壓電材料會有壓電效應(yīng)是因晶格內(nèi)原子間特殊排列方式,使得材料有應(yīng)力場與電場耦合的效應(yīng)。根據(jù)材料的種類,壓電材料可以分成壓電單晶體、壓電多晶體(壓電陶瓷)、壓電聚合物和壓電復(fù)合材料四種。根據(jù)具體的材料形態(tài),則可以分為壓電體材料和壓電薄膜兩大類。聚合物早在1940年,蘇聯(lián)就曾發(fā)現(xiàn)木材具有壓電性。之后又相繼在苧麻、絲竹、動物骨骼、皮膚、血管等組織中發(fā)現(xiàn)了壓電性。1960年發(fā)現(xiàn)了人工合成的高分子聚合物的壓電性。1969年發(fā)現(xiàn)電極化后的聚偏二氟乙烯具有較強(qiáng)的壓電性。具有較強(qiáng)壓電性的材料包括PVDF及其共聚物、聚氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯和尼龍-11等。復(fù)合材料壓電復(fù)合材料是有兩種或多種材料復(fù)合而成的壓電材料。常見的壓電復(fù)合材料為壓電陶瓷和聚合物(例如聚偏氟乙烯活環(huán)氧樹脂)的兩相復(fù)合材料。這種復(fù)合材料兼具壓電陶瓷和聚合物的長處,具有很好的柔韌性和加工性能,并具有較低的密度、容易和空氣、水、生物組織實(shí)現(xiàn)聲阻抗匹配。此外,壓電復(fù)合材料還具有壓電常數(shù)高的特點(diǎn)。壓電復(fù)合材料在醫(yī)療、傳感、測量等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。日本PRIME TECH 從PMM 150FU到PMM 4G,再到新一代的PMM 6。北京Piezo Micro Manipulator壓電ICSI
?壓電破膜儀在生殖中的應(yīng)用主要是通過壓電效應(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)動力,可以良好地穿刺各類樣品,如哺乳動物的卵母細(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,樣品無變形,刺破細(xì)胞膜時無細(xì)胞質(zhì)抽吸或攪動,操作簡單且安全可靠?。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。昆明透明帶打孔壓電力度溫和壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的廣泛應(yīng)用將推動輔助生殖技術(shù)的發(fā)展,提高生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的科研水平。
在正常受精過程中,精子進(jìn)入卵子后,會導(dǎo)致卵細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度發(fā)生持續(xù)數(shù)小時的周期性的短暫升高,這個過程被稱為卵子的“鈣震蕩”,鈣震蕩會引發(fā)大量生化反應(yīng)事件,代謝活動重新活躍起來,這個過程稱為卵子***。精子***后的卵子會發(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,開啟后續(xù)的胚胎發(fā)育過程。第二代試管嬰兒(ICSI)授精后,成熟卵子見不到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。
壓電式破膜儀的原理壓電式破膜儀的原理基于壓電效應(yīng)。當(dāng)壓電陶瓷通電后,它會產(chǎn)生高頻振動。這種振動被傳遞到顯微操作針上,使針產(chǎn)生振動。這種振動用于在顯微操作過程中打孔或穿孔細(xì)胞膜,特別是在哺乳動物胚胎透明帶細(xì)胞膜的穿孔任務(wù)中。壓電式破膜儀可以配合顯微操作臂和顯微注射儀使用,以提高克隆動物中核移植、小鼠ICSI等工作的成功率。由于壓電脈沖能直接無損失地傳輸?shù)讲僮麽樕?,使得?xì)胞膜的穿孔更加精確和可靠。這種顯微操作方式提高了多種實(shí)驗(yàn)的成功率,包括胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的寒胚移植、小鼠ICSI等。此外,壓電式破膜儀操作直觀、簡單快捷,具有可重復(fù)性的參數(shù)設(shè)置,實(shí)驗(yàn)參數(shù)可記憶,也可以選用人體工程學(xué)腳踏或儀器上的旋鈕進(jìn)行操作。 PMM 6 MB-U-2高力度輸出型號,它可進(jìn)行克隆和ICSI等方面的許多操作。
Piezo-ICSI令人欣喜的結(jié)果早在1999年,《人類》雜志上就發(fā)表了關(guān)于普通ICSI和Piezo-ICSI在受精率、受精之后退化率(終止分裂率)及妊娠率等方面的數(shù)據(jù)對比。
結(jié)果顯示,Piezo-ICSI是非常有效的一項(xiàng)技術(shù)。通過這種「不強(qiáng)迫」、「不刺激」的「溫柔手法」,Piezo-ICSI可以明顯提高受精率,且對**終的妊娠結(jié)果也起著非常積極的作用!作為平均患者年齡39歲的生殖中心,日本英醫(yī)院接診了眾多的大齡患者,深知大齡患者由于卵子老化、卵子質(zhì)量下降,更容易出現(xiàn)受精率和囊胚養(yǎng)成率不高的情況,**終導(dǎo)致試管成功率偏低。因此,鹽谷院長決定引進(jìn)Piezo-ICSI這項(xiàng)技術(shù),來幫助解決大齡患者遇到的難題。
通過對比42歲以上患者使用Piezo-ICSI技術(shù)后的培養(yǎng)結(jié)果,我們發(fā)現(xiàn):受精率、分裂率及囊胚養(yǎng)成率都有所提升,特別是***的囊胚養(yǎng)成率,總體提高了35.9%。
44歲患者通過Piezo-ICSI取卵2顆養(yǎng)成2顆囊胚Piezo-ICSI技術(shù)在處理卵子時可以**小化對卵子的損傷,因此英醫(yī)院針對所有40歲以上的患者都在使用顯微受精時用到Piezo-ICSI技術(shù)。發(fā)表于2019年11月的第64回日本生殖醫(yī)學(xué)會的學(xué)術(shù)報(bào)告中,也從臨床數(shù)據(jù)上再次確認(rèn)了Piezo-ICSI的有效性。 PMM PIEZO具備良好的可擴(kuò)展性,可以根據(jù)不同的需求進(jìn)行調(diào)整和升級,滿足不同醫(yī)療機(jī)構(gòu)的需求。日本Piezo Micro Manipulator壓電基因重組
PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅(qū)動顯微注射針,可以平滑地穿透透明帶和彈性細(xì)胞膜。北京Piezo Micro Manipulator壓電ICSI
壓電效應(yīng)是某些介質(zhì)在力的作用下產(chǎn)生形變時,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,相對應(yīng)的兩表面電勢差(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,可以對人類不能感知的細(xì)微振動進(jìn)行監(jiān)測,并精確測出震源方位和強(qiáng)度,從而預(yù)測地震,減少損失。利用壓電效應(yīng)制作的壓電驅(qū)動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,北京Piezo Micro Manipulator壓電ICSI