美国Piezo Micro Manipulator压电核转移

单精子显微注射技术——解决因精子问题导致的不育症

在自然受孕过程中，精子需要经历一系列复杂的生理反应，包括顶体反应、穿越透明带等，才能与卵子结合。然而，当男性存在严重的少精子症、弱精子症或畸形精子症时，这些自然过程可能无法顺利完成，导致不育。此时，单精子显微注射技术便成为了一种有效的解决方案。

单精子显微注射技术针对男性精子问题而设计，也被称为第二代试管婴儿技术，其**在于通过显微操作，将单个精子直接注入卵母细胞的胞浆内，从而绕过自然受精过程中精子需要穿越卵子透明带的障碍。

单精子显微注射的操作过程即使用一根极细的显微操作针，将经过筛选的单个精子注入到卵母细胞的胞浆内。这一过程需要极高的精确度和技巧，以确保精子能够成功进入卵子。受精成功后，受精卵将被培养至早期胚胎阶段，并移植到母体子宫内，以期实现妊娠。 PMM PIEZO-ICSI是一种先进的技术，用于辅助生殖医学领域的人工受孕过程。美国Piezo Micro Manipulator压电核转移

在工业上，地质探测仪里有压电陶瓷元件，用它可以判断地层的地质状况，查明地下矿藏。还有电视机里的变压器——电压陶瓷变压器，它体积变小、重量减轻，效率可达60%～80%，能耐住3万伏的高压，使电压保持稳定，完全消除了电视图象模糊变形的缺陷。现在国外生产的电视机大都采用了压电陶瓷变压器。一只15英寸的显像管，使用75毫米长的压电陶瓷变压器就行了。这样就使电视机体积变小、重量减轻了。压电陶瓷也***用于日常生活中。用了两个直径3毫米、高5毫米的压电陶瓷柱取代了普通的火石制成的气体电子打火机，可连续打火几万次。利用同一原理制成的电子点火***是点燃煤气炉极好的用具。还有一种用压电陶瓷元件制作的儿童玩具，比如在玩具小狗的肚子中安装压电陶瓷制作的蜂鸣器，玩具都会发出逼真有趣的声音。随着高新技术的发展，压电陶瓷的应用必将越来越广阔。除了用于高科技领域，它更多的是在日常生活中为人们服务，为人们创造更美好的生活。昆明细胞内膜打孔压电转基因压电显微操作器PMM利用压电元件产生的驱动力来展示其对各种样品的优异穿孔能力。

PMM可用于移去卵细胞内的染色体，它可以用平口针迅速的穿透透明带，而无须用尖头针。含有染色体的细胞质会混进洗液管，通过透明带的孔抽取出来。PMM和传统方法相比提高了速度和准确率，也就是说增加了效率。细胞核显微注射Piezo可以轻易破坏核的细胞质膜收集核，利用平口针灸可以一次注射1个或更多的核。针在膜的表面形成一个较深的内陷，piezo就很容易破膜将核注射进去。胚胎干细胞显微注射PMM与传统尖头针相比可促进ES细胞注射入胚泡，甚至可以穿透和部分破坏内细胞群，增加ES细胞的作用。平口针的顶端直径为8-12um，大约可装15个ES细胞，用中、低档能量的脉冲，PMM即可穿透细胞群，用低能量的多次脉冲，针可穿透滋养外胚层（TE)。卵母细胞胞浆内单精子显微注射PMM通过将精子尾部与头部割离，精子头部吸入平口针，在中低档能量下即可穿透透明带，进行单精子显微注射。增加了速度和准确率，PMM为转基因鼠高效率的产品。与传统方法相比，Piezo增加了显微注射的速度和准确率，利用MII转基因的方法很有效的生成转基因鼠。

