piezoelectric polymer压电现象是由于应力作用于材料,在材料表面诱导产生电荷的过程,一般这一过程是可逆的,即当材料受到电参数作用,材料也会产生形变能。木材纤维素、腱胶原和各种聚氨基酸都是常见的高分子压电性材料,但是其压电率太低,而没有使用价值。在有机高分子材料中聚偏氟乙烯等类化合物具有较强的压电性质。压电率的大小取决于分子中含有的偶极子的排列方向是否一致。除了含有具有较大偶极矩的C-F键的聚偏氟乙烯化合物外,许多含有其他强极性键的聚合物也表现出压电特性。如亚乙烯基二氰与乙酸乙烯酯、异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、苯甲酸乙烯酯等的共聚物,均表现出较强的压电特性。而且高温稳定性较好。主要作为换能材料使用,如音响元件和控制位移元件的制备。前者比较常见的例子是超声波诊断仪的探头、声纳、耳机、麦克风、电话、血压计等装置中的换能部件。将两枚压电薄膜贴合在一起,分别施加相反的电压,薄膜将发生弯曲而构成位移控制元件。利用这一原理可以制成光学纤维对准器件、自动开闭的帘幕、唱机和录像机的对准件。PRIME TECH 公司生产的PMM 150FU为全世界较早的压电破膜仪。北京Piezo压电气压注射器
为什么具有“脆性卵膜”的卵子ICSI后容易退化?如下:一、卵子成熟度不足。卵子的成熟包括核成熟(以排出***极体为标志)以及胞质成熟,而胞质成熟往往滞后于核成熟,两者并不完全同步。有对照研究表明,脆性卵膜组的成熟卵细胞比例***低于正常破膜组,ICSI后卵子退化率也高于正常破膜组,这提示了卵子成熟度与卵膜脆性具有一定的相关性,并**终影响了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前为止,关于雌***水平对脆性卵膜的影响,现有的研究结论并不一致,但归根到底仍然可能是通过影响卵子成熟来改变卵膜的特性。三、ICSI机械操作。一方面ICSI是侵袭性操作,可能破坏卵膜、细胞骨架等细胞器,另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保护作用,细胞骨架和卵膜更容易在ICSI过程中崩解。为避免脆性卵膜卵子ICSI后退化,除了改善注射方式(如进针前利用激光穿透或削薄透明带,操作尽可能轻柔等),还可采用改进的Piezo-ICSI(压电脉冲破膜辅助ICSI),能有效改善注射后卵子退化的情况。此外,在临床促排卵方面,也可考虑调整药物用量,在保证卵泡大小均匀的情况下,尽量推迟扳机时间,提高卵母细胞成熟度,减轻ICSI后卵子退化的比例,以尽可能保证ART***的效果。香港压电小鼠ICSIPRIME TECH PMM 6兼容多种显微操作系统。
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。
时值压电效应发现的一百周年,特参考马逊(W.P.Mason)之作撰写本文,简介压电性之历史及其应用。早期压电效应*止于学术上的趣味性研究,而如今则已成为非常有用的效应,用它制出各式各样的声电换能器,其操作频谱可由100Hz起涵盖至几个GHz,依频率的不同而有不同的用途。声纳、反潜、海底通讯、电话通讯等是低频(声频、AF波段)讯号**典型的应用。在几个MHz范围,其波长在毫米范围,适合用来作非破坏性的检验材料(nondestructivetesting,简称NDT)与医学诊断上,所谓超声波成像术、全像摄影术、计算机辅助声波断层摄影术等就是针对这些用途而研究的。频率在VHF、UHF波段则使用压电性所研制出来的表面声波电子组件。如延迟线、各式滤波器、回旋器(convolver)、相关器(correlator)等讯号处理组件,在通讯上与讯号处理上具有重要的应用。当频率高至低微波波段,其对应波长在微米范围,用来制作声学显微镜,其解像力可和传统的光学显微镜比美,而其机械波而非电磁波的独特性质,则可弥补光学显微镜在应用上的不足。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。
如今压电陶瓷已经被科学家应用到**建设、科学研究、工业生产以及和人民生活密切相关的许多领域中,成为信息时代的多面手。在航天领域,压电陶瓷制作的压电陀螺,是在太空中飞行的航天器、人造卫星的“舵”。依靠“舵”,航天器和人造卫星,才能保证其既定的方位和航线。传统的机械陀螺,寿命短,精度差,灵敏度也低,不能很好满足航天器和卫星系统的要求。而小巧玲珑的压电陀螺灵敏度高,可靠性好。在潜入深海的潜艇上,都装有人称水下侦察兵的声纳系统。它是水下导航、通讯、侦察敌舰、清扫敌布水雷的不可缺少的设备,也是开发海洋资源的有力工具,它可以探测鱼群、勘查海底地形地貌等。在这种声纳系统中,有一双明亮的“眼睛”——压电陶瓷水声换能器。当水声换能器发射出的声信号碰到一个目标后就会产生反射信号,这个反射信号被另一个接收型水声换能器所接收,于是,就发现了目标。目前,压电陶瓷是制作水声换能器的比较好材料之一。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。美国Piezo Micro Manipulator压电PMM 6D
PMM 压电显微操作仪提高ICSI成功率。北京Piezo压电气压注射器
Piezo-ICSI程序:
使用直径100-mm的细胞培养皿上盖,准备操作盘;按照Piezo操作系统的要求,将4μL左右的汞从后部装入注射针中,轻轻将汞推至针尖处,在20-25℃室温下,准备进行显微操作。具体操作前,首先取10枚卵母细胞置于15L含3 % suerose的HEPES-CZB操作滴中备用;然后将2.5μL精子溶液与5pLHEPES-CZB+ 12 % PVP-360操作滴充分混合;再将单个精子从尾部吸入注射针,用Piezo脉冲从颈部断开头和尾;连续剪切5个精子后,将吸入全部精子头的注射针转移到放置卵母细胞的操作滴中,准备将精子头逐个注射至卵母细胞质中。注射时,从时钟9点的方向吸住卵母细胞,使纺锤体保持在6点或12点的位置,从3点的方向轻轻进针,同时用Piezo脉冲击穿透明带,将透明带碎片吹出注射针的同时,将精子头吹至针尖处,继续进针,直至针尖插入卵母细胞深处,几乎贴近对侧质膜时,用Piezo弱脉冲击穿卵母细胞质膜,将精子头吐出,回吸注入卵内多余的操作液,轻轻退针,完成一次注射。依次操作,尽快实现该批卵母细胞的注射,室温放置5min,然后用大量CZB溶液洗涤ICSI胚胎,并且移入CO₂箱培养。依法进行第二批卵母细胞的精子头注射,在注射HCG后17 h,完成全部卵母细胞的精子注射。 北京Piezo压电气压注射器