武汉细胞内膜打孔压电胚胎干细胞

压电效应是某些介质在力的作用下产生形变时，在介质表面出现异种电荷的现象。实验表明，这种束缚电荷的电量与作用力成正比，而电量越多，相对应的两表面电势差（电压）也越大。这种神奇的效应已被应用到与人们生产、生活、***、科技密切相关的许多领域，以实现力──电转换等功能。例如用压电陶瓷将外力转换成电能的特性，可以生产出不用火石的压电打火机、煤气灶打火开关、炮弹触发引信等。此外，压电陶瓷还可以作为敏感材料，应用于扩音器、电唱头等电声器件；用于压电地震仪，可以对人类不能感知的细微振动进行监测，并精确测出震源方位和强度，从而预测地震，减少损失。利用压电效应制作的压电驱动器具有精确控制的功能，是精密机械、微电子和生物工程等领域的重要器件。可以说，压电陶瓷等器件不仅广泛应用于科技领域，还颇具“平民性”，对广大“烟民”来说，天天与压电陶瓷发生着“零接触”，却熟视无睹。目前流行的一次性塑料打火机，有相当一部分是采用压电陶瓷器件来打火的。取出其中的压电打火元件，压电破膜仪PMM 6用于RNA注射。武汉细胞内膜打孔压电胚胎干细胞

传统的ICSI是通过授精针刺破卵子，将挑选好的精子注入使之受精。本质上对卵子来说是一种物理性侵入，特别对于幼弱老化的卵子可能会有一定损伤的风险。而全新的压电式胞浆内单精子注射（Piezo-ICSI）技术，可以减少对卵子的伤害，相较于常规式的ICSI相比更能提高受精率。

Piezo-ICSI超音振动显微受精法，采用极细（0.908毫米）的平口注射针，比常规的注射针（1.473mm）细小了将近一半，能够将卵巢的伤害降到比较低。另一方面，精子注射的过程对卵子的影响也极其重要。Piezo-ICSI技术通过超音振动来打开卵子透明带再将精子注入，减少了对卵子的损伤，也能够提高胚胎成功受精的几率。研究数据显示，以原有的人工授精疗法ICSI与Piezo-ICSI进行比较，受精率从83.1%提高到90.3%，细胞分裂优化由84.60%提高到88.10%。 日本透明带打孔压电4GPMM利用压电单元的快速形变的惯性力来驱动显微注射针，可以平滑地穿透透明带和弹性细胞膜。

1927年，伍德（R.W.Wood）与鲁密斯（A.L.Loomis）首先使用高功率超声波。使用蓝杰文型的石英换能器配合高功率真空管，在液体中产生高能量，使液体引起所谓的空腔（cavitation）现象。同时也研究高功率超声波对生物试样的效应。在水下音响（underwatersound）的研究中发现，石英晶体并不是很好的换能器材料，但是它的振荡频率却不随温度而变，亦即所谓的具有低的温度系数。这种频率对温度的高稳定性，用在控制振荡器的频率，及某些滤波器上**有用。1919年，卡迪（Cady）教授***次利用石英当做频率控制器，图四就是**早期的晶体控制振荡器电路。因为晶体具有极高的Q值（注三），振荡器的频率受到晶体共振频率的控制，且频率不随温度变化而变。后来，皮尔士和皮尔士-米勒（Pierce-Miller）又发明一种以后广被采用的晶体控制振荡电路。在第二次世界大战中，大约使用了一千万个晶体振荡器，用以建立坦克与坦克之间及地面和飞机之间的通讯。

“ICSI”（intracytoplasmicsperminjection）指卵胞浆单精子注射，其操作主要涉及“精子制动-精子拾取-破膜-注射”几个步骤，其中在“破膜”（即使用注射针刺破卵膜，以便将单个精子送入卵胞浆）这一步，部分患者的卵子会出现“无破膜感”这一特征，这是怎么回事呢？原来，进行ICSI操作的时候，并不是直接用注射针径直扎破卵膜。技术书籍这样描述道：“调节显微操作作针和卵膜至同一水平面，将注射针中的精子推至针尖处，注射针从卵子3点钟位置穿入透明带并继续进针，至卵中心或越过中心位置。由于卵膜的弹性，进针处卵膜出现‘漏斗状’，但卵膜仍未破裂，需轻微回吸注射针以确认膜破裂。一旦刺破卵膜可见到胞浆和精子的一个‘快速反流’的过程或可见卵膜‘回弹’现象，之后将精子注入卵子胞质内。这是正常情况下的破膜操作，而文章开头提到的“无破膜感”，则是指注射针穿入透明带的同时也立即穿透卵膜，不形成漏斗状结构，看不到胞浆的快速返流或回弹现象。学术界给具有这一特征的卵子细胞膜起了个特有名称——脆性卵膜。PRIME TECH 公司生产的PMM 150FU为全世界较早的压电破膜仪。

**近几年来，Piezo-ICSI 法（压电显微受精法）被高度重视。使用了Piezo-ICSI法，与常规的显微受精技术相比，对卵子的损害更小。结果显示，用Piezo法会提高受精率，之后受精卵的发育也更好。Piezo-ICSI压电显微受精方法，与传统ICSI显微受精方式不同，采用平口而不是尖口的精子注射针，通过超音振动技术打开卵子透明带再将精子注入卵子，从而一定程度上减少了注射过程对卵子产生的损害，使高龄女性胚胎养囊率有所提升。临床数据显示，特别是针对一些大龄及反复受精失败的情况，Piezo-ICSI比常规ICSI方法的受精率从66.4%提高到79.4%，受精以后的退化率（即停止分裂）从18.6%降低到11.9%。而妊娠率从14.9%提高到23.1%。操作稳定性更强事实上相较Piezo法，常规的显微受精方法从稳定性上更难操作。用汽车来举例的话，Piezo法相当于自动档汽车，常规的显微受精方法相当于手动档汽车，Piezo法可以缩短培养师的培训时间。日本只有10家能做Piezo即使在日本，采用Piezo法的医院也不太多。在日本有600家进行体外受精、显微受精的医院，而采用Piezo法的医院或许也就10家左右。从现在起Piezo法的优势会得以重新评估，或许10年，20年后会在世界各地得以普及。压电破膜仪 PMM 具有高度的精确性和可调节性，可以根据实际需求进行调整，提高操作效率。美国Piezo Micro Manipulator压电150 FU

日本PRIME TECH 从PMM 150FU到PMM 4G，再到新一代的PMM 6。武汉细胞内膜打孔压电胚胎干细胞

下面我们利用压电陶瓷测试压电效应和逆压电效应。

常用的压电陶瓷是由锆钛酸铅（PZT）材料做成的。将PZT材料做成的压电陶瓷片粘在圆形黄铜片上就构成了压电陶瓷元件。它具有明显的压电效应。首先，将压电陶瓷片A的两根引线通过一个按钮开关与信号发生器相联。将压电陶瓷片B的两根引线与扩音器（带喇叭）的输入端相连。将A、B两个压电陶瓷片用黑封泥固定在同一个木板制成的箱子上。当观察者将按钮开关按下，接通信号发生器和压电陶瓷A时，由于逆压电效应，A开始振动，并把振动传给木箱，木箱的振动传给压电陶瓷B，由于压电效应，使B两边产生变化电信号，再传给扩音器使喇叭发声，所以这个实验同时演示了压电效应和逆压电效应。 武汉细胞内膜打孔压电胚胎干细胞