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當(dāng)您將按鈕輕輕一撳,煤氣灶迅即燃起藍(lán)色火焰,您可曾意識(shí)到是什么帶給您的這份便利呢?將一塊看起來(lái)平淡無(wú)奇的陶瓷接上導(dǎo)線和電流表,用手在上面一摁,電流表的指針也跟著發(fā)生擺動(dòng)——竟然產(chǎn)生了電流,豈非咄咄怪事?其實(shí),這是壓電陶瓷,一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷到底是一種什么樣的材料呢?這是一種具有壓電效應(yīng)的材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下,產(chǎn)生形變,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)。這種奇妙的效應(yīng)已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用在與人們生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域,以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳感、驅(qū)動(dòng)、頻率控制等功能。壓電陶瓷具有敏感的特性,可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào),可用于聲納系統(tǒng)、氣象探測(cè)、遙測(cè)環(huán)境保護(hù)、家用電器等。地震是毀滅性的災(zāi)害,而且震源始于地殼深處,以前很難預(yù)測(cè),使人類陷入了無(wú)計(jì)可施的尷尬境地。壓電陶瓷在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的形變量很小,**多不超過(guò)本身尺寸的千萬(wàn)分之一,別小看這微小的變化,基于這個(gè)原理制做的精確控制機(jī)構(gòu)--壓電驅(qū)動(dòng)器,對(duì)于精密儀器和機(jī)械的控制、微電子技術(shù)、生物工程等領(lǐng)域都是一大福音。壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的推廣和應(yīng)用將為不孕不育患者帶來(lái)新的希望和機(jī)會(huì),改善他們的生活質(zhì)量。上海細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電細(xì)胞注射
PMM可用于移去卵細(xì)胞內(nèi)的染色體,它可以用平口針迅速的穿透透明帶,而無(wú)須用尖頭針。含有染色體的細(xì)胞質(zhì)會(huì)混進(jìn)洗液管,通過(guò)透明帶的孔抽取出來(lái)。PMM和傳統(tǒng)方法相比提高了速度和準(zhǔn)確率,也就是說(shuō)增加了效率。細(xì)胞核顯微注射Piezo可以輕易破壞核的細(xì)胞質(zhì)膜收集核,利用平口針灸可以一次注射1個(gè)或更多的核。針在膜的表面形成一個(gè)較深的內(nèi)陷,piezo就很容易破膜將核注射進(jìn)去。胚胎干細(xì)胞顯微注射PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進(jìn)ES細(xì)胞注射入胚泡,甚至可以穿透和部分破壞內(nèi)細(xì)胞群,增加ES細(xì)胞的作用。平口針的頂端直徑為8-12um,大約可裝15個(gè)ES細(xì)胞,用中、低檔能量的脈沖,PMM即可穿透細(xì)胞群,用低能量的多次脈沖,針可穿透滋養(yǎng)外胚層(TE)。卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射PMM通過(guò)將精子尾部與頭部割離,精子頭部吸入平口針,在中低檔能量下即可穿透透明帶,進(jìn)行單精子顯微注射。增加了速度和準(zhǔn)確率,PMM為轉(zhuǎn)基因鼠高效率的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)方法相比,Piezo增加了顯微注射的速度和準(zhǔn)確率,利用MII轉(zhuǎn)基因的方法很有效的生成轉(zhuǎn)基因鼠。北京透明帶壓電單精注射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)。
時(shí)值壓電效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的一百周年,特參考馬遜(W.P.Mason)之作撰寫本文,簡(jiǎn)介壓電性之歷史及其應(yīng)用。早期壓電效應(yīng)*止于學(xué)術(shù)上的趣味性研究,而如今則已成為非常有用的效應(yīng),用它制出各式各樣的聲電換能器,其操作頻譜可由100Hz起涵蓋至幾個(gè)GHz,依頻率的不同而有不同的用途。聲納、反潛、海底通訊、電話通訊等是低頻(聲頻、AF波段)訊號(hào)**典型的應(yīng)用。