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)（piezo electric effect，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。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。PMM 壓電150 FU

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(wú)關(guān)。壓電效應(yīng)*存在于無(wú)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(guò)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(yǔ)：Woldemar Voigt），推論出只有無(wú)對(duì)稱中心的20中點(diǎn)群的晶體才可能具有壓電效應(yīng)。 昆明精子制動(dòng)壓電輔助孵化壓電顯微操作儀PMM 6可用于兔子卵母細(xì)胞和胚胎的ICSI等實(shí)驗(yàn)。

在正常受精過(guò)程中，精子進(jìn)入卵子后，會(huì)導(dǎo)致卵細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度發(fā)生持續(xù)數(shù)小時(shí)的周期性的短暫升高，這個(gè)過(guò)程被稱為卵子的“鈣震蕩”，鈣震蕩會(huì)引發(fā)大量生化反應(yīng)事件，代謝活動(dòng)重新活躍起來(lái)，這個(gè)過(guò)程稱為卵子***。精子***后的卵子會(huì)發(fā)生一系列的變化，包括細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，皮質(zhì)反應(yīng)，透明帶反應(yīng)等，然后卵子完成第二次減數(shù)分裂，排出第二極體，開(kāi)啟后續(xù)的胚胎發(fā)育過(guò)程。第二代試管嬰兒（ICSI）授精后，成熟卵子見(jiàn)不到2原核的受精標(biāo)志，稱為ICSI完全受精失敗。ICSI受精失敗在ICSI周期中比例約為1%-3%，其中30%的夫婦會(huì)發(fā)生反復(fù)持續(xù)的受精失敗，是臨床中極其棘手的難題。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的胚胎學(xué)家，也無(wú)法避免這種情況。卵母細(xì)胞***失敗是ICSI受精失敗的主要原因之一。

單精子顯微注射技術(shù)——解決因精子問(wèn)題導(dǎo)致的不育癥

在自然受孕過(guò)程中，精子需要經(jīng)歷一系列復(fù)雜的生理反應(yīng)，包括頂體反應(yīng)、穿越透明帶等，才能與卵子結(jié)合。然而，當(dāng)男性存在嚴(yán)重的少精子癥、弱精子癥或畸形精子癥時(shí)，這些自然過(guò)程可能無(wú)法順利完成，導(dǎo)致不育。此時(shí)，單精子顯微注射技術(shù)便成為了一種有效的解決方案。

單精子顯微注射技術(shù)針對(duì)男性精子問(wèn)題而設(shè)計(jì)，也被稱為第二代試管嬰兒技術(shù)，其**在于通過(guò)顯微操作，將單個(gè)精子直接注入卵母細(xì)胞的胞漿內(nèi)，從而繞過(guò)自然受精過(guò)程中精子需要穿越卵子透明帶的障礙。

單精子顯微注射的操作過(guò)程即使用一根極細(xì)的顯微操作針，將經(jīng)過(guò)篩選的單個(gè)精子注入到卵母細(xì)胞的胞漿內(nèi)。這一過(guò)程需要極高的精確度和技巧，以確保精子能夠成功進(jìn)入卵子。受精成功后，受精卵將被培養(yǎng)至早期胚胎階段，并移植到母體子宮內(nèi)，以期實(shí)現(xiàn)妊娠。 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。

?壓電破膜儀在生殖中的應(yīng)用主要是通過(guò)壓電效應(yīng)進(jìn)行細(xì)胞穿孔，以便進(jìn)行隨后的顯微注射和操作，從而提高各種操作的成功率?。壓電破膜儀利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力，可以良好地穿刺各類樣品，如哺乳動(dòng)物的卵母細(xì)胞和胚胎，用于ICSI（胞漿內(nèi)單精子注射）等操作。這種技術(shù)操作溫和，樣品無(wú)變形，刺破細(xì)胞膜時(shí)無(wú)細(xì)胞質(zhì)抽吸或攪動(dòng)，操作簡(jiǎn)單且安全可靠?。在生殖醫(yī)學(xué)中，壓電破膜儀的具體應(yīng)用包括：?卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射?：通過(guò)壓電脈沖穿透卵子的透明帶，將單精子注入卵胞質(zhì)內(nèi)，完成受精過(guò)程。這種方法適用于高齡女性或精子質(zhì)量較差的情況，能夠降低卵子退化率，提高卵子正常受精率和胚胎成活率?。?胚胎移植?：在胚胎移植手術(shù)中，壓電破膜儀可以幫助精確地將胚胎注入母體子宮，提高移植成功率?。這些應(yīng)用不僅提高了生殖醫(yī)學(xué)中的操作成功率，還為高齡女性和其他生育困難的患者提供了更多的生育機(jī)會(huì)。壓電破膜儀 PMM 具有高度的精確性和可調(diào)節(jié)性，可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整，提高操作效率。香港Piezo壓電

壓電顯微操作儀PMM 6可用于豬卵母細(xì)胞和胚胎的ICSI等實(shí)驗(yàn)。PMM 壓電150 FU

壓電式壓力傳感器的優(yōu)點(diǎn)是具有自生信號(hào)，輸出信號(hào)大，較高的頻率響應(yīng)，體積小，結(jié)構(gòu)堅(jiān)固。其缺點(diǎn)是只能用于動(dòng)能測(cè)量。需要特殊電纜，在受到突然振動(dòng)或過(guò)大壓力時(shí)，自我恢復(fù)較慢。壓電式加速度傳感器壓電元件一般由兩塊壓電晶片組成。在壓電晶片的兩個(gè)表面上鍍有電極，并引出引線。在壓電晶片上放置一個(gè)質(zhì)量塊，質(zhì)量塊一般采用比較大的金屬鎢或高比重的合金制成。然后用一硬彈簧或螺栓，螺帽對(duì)質(zhì)量塊預(yù)加載荷，整個(gè)組件裝在一個(gè)原基座的金屬殼體中。當(dāng)傳感器受振動(dòng)力作用時(shí)，由于基座和質(zhì)量塊的剛度相當(dāng)大，而質(zhì)量塊的質(zhì)量相對(duì)較小，可以認(rèn)為質(zhì)量塊的慣性很小。因此質(zhì)量塊經(jīng)受到與基座相同的運(yùn)動(dòng)，并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。這樣，質(zhì)量塊就有一正比于加速度的應(yīng)變力作用在壓電晶片上。由于壓電晶片具有壓電效應(yīng)，因此在它的兩個(gè)表面上就產(chǎn)生交變電荷（電壓），當(dāng)加速度頻率遠(yuǎn)低于傳感器的固有頻率時(shí)，傳感器給輸出電壓與作用力成正比，亦即與試件的加速度成正比，輸出電量由傳感器輸出端引出，輸入到前置放大器后就可以用普通的測(cè)量?jī)x器測(cè)試出試件的加速度；如果在放大器中加進(jìn)適當(dāng)?shù)姆e分電路，就可以測(cè)試試件的振動(dòng)速度或位移。PMM 壓電150 FU