壓電陶瓷是功能陶瓷中應(yīng)用極廣的一種。日常生活中很多人使用的“電子打火機(jī)”和煤氣灶上的電子點(diǎn)火器,就是壓電陶瓷的一種應(yīng)用。點(diǎn)火器就是利用壓電陶瓷的壓電特性,向其上施加力,使之產(chǎn)生十幾kV的高電壓,從而產(chǎn)生火花放電,達(dá)到點(diǎn)火的目的。壓電陶瓷實(shí)際上是一種經(jīng)過極化處理的、具有壓電效應(yīng)的鐵電陶瓷。它是在1946年當(dāng)有人證實(shí)了鈦酸鋇陶瓷有鐵電性之后開始問世的:差不多十年之后,賈菲(Jaffe)等又發(fā)現(xiàn)了PbTi03-PbZrO2系(即所謂PZT系)及后來又發(fā)現(xiàn)的mPZT為基的三元系壓電陶瓷和鈮酸鹽系壓電陶瓷。使壓電陶瓷的性能和可應(yīng)用性有了極大的提高。特別是三元系壓電陶瓷的出現(xiàn),使壓電陶瓷在選擇一定耦合系數(shù)、溫度特性方面有了較大的余地,能滿足多種電子儀器的要求,從而使壓電陶瓷的應(yīng)用范圍**增加了。例如陶瓷濾波器和陶瓷鑒頻器,電聲換能器,水聲換能器,聲表的波器件,電光器件,紅外探測器件和壓電陀螺等,都是壓電陶瓷在現(xiàn)代電子技術(shù)中的應(yīng)用。PMM利用壓電晶體管壓電效應(yīng),將卵細(xì)胞外層的透明帶輕易穿孔,以執(zhí)行動(dòng)物克隆或人工生殖。深圳Piezo Micro Manipulator壓電顯微注射
壓電打火機(jī)的電壓陶瓷元件產(chǎn)生的瞬間電壓用什么儀器可以測量呢?起初,我們?cè)噲D用普通指針式多用電表直流高壓擋測量,發(fā)現(xiàn)每次按動(dòng)點(diǎn)火元件的黑色塑料壓桿時(shí),由于兩個(gè)電極接出的電壓只能使指針略微抖動(dòng)一下。分析原因是,因?yàn)殡妷好}沖持續(xù)時(shí)間甚短,指針慣性較大,指針無法同步體現(xiàn)電壓的變化做大幅偏轉(zhuǎn)。換用數(shù)字顯示型多用電表,本以為其無指針慣性影響,應(yīng)該能讀出瞬間高電壓來,誰知事與愿違,我們根本看不到預(yù)想的高電壓讀數(shù),只能看到一些變換不定的低電壓數(shù)據(jù)。分析起來,這是由于液晶顯示響應(yīng)速度較慢,點(diǎn)火電壓脈沖持續(xù)時(shí)間甚短,來不及顯示比較高瞬間電壓,只能顯示電壓降落(較平緩階段)過程中的某些隨機(jī)電壓讀數(shù)。***,我們搬出實(shí)驗(yàn)室的“重磅武器”──示波器,再做一試。我們用的是實(shí)驗(yàn)室**普通的J2459型學(xué)生示波器,連接線為兩條普通的帶終魚夾的導(dǎo)線。從理論上講,示波器是利用電子束偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上顯示光點(diǎn)移動(dòng)的,電子束慣性極小,應(yīng)該能“跟蹤”上點(diǎn)火高壓脈沖的變化,實(shí)驗(yàn)結(jié)果不出所料。日本prime tech壓電穩(wěn)定壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的廣泛應(yīng)用將推動(dòng)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。
?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(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,樣品無變形,刺破細(xì)胞膜時(shí)無細(xì)胞質(zhì)抽吸或攪動(dòng),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(huì)。
下面我們利用壓電陶瓷測試壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。
常用的壓電陶瓷是由鋯鈦酸鉛(PZT)材料做成的。將PZT材料做成的壓電陶瓷片粘在圓形黃銅片上就構(gòu)成了壓電陶瓷元件。它具有明顯的壓電效應(yīng)。首先,將壓電陶瓷片A的兩根引線通過一個(gè)按鈕開關(guān)與信號(hào)發(fā)生器相聯(lián)。將壓電陶瓷片B的兩根引線與擴(kuò)音器(帶喇叭)的輸入端相連。將A、B兩個(gè)壓電陶瓷片用黑封泥固定在同一個(gè)木板制成的箱子上。當(dāng)觀察者將按鈕開關(guān)按下,接通信號(hào)發(fā)生器和壓電陶瓷A時(shí),由于逆壓電效應(yīng),A開始振動(dòng),并把振動(dòng)傳給木箱,木箱的振動(dòng)傳給壓電陶瓷B,由于壓電效應(yīng),使B兩邊產(chǎn)生變化電信號(hào),再傳給擴(kuò)音器使喇叭發(fā)聲,所以這個(gè)實(shí)驗(yàn)同時(shí)演示了壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。 PMM PIEZO的使用不僅可以提高受孕成功率,還可以減少患者的心理壓力和焦慮感,增強(qiáng)他們的信心。
卵子***是人類胚胎發(fā)育的起始步驟,該過程主要由細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放調(diào)控,當(dāng)成熟的卵母細(xì)胞發(fā)育到MII期后,只有精子的PLCζ進(jìn)入卵母細(xì)胞的胞漿,才能***鈣震蕩,促使卵母細(xì)胞完成完整的減數(shù)分裂。TFF(Totalfertilizationfailure,完全受精失敗)是指MII期卵母細(xì)胞無法完成受精的過程,有1-3%的ICSI失敗是源于IFF。TFF與精子及卵子的異常均有關(guān),其中卵子***異常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或異常信號(hào)傳導(dǎo)導(dǎo)致的胞質(zhì)不成熟;精子因素主要是PLCζ蛋白的結(jié)構(gòu)、表達(dá)和定位異常。受精失敗與女方年齡、不育類型和取卵數(shù)目等因素?zé)o關(guān)。精子的解凝功能異常和魚精蛋白缺失與TFF密切相關(guān)。精子染色質(zhì)組裝異?;蚓覦NA損傷可導(dǎo)致精子的解凝異常,無法***卵子及合子形成。研究表明精子染色質(zhì)組裝異常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精細(xì)胞染色質(zhì)的魚精蛋白的合成與組裝對(duì)于精細(xì)胞的基因組濃縮也是非常重要的。若魚精蛋白的量減少,精子在ICSI后提前解凝,導(dǎo)致受精失敗。當(dāng)精子進(jìn)入卵子后精子染色質(zhì)提前濃縮也導(dǎo)致其提前解凝,精子和卵子遺傳物質(zhì)的同步節(jié)奏被打破,也造成受精失敗。不過這種同步性異常主要還是卵子因素造成的。壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來展示其對(duì)各種樣品的優(yōu)異穿孔能力。美國透明帶打孔壓電活檢
壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的推廣和應(yīng)用將為不孕不育患者帶來新的希望和機(jī)會(huì),改善他們的生活質(zhì)量。深圳Piezo Micro Manipulator壓電顯微注射
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)能測量。需要特殊電纜,在受到突然振動(dòng)或過大壓力時(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量儀器測試出試件的加速度;如果在放大器中加進(jìn)適當(dāng)?shù)姆e分電路,就可以測試試件的振動(dòng)速度或位移。深圳Piezo Micro Manipulator壓電顯微注射