在幾個(gè)MHz范圍,其波長(zhǎng)在毫米范圍,適合用來(lái)作非破壞性的檢驗(yàn)材料(nondestructivetesting,簡(jiǎn)稱NDT)與醫(yī)學(xué)診斷上,所謂超聲波成像術(shù)、全像攝影術(shù)、計(jì)算機(jī)輔助聲波斷層攝影術(shù)等就是針對(duì)這些用途而研究的。頻率在VHF、UHF波段則使用壓電性所研制出來(lái)的表面聲波電子組件。如延遲線、各式濾波器、回旋器(convolver)、相關(guān)器(correlator)等訊號(hào)處理組件,在通訊上與訊號(hào)處理上具有重要的應(yīng)用。當(dāng)頻率高至低微波波段,其對(duì)應(yīng)波長(zhǎng)在微米范圍,用來(lái)制作聲學(xué)顯微鏡,其解像力可和傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡比美,而其機(jī)械波而非電磁波的獨(dú)特性質(zhì),則可彌補(bǔ)光學(xué)顯微鏡在應(yīng)用上的不足。
傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應(yīng)要強(qiáng),從而得到了廣泛應(yīng)用。但作為大應(yīng)邊,高能換能材料,傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應(yīng)仍不能滿足要求。于是近幾年來(lái),人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料,做了大量工作,現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶(A=Zn2+,Mg2+)。這類單晶的d33比較高可達(dá)2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達(dá)0.95(壓電陶瓷K33比較高達(dá)0.8),其應(yīng)變>1.7%,幾乎比壓電陶瓷應(yīng)變高一個(gè)數(shù)量級(jí)。儲(chǔ)能密度高達(dá)130J/kg,而壓電陶瓷儲(chǔ)能密度在10J/kg以內(nèi)。鐵電壓電學(xué)者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍?,F(xiàn)在美國(guó)、日本、俄羅斯和中國(guó)已開始進(jìn)行這類材料的生產(chǎn)工藝研究,它的批量生產(chǎn)的成功必將帶來(lái)壓電材料應(yīng)用的飛速發(fā)展。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。
壓電效應(yīng)的原理是,如果對(duì)壓電材料施加壓力,它便會(huì)產(chǎn)生電位差(稱之為正壓電效應(yīng)),反之施加電壓,則產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力(稱為逆壓電效應(yīng))。如果壓力是一種高頻震動(dòng),則產(chǎn)生的就是高頻電流。而高頻電信號(hào)加在壓電陶瓷上時(shí),則產(chǎn)生高頻聲信號(hào)(機(jī)械震動(dòng)),這就是我們平常所說(shuō)的超聲波信號(hào)。也就是說(shuō),壓電陶瓷具有機(jī)械能與電能之間的轉(zhuǎn)換和逆轉(zhuǎn)換的功能,這種相互對(duì)應(yīng)的關(guān)系確實(shí)非常有意思。壓電材料可以因機(jī)械變形產(chǎn)生電場(chǎng),也可以因電場(chǎng)作用產(chǎn)生機(jī)械變形,這種固有的機(jī)-電耦合效應(yīng)使得壓電材料在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。例如,壓電材料已被用來(lái)制作智能結(jié)構(gòu),此類結(jié)構(gòu)除具有自承載能力外,還具有自診斷性、自適應(yīng)性和自修復(fù)性等功能,在未來(lái)的飛行器設(shè)計(jì)中占有重要的地位。利用壓電破膜儀 PMM ,可以精確控制和操作受精卵,提高受孕成功率。武漢透明帶打孔壓電力度溫和
日本PRIME TECH 從PMM 150FU到PMM 4G,再到新一代的PMM 6。上海細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電細(xì)胞注射
什么是壓電式PIEZO-ICSI?
壓電式-ICSI是一種先進(jìn)的ICSI技術(shù),可減少對(duì)卵子的傷害,并與傳統(tǒng)的ICSI相比更能提高受精率。到目前為止,臨床研究表明壓電式ICSI具有低的卵子降解率(1%)和高的受精率(89%)。相較于傳統(tǒng)的ICSI,壓電式ICSI使用較細(xì)的注射針尖,而注射針尖是鈍的而非尖銳的,因此降低傷害卵子的可能性。
電壓式PIEZO-ICSI是否安全?研究表明,壓電式ICSI并不影響卵母細(xì)胞骨架以及對(duì)卵母細(xì)胞在細(xì)胞分裂時(shí)染色體的分離沒有影響。它也表明,從壓電ICSI衍生的囊胚非整倍體率是與常規(guī)ICSI類似的。大家可以對(duì)比一下電壓式-ICSI和常規(guī)ICSI對(duì)比 上海細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電細(xì)胞注射