透明帶打孔壓電小鼠ICSI

06年是居里兄弟皮爾（P·Curie）與杰克斯（J·Curie）發(fā)現(xiàn)壓電效應(yīng)（piezoelectriceffect，注一）的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的實(shí)驗(yàn)室發(fā)現(xiàn)了壓電性。起先，皮爾致力于焦電現(xiàn)象（pyroelectriceffect，注二）與晶體對(duì)稱性關(guān)系的研究，后來兄弟倆卻發(fā)現(xiàn)，在某一類晶體中施以壓力會(huì)有電性產(chǎn)生。他們又系統(tǒng)的研究了施壓方向與電場(chǎng)強(qiáng)度間的關(guān)系，及預(yù)測(cè)某類晶體具有壓電效應(yīng)。經(jīng)他們實(shí)驗(yàn)而發(fā)現(xiàn)，具有壓電性的材料有：閃鋅礦（zincblende）、鈉氯酸鹽（sodiumchlorate）、電氣石（tourmaline）、石英（quartz）、酒石酸（tartaricacid）、蔗糖（canesuger）、方硼石（boracite）、異極礦（calamine）、黃晶（topaz）及若歇爾鹽（Rochellesalt）。這些晶體都具有各向異性（anisotropic）結(jié)構(gòu)，各向同性（isotropic）材料是不會(huì)產(chǎn)生壓電性的。PRIME TECH 公司生產(chǎn)的PMM 150FU為全世界較早的壓電破膜儀。透明帶打孔壓電小鼠ICSI

為什么具有“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***極體為標(biāo)志）以及胞質(zhì)成熟，而胞質(zhì)成熟往往滯后于核成熟，兩者并不完全同步。有對(duì)照研究表明，脆性卵膜組的成熟卵細(xì)胞比例***低于正常破膜組，ICSI后卵子退化率也高于正常破膜組，這提示了卵子成熟度與卵膜脆性具有一定的相關(guān)性，并**終影響了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前為止，關(guān)于雌***水平對(duì)脆性卵膜的影響，現(xiàn)有的研究結(jié)論并不一致，但歸根到底仍然可能是通過影響卵子成熟來改變卵膜的特性。三、ICSI機(jī)械操作。一方面ICSI是侵襲性操作，可能破壞卵膜、細(xì)胞骨架等細(xì)胞器，另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保護(hù)作用，細(xì)胞骨架和卵膜更容易在ICSI過程中崩解。為避免脆性卵膜卵子ICSI后退化，除了改善注射方式（如進(jìn)針前利用激光穿透或削薄透明帶，操作盡可能輕柔等），還可采用改進(jìn)的Piezo-ICSI（壓電脈沖破膜輔助ICSI），能有效改善注射后卵子退化的情況。此外，在臨床促排卵方面，也可考慮調(diào)整藥物用量，在保證卵泡大小均勻的情況下，盡量推遲扳機(jī)時(shí)間，提高卵母細(xì)胞成熟度，減輕ICSI后卵子退化的比例，以盡可能保證ART***的效果。武漢細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電小鼠ICSI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。

壓電效應(yīng)可分為正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。正壓電壓電效應(yīng)是指：當(dāng)晶體受到某固定方向外力的作用時(shí),內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時(shí)在某兩個(gè)表面上產(chǎn)生符號(hào)相反的電荷；當(dāng)外力撤去后，晶體又恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)；當(dāng)外力作用方向改變時(shí)，電荷的極性也隨之改變；晶體受力所產(chǎn)生的電荷量與外力的大小成正比。壓電式傳感器大多是利用正壓電效應(yīng)制成的。逆壓電是指對(duì)晶體施加交變電場(chǎng)引起晶體機(jī)械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應(yīng)制造的變送器可用于電聲和超聲工程。壓電敏感元件的受力變形有厚度變形型、長(zhǎng)度變形型、體積變形型、厚度切變型、平面切變型5種基本形式。壓電晶體是各向異性的，并非所有晶體都能在這5種狀態(tài)下產(chǎn)生壓電效應(yīng)。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應(yīng)，但具有良好的厚度變形和長(zhǎng)度變形壓電效應(yīng)。