卵胞浆内单精子显微注射（ICSI）不仅用于人类辅助生殖（ART），而且在稀有物种保护、转基因动物的生殖系拯救或任何兽医辅助受孕过程中也被***用于兽医体外受精。压电辅助ICSI于1995年***被描述，可用于标准ICSI失败的动物（如小鼠）的辅助受孕。该技术所需的显微注射工作站与标准ICSI非常相似，但在毛细管支架上增加了一个压电冲击单元。本用户指南重点介绍压电辅助显微注射程序本身。摘要卵母细胞胞浆内单精子显微注射，即将单个精子直接注射到卵子的细胞质中，***在仓鼠身上被描述，并已成功应用于人类，以及其他物种，如小鼠。在动物模型中进行的ICSI是研究直接受精过程以及不孕原因的比较好工具。特别是在生物医学研究领域，当精子被共同注射或包裹外源DNA时，ICSI也可以用作基因转移技术。此外，当转基因表达或突变损害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力时，通常会应用小鼠ICSI。在这些情况下，压电辅助ICSI可以成为拯救和维持非常有价值的小鼠品系的一种手段，因为正常的ICSI已被证明在小鼠身上很困难。几项研究表明，通过压电驱动的微毛细管注**子对小鼠卵子的创伤远小于传统方法。此外，压电辅助ICSI已被证明可以显著提高受精成功率。压电破膜仪 PMM 的推广和应用不仅可以提高生殖医学领域的科研水平，还能够为更多不孕不育的夫妇带来希望。

以piezo操作系统为技术支撑，在掌握小鼠卵母细胞胞浆内精子注射技术(ICSI)的基础上，进行了ICSI技术生产试管小鼠及转基因小鼠的尝试。实验结果表明以Hepes-CZB+3％蔗糖做操作液，用来自成年KM鼠附睾尾的新鲜精子头和pEGFP-N1质粒孵育处理冻融精子头，直接注射到B6D2 F1小鼠卵母细胞质中，注射后1h，83.3％的卵母细胞仍然存活，鲜精组和冻精组各有92.3％和83.0％成活卵子排出极体、出现原核。用CZB溶液继续培养ICSI胚胎，两组的卵裂率、桑椹胚率、囊胚率分别为(97.8％vs 94.7％)、(64％vs 64.5％)、(5％，vs 24.7％)。其中桑椹胚率、囊胚率均***低于体内受精对照组(64％，64.5％vs 88％；5％，24.7％vs70％P＜0.01)；将鲜精组原核期120枚胚胎和82枚2-cell胚胎及冻精组135枚原核期胚胎移植后移植到同期km假孕母鼠受体内，分别出生28只、3只、18只ICSI小鼠(黑色或灰色)，效率分别为23.3％，4％，13.3％。健康成年的31只ICSI小鼠，没有明显的生理和行为异常。随机抽取六对鲜精组性成熟ICSI小鼠做交配实验，一个月后都有小鼠出生(平均窝产10.7只)。本实验表明，ICSI精子载体法可以比较高地制造小鼠转基因胚胎，小鼠附睾新鲜精子及无抗冻剂保护冷冻致死精子都具有足够的全程发育潜力。通过使用压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI，医生可以更加准确地选择和捕捉精子，提高受孕的几率。昆明细胞内膜打孔压电DNA注射

PMM具备快速响应的特点，能够在短时间内完成实验操作，减少了操作时间和不确定性。美国Piezo Micro Manipulator压电核转移

传统的压电陶瓷较其它类型的压电材料压电效应要强，从而得到了广泛应用。但作为大应边，高能换能材料，传统压电陶瓷的压电效应仍不能满足要求。于是近几年来，人们为了研究出具有更优异压电性的新压电材料，做了大量工作，现已发现并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3单晶（A=Zn2+,Mg2+）。这类单晶的d33比较高可达2600pc/N(压电陶瓷d33比较大为850pc/N),k33可高达0.95（压电陶瓷K33比较高达0.8），其应变>1.7%，几乎比压电陶瓷应变高一个数量级。储能密度高达130J/kg，而压电陶瓷储能密度在10J/kg以内。铁电压电学者们称这类材料的出现是压电材料发展的又一次飞跃。现在美国、日本、俄罗斯和中国已开始进行这类材料的生产工艺研究，它的批量生产的成功必将带来压电材料应用的飞速发展。美国Piezo Micro Manipulator压电核转移