什么是壓電陶瓷呢?其實(shí)它是一能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在受到機(jī)械壓力時(shí),哪怕這種壓力微小得像聲波振動(dòng)那樣小,都會(huì)產(chǎn)生壓縮或伸長(zhǎng)等形狀變化,引起介質(zhì)表面帶電,這是正壓電效應(yīng)。反之,施加激勵(lì)電場(chǎng),介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形,稱逆壓電效應(yīng)。1880年法國(guó)人居里兄弟發(fā)現(xiàn)了“壓電效應(yīng)”。1942年,***個(gè)壓電陶瓷材料——鈦酸鋇先后在美國(guó)、前蘇聯(lián)和日本制成。1947年,鈦酸鋇拾音器——***個(gè)壓電陶瓷器件誕生了。50年代初,又一種性能**優(yōu)于鈦酸鋇的壓電陶瓷材料--鋯鈦酸鉛研制成功。從此,壓電陶瓷的發(fā)展進(jìn)入了新的階段。60年代到70年代,壓電陶瓷不斷改進(jìn),逐趨完美。如用多種元素改進(jìn)的鋯鈦酸鉛二元系壓電陶瓷,以鋯鈦酸鉛為基礎(chǔ)的三元系、四元系壓電陶瓷也都應(yīng)運(yùn)而生。這些材料性能優(yōu)異,制造簡(jiǎn)單,成本低廉,應(yīng)用***。利用壓電陶瓷將外力轉(zhuǎn)換成電能的特性,可以制造出壓電點(diǎn)火器、移動(dòng)X光電源、炮彈***裝置。用兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代普通的火石,可以制成一種可連續(xù)打火幾萬(wàn)次的氣體電子打火機(jī)。Piezo震擊驅(qū)動(dòng)單元 (MB-U) 移動(dòng)范圍約±5 mm ,移動(dòng)速度約0.04 mm/s, 移動(dòng)分辨率約0.1 um。香港透明帶穿孔壓電壓電元件
卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射(ICSI)不僅用于人類輔助生殖(ART),而且在稀有物種保護(hù)、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生殖系拯救或任何獸醫(yī)輔助受孕過(guò)程中也被***用于獸醫(yī)體外受精。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。該技術(shù)所需的顯微注射工作站與標(biāo)準(zhǔn)ICSI非常相似,但在毛細(xì)管支架上增加了一個(gè)壓電沖擊單元。本用戶指南重點(diǎn)介紹壓電輔助顯微注射程序本身。摘要卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射,即將單個(gè)精子直接注射到卵子的細(xì)胞質(zhì)中,***在倉(cāng)鼠身上被描述,并已成功應(yīng)用于人類,以及其他物種,如小鼠。在動(dòng)物模型中進(jìn)行的ICSI是研究直接受精過(guò)程以及不孕原因的比較好工具。特別是在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域,當(dāng)精子被共同注射或包裹外源DNA時(shí),ICSI也可以用作基因轉(zhuǎn)移技術(shù)。此外,當(dāng)轉(zhuǎn)基因表達(dá)或突變損害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力時(shí),通常會(huì)應(yīng)用小鼠ICSI。在這些情況下,壓電輔助ICSI可以成為拯救和維持非常有價(jià)值的小鼠品系的一種手段,因?yàn)檎5腎CSI已被證明在小鼠身上很困難。幾項(xiàng)研究表明,通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)的微毛細(xì)管注**子對(duì)小鼠卵子的創(chuàng)傷遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)方法。此外,壓電輔助ICSI已被證明可以顯著提高受精成功率。昆明PMM 壓電核轉(zhuǎn)移PMM PIEZO的使用不僅可以提高受孕成功率,還可以減少患者的心理壓力和焦慮感,增強(qiáng)他們的信心。
為什么具有“脆性卵膜”的卵子ICSI后容易退化?如下:一、卵子成熟度不足。卵子的成熟包括核成熟(以排出***極體為標(biāo)志)以及胞質(zhì)成熟,而胞質(zhì)成熟往往滯后于核成熟,兩者并不完全同步。有對(duì)照研究表明,脆性卵膜組的成熟卵細(xì)胞比例***低于正常破膜組,ICSI后卵子退化率也高于正常破膜組,這提示了卵子成熟度與卵膜脆性具有一定的相關(guān)性,并**終影響了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前為止,關(guān)于雌***水平對(duì)脆性卵膜的影響,現(xiàn)有的研究結(jié)論并不一致,但歸根到底仍然可能是通過(guò)影響卵子成熟來(lái)改變卵膜的特性。三、ICSI機(jī)械操作。一方面ICSI是侵襲性操作,可能破壞卵膜、細(xì)胞骨架等細(xì)胞器,另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保護(hù)作用,細(xì)胞骨架和卵膜更容易在ICSI過(guò)程中崩解。為避免脆性卵膜卵子ICSI后退化,除了改善注射方式(如進(jìn)針前利用激光穿透或削薄透明帶,操作盡可能輕柔等),還可采用改進(jìn)的Piezo-ICSI(壓電脈沖破膜輔助ICSI),能有效改善注射后卵子退化的情況。此外,在臨床促排卵方面,也可考慮調(diào)整藥物用量,在保證卵泡大小均勻的情況下,盡量推遲扳機(jī)時(shí)間,提高卵母細(xì)胞成熟度,減輕ICSI后卵子退化的比例,以盡可能保證ART***的效果。