Piezo-ICSI程序:使用直徑100-mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿上蓋,準(zhǔn)備操作盤；按照Piezo操作系統(tǒng)的要求，將4μL左右的汞從后部裝入注射針中，輕輕將汞推至針尖處，在20-25℃室溫下，準(zhǔn)備進(jìn)行顯微操作。具體操作前，首先取10枚卵母細(xì)胞置于15L含3%suerose的HEPES-CZB操作滴中備用；然后將2.5μL精子溶液與5pLHEPES-CZB+12%PVP-360操作滴充分混合；再將單個(gè)精子從尾部吸入注射針，用Piezo脈沖從頸部斷開頭和尾；連續(xù)剪切5個(gè)精子后，將吸入全部精子頭的注射針轉(zhuǎn)移到放置卵母細(xì)胞的操作滴中，準(zhǔn)備將精子頭逐個(gè)注射至卵母細(xì)胞質(zhì)中。注射時(shí)，從時(shí)鐘9點(diǎn)的方向吸住卵母細(xì)胞，使紡錘體保持在6點(diǎn)或12點(diǎn)的位置，從3點(diǎn)的方向輕輕進(jìn)針，同時(shí)用Piezo脈沖擊穿透明帶，將透明帶碎片吹出注射針的同時(shí)，將精子頭吹至針尖處，繼續(xù)進(jìn)針，直至針尖插入卵母細(xì)胞深處，幾乎貼近對(duì)側(cè)質(zhì)膜時(shí)，用Piezo弱脈沖擊穿卵母細(xì)胞質(zhì)膜，將精子頭吐出，回吸注入卵內(nèi)多余的操作液，輕輕退針，完成一次注射。依次操作，盡快實(shí)現(xiàn)該批卵母細(xì)胞的注射，室溫放置5min,然后用大量CZB溶液洗滌ICSI胚胎，并且移入CO?箱培養(yǎng)。依法進(jìn)行第二批卵母細(xì)胞的精子頭注射，在注射HCG后17h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射。壓電式顯微操作儀PMM可用于ES細(xì)胞注射等實(shí)驗(yàn)。

依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為為壓電傳感器。這里再介紹一下電致伸縮效應(yīng)。電致伸縮效應(yīng)，即電介質(zhì)在電場(chǎng)的作用下，由于感應(yīng)極化作用而產(chǎn)生應(yīng)變，應(yīng)變大小與電場(chǎng)平方成正比，與電場(chǎng)方向無關(guān)。壓電效應(yīng)*存在于無對(duì)稱中心的晶體中。而電致伸縮效應(yīng)對(duì)所有的電介質(zhì)均存在，不論是非晶體物質(zhì)，還是晶體物質(zhì)，不論是中心對(duì)稱性的晶體，還是極性晶體。壓電效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)1880年皮埃爾·居里和雅克·居里兄弟發(fā)現(xiàn)電氣石具有壓電效應(yīng)。1881年，他們通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了逆壓電效應(yīng)，并得出了正逆壓電常數(shù)。1984年，德國(guó)物理學(xué)家沃德馬·沃伊特（德語：WoldemarVoigt），推論出只有無對(duì)稱中心的20中點(diǎn)群的晶體才可能具有壓電效應(yīng)。PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅(qū)動(dòng)顯微注射針，可以平滑地穿透透明帶和彈性細(xì)胞膜。上海Piezo Micro Manipulator壓電PMM 6

壓電式破膜儀PMM 6可用于核轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)。透明帶打孔壓電小鼠ICSI

PMM可用于移去卵細(xì)胞內(nèi)的染色體，它可以用平口針迅速的穿透透明帶，而無須用尖頭針。含有染色體的細(xì)胞質(zhì)會(huì)混進(jìn)洗液管，通過透明帶的孔抽取出來。PMM和傳統(tǒng)方法相比提高了速度和準(zhǔn)確率，也就是說增加了效率。細(xì)胞核顯微注射Piezo可以輕易破壞核的細(xì)胞質(zhì)膜收集核，利用平口針灸可以一次注射1個(gè)或更多的核。針在膜的表面形成一個(gè)較深的內(nèi)陷，piezo就很容易破膜將核注射進(jìn)去。胚胎干細(xì)胞顯微注射PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進(jìn)ES細(xì)胞注射入胚泡，甚至可以穿透和部分破壞內(nèi)細(xì)胞群，增加ES細(xì)胞的作用。平口針的頂端直徑為8-12um，大約可裝15個(gè)ES細(xì)胞，用中、低檔能量的脈沖，PMM即可穿透細(xì)胞群，用低能量的多次脈沖，針可穿透滋養(yǎng)外胚層（TE)。卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射PMM通過將精子尾部與頭部割離，精子頭部吸入平口針，在中低檔能量下即可穿透透明帶，進(jìn)行單精子顯微注射。增加了速度和準(zhǔn)確率，PMM為轉(zhuǎn)基因鼠高效率的產(chǎn)品。與傳統(tǒng)方法相比，Piezo增加了顯微注射的速度和準(zhǔn)確率，利用MII轉(zhuǎn)基因的方法很有效的生成轉(zhuǎn)基因鼠。透明帶打孔壓電小鼠ICSI