在正常受精过程中,精子进入卵子后,会导致卵细胞内的钙离子浓度发生持续数小时的周期性的短暂升高,这个过程被称为卵子的“钙震荡”,钙震荡会引发大量生化反应事件,代谢活动重新活跃起来,这个过程称为卵子***。精子***后的卵子会发生一系列的变化,包括细胞内钙离子浓度升高,皮质反应,透明带反应等,然后卵子完成第二次减数分裂,排出第二极体,开启后续的胚胎发育过程。第二代试管婴儿(ICSI)授精后,成熟卵子见不到2原核的受精标志,称为ICSI完全受精失败。ICSI受精失败在ICSI周期中比例约为1%-3%,其中30%的夫妇会发生反复持续的受精失败,是临床中极其棘手的难题。即使是经验丰富的胚胎学家,也无法避免这种情况。卵母细胞***失败是ICSI受精失败的主要原因之一。压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI操作简便,医生只需掌握基本的操作技巧,即可熟练操作。上海细胞内膜打孔压电DNA注射
“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压电平口针PMM通过将精子尾部与头部割离,精子头部吸入平口,在中低档能量下即可穿透透明带,进行单精子显微注射。
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%。
压电破膜仪在生殖中的应用主要是通过压电效应进行细胞穿孔,以便进行随后的显微注射和操作,从而提高各种操作的成功率。压电破膜仪利用压电元件产生的驱动力,可以良好地穿刺各类样品,如哺乳动物的卵母细胞和胚胎,用于ICSI(胞浆内单精子注射)等操作。这种技术操作温和,样品无变形,刺破细胞膜时无细胞质抽吸或搅动,操作简单且安全可靠。在生殖医学中,压电破膜仪的具体应用包括:卵胞质内单精子注射:通过压电脉冲穿透卵子的透明带,将单精子注入卵胞质内,完成受精过程。这种方法适用于高龄女性或精子质量较差的情况,能够降低卵子退化率,提高卵子正常受精率和胚胎成活率。胚胎移植:在胚胎移植手术中,压电破膜仪可以帮助精确地将胚胎注入母体子宫,提高移植成功率。这些应用不仅提高了生殖医学中的操作成功率,还为高龄女性和其他生育困难的患者提供了更多的生育机会。PMM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。
压电效应的原理是,如果对压电材料施加压力,它便会产生电位差(称之为正压电效应),反之施加电压,则产生机械应力(称为逆压电效应)。如果压力是一种高频震动,则产生的就是高频电流。而高频电信号加在压电陶瓷上时,则产生高频声信号(机械震动),这就是我们平常所说的超声波信号。也就是说,压电陶瓷具有机械能与电能之间的转换和逆转换的功能,这种相互对应的关系确实非常有意思。压电材料可以因机械变形产生电场,也可以因电场作用产生机械变形,这种固有的机-电耦合效应使得压电材料在工程中得到了广泛的应用。例如,压电材料已被用来制作智能结构,此类结构除具有自承载能力外,还具有自诊断性、自适应性和自修复性等功能,在未来的飞行器设计中占有重要的地位。PMM高精度控制,显微注射针的移动分辨率达到0.1um,可以精确穿透目标,不会误伤其他结构。PMM 压电RNA注射
压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI的广泛应用将推动辅助生殖技术的发展,提高生殖医学领域的科研水平。上海细胞内膜打孔压电DNA注射
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。上海细胞内膜打孔压电DNA注射
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