***次大戰(zhàn)后不久,石英換能器便發(fā)展出兩項(xiàng)重要的應(yīng)用。首先,哈佛大學(xué)的皮爾士教授(G.W.Pierce)用石英晶體制作超聲波干涉儀,由石英所發(fā)生的超聲波和圖中聲波反射器所反射的回波混合,產(chǎn)生極大值,若微調(diào)反射板使前進(jìn)或后退,則可獲得另一極大值,由兩極大值間的距離,亦即反射板在兩相鄰極大值間所移動(dòng)的距離,可測(cè)出聲波波長(zhǎng)。因?yàn)橐阎l率,因此由頻率與波長(zhǎng)的乘積,可定出波在氣體介質(zhì)中的速度。同時(shí),由幾個(gè)極大值間的振幅降低率,可求出波在氣體中的表減系數(shù)。當(dāng)時(shí)用它來(lái)測(cè)量聲波在二氧化碳中波速對(duì)頻率的關(guān)系,而求出波速的色散關(guān)系。用這種方法,可研究氣體在不同混合比與溫度下聲波的波速與衰減率。壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)展示其對(duì)各種樣品的優(yōu)異穿孔能力。
Piezo-ICSI程序:使用直徑100-mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿上蓋,準(zhǔn)備操作盤;按照Piezo操作系統(tǒng)的要求,將4μL左右的汞從后部裝入注射針中,輕輕將汞推至針尖處,在20-25℃室溫下,準(zhǔn)備進(jìn)行顯微操作。具體操作前,首先取10枚卵母細(xì)胞置于15L含3%suerose的HEPES-CZB操作滴中備用;然后將2.5μL精子溶液與5pLHEPES-CZB+12%PVP-360操作滴充分混合;再將單個(gè)精子從尾部吸入注射針,用Piezo脈沖從頸部斷開(kāi)頭和尾;連續(xù)剪切5個(gè)精子后,將吸入全部精子頭的注射針轉(zhuǎn)移到放置卵母細(xì)胞的操作滴中,準(zhǔn)備將精子頭逐個(gè)注射至卵母細(xì)胞質(zhì)中。注射時(shí),從時(shí)鐘9點(diǎn)的方向吸住卵母細(xì)胞,使紡錘體保持在6點(diǎn)或12點(diǎn)的位置,從3點(diǎn)的方向輕輕進(jìn)針,同時(shí)用Piezo脈沖擊穿透明帶,將透明帶碎片吹出注射針的同時(shí),將精子頭吹至針尖處,繼續(xù)進(jìn)針,直至針尖插入卵母細(xì)胞深處,幾乎貼近對(duì)側(cè)質(zhì)膜時(shí),用Piezo弱脈沖擊穿卵母細(xì)胞質(zhì)膜,將精子頭吐出,回吸注入卵內(nèi)多余的操作液,輕輕退針,完成一次注射。依次操作,盡快實(shí)現(xiàn)該批卵母細(xì)胞的注射,室溫放置5min,然后用大量CZB溶液洗滌ICSI胚胎,并且移入CO?箱培養(yǎng)。依法進(jìn)行第二批卵母細(xì)胞的精子頭注射,在注射HCG后17h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射。PMM PIEZO該儀器在臨床實(shí)踐中已經(jīng)取得了良好的成果,受到了醫(yī)生和患者的一致好評(píng)。武漢透明帶穿孔壓電單精子胞漿內(nèi)注射
PMM高精度控制,顯微注射針的移動(dòng)分辨率達(dá)到0.1um,可以精確穿透目標(biāo),不會(huì)誤傷其他結(jié)構(gòu)。香港透明帶穿孔壓電壓電元件
06年是居里兄弟皮爾(P·Curie)與杰克斯(J·Curie)發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)(piezoelectriceffect,注一)的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了壓電性。起先,皮爾致力于焦電現(xiàn)象(pyroelectriceffect,注二)與晶體對(duì)稱性關(guān)系的研究,后來(lái)兄弟倆卻發(fā)現(xiàn),在某一類晶體中施以壓力會(huì)有電性產(chǎn)生。他們又系統(tǒng)的研究了施壓方向與電場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系,及預(yù)測(cè)某類晶體具有壓電效應(yīng)。經(jīng)他們實(shí)驗(yàn)而發(fā)現(xiàn),具有壓電性的材料有:閃鋅礦(zincblende)、鈉氯酸鹽(sodiumchlorate)、電氣石(tourmaline)、石英(quartz)、酒石酸(tartaricacid)、蔗糖(canesuger)、方硼石(boracite)、異極礦(calamine)、黃晶(topaz)及若歇爾鹽(Rochellesalt)。這些晶體都具有各向異性(anisotropic)結(jié)構(gòu),各向同性(isotropic)材料是不會(huì)產(chǎn)生壓電性的。香港透明帶穿孔壓電壓電元件