武汉Piezo Micro Manipulator压电辅助孵化

压电效应可分为正压电效应和逆压电效应。

正压电压电效应是指：当晶体受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷；当外力撤去后，晶体又恢复到不带电的状态；当外力作用方向改变时，电荷的极性也随之改变；晶体受力所产生的电荷量与外力的大小成正比。压电式传感器大多是利用正压电效应制成的。

逆压电是指对晶体施加交变电场引起晶体机械变形的现象。用逆压电效应制造的变送器可用于电声和超声工程。压电敏感元件的受力变形有厚度变形型、长度变形型、体积变形型、厚度切变型、平面切变型5种基本形式。压电晶体是各向异性的，并非所有晶体都能在这5种状态下产生压电效应。例如石英晶体就没有体积变形压电效应，但具有良好的厚度变形和长度变形压电效应。 Piezo-ICSI 相比常规 ICSI方法，可有效提高ICSI受精率。武汉Piezo Micro Manipulator压电辅助孵化

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。美国Piezo Micro Manipulator压电150 FU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。

ICSI技术作为辅助受精的一种手段，在近10年获得长足发展。ICSI技术在动物受精机理研究、野生动物遗传资源保存、拯救珍稀动物和胚胎工厂化生产等方面有着非常广阔的应用前景。该技术已经成为人类临床医学上***男性不育症的重要手段，并在全世界得到广泛应用。

尽管ICSI已取得很大成就，但是其存在的问题也不容忽视。首先，由于人为地选择，动物自身对精子优胜劣汰的选择遭到破坏。这对动物种群的发展产生的影响还需长期深入的研究。如果能详细了解精子的表型和基因型之间的关系，相信ICSI技术的可靠性会有所明确。其次，作为胚胎生物技术的一部分。ICSI 技术也存在总体效率低的问题，而且胚胎移植后妊娠率低而流产率高亦是目前存在的普遍问题。另外，存在出生动物的死亡和畸形等不良后果。因此要更深入地研究其机理和操作等问题，进一步改善ICSI技术。比如Piezo-ICSI技术就可以有效提高成功率。

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。 使用压电破膜仪 PMM PIEZO-ICSI进行人工受孕，可以减少操作的复杂性和风险，提高受孕成功率。

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。PMM PIEZO-ICSI的广泛应用将极大地推动辅助生殖技术的发展，为不孕不育患者提供更多的选择和机会。昆明精子制动压电基因重组

压电破膜显微操作仪利用压电元件产生的驱动力，可以良好的穿刺各类样品：如小鼠、猪、牛的卵母细胞和胚胎。武汉Piezo Micro Manipulator压电辅助孵化

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Piezo Micro Manipulator压电辅助孵化