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（piezoelectriceffect，注一）的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的實驗室發(fā)現(xiàn)了壓電性。起先，皮爾致力于焦電現(xiàn)象（pyroelectriceffect，注二）與晶體對稱性關系的研究，后來兄弟倆卻發(fā)現(xiàn)，在某一類晶體中施以壓力會有電性產(chǎn)生。他們又系統(tǒng)的研究了施壓方向與電場強度間的關系，及預測某類晶體具有壓電效應。經(jīng)他們實驗而發(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。有對照研究表明，脆性卵膜組的成熟卵細胞比例***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性，并**終影響了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前為止，關于雌***水平對脆性卵膜的影響，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機械操作。一方面ICSI是侵襲性操作，可能破壞卵膜、細胞骨架等細胞器，另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保護作用，細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，盡量推遲扳機時間，提高卵母細胞成熟度，減輕ICSI后卵子退化的比例，以盡可能保證ART***的效果。武漢細胞內(nèi)膜打孔壓電小鼠ICSI壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的廣泛應用將推動輔助生殖技術(shù)的發(fā)展，提高生殖醫(yī)學領域的科研水平。

壓電效應可分為正壓電效應和逆壓電效應。正壓電壓電效應是指：當晶體受到某固定方向外力的作用時,內(nèi)部就產(chǎn)