(yīng)用到與人們生產(chǎn)、生活、***、科技密切相關(guān)的許多領(lǐng)域,以實(shí)現(xiàn)力──電轉(zhuǎn)換等功能。例如用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,可以生產(chǎn)出不用火石的壓電打火機(jī)、煤氣灶打火開關(guān)、炮彈觸發(fā)引信等。此外,壓電陶瓷還可以作為敏感材料,應(yīng)用于擴(kuò)音器、電唱頭等電聲器件;用于壓電地震儀,可以對(duì)人類不能感知的細(xì)微振動(dòng)進(jìn)行監(jiān)測(cè),并精確測(cè)出震源方位和強(qiáng)度,從而預(yù)測(cè)地震,減少損失。利用壓電效應(yīng)制作的壓電驅(qū)動(dòng)器具有精確控制的功能,是精密機(jī)械、微電子和生物工程等領(lǐng)域的重要器件??梢哉f,壓電陶瓷等器件不僅廣泛應(yīng)用于科技領(lǐng)域,還頗具“平民性”,對(duì)廣大“煙民”來說,天天與壓電陶瓷發(fā)生著“零接觸”,卻熟視無睹。目前流行的一次性塑料打火機(jī),有相當(dāng)一部分是采用壓電陶瓷器件來打火的。取出其中的壓電打火元件,壓電輔助ICSI于1995年被描述,可用于標(biāo)準(zhǔn)ICSI失敗的動(dòng)物(如小鼠)的輔助受孕。日本精子制動(dòng)壓電ICSI
“PIEZO PMM 6”是一種壓電顯微操作系統(tǒng),作為壓電注射的先驅(qū),投入了大量的資源進(jìn)行其研發(fā)。日本壓電RNA注射
依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為為壓電傳感器。這里再介紹一下電致伸縮效應(yīng)。電致伸縮效應(yīng),即電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下,由于感應(yīng)極化作用而產(chǎn)生應(yīng)變,應(yīng)變大小與電場(chǎng)平方成正比,與電場(chǎng)方向無關(guān)。壓電效應(yīng)*存在于無對(duì)稱中心的晶體中。而電致伸縮效應(yīng)對(duì)所有的電介質(zhì)均存在,不論是非晶體物質(zhì),還是晶體物質(zhì),不論是中心對(duì)稱性的晶體,還是極性晶體。壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)1880年皮埃爾·居里和雅克·居里兄弟發(fā)現(xiàn)電氣石具有壓電效應(yīng)。1881年,他們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了逆壓電效應(yīng),并得出了正逆壓電常數(shù)。1984年,德國(guó)物理學(xué)家沃德馬·沃伊特(德語:WoldemarVoigt),推論出只有無對(duì)稱中心的20中點(diǎn)群的晶體才可能具有壓電效應(yīng)。日本壓電RNA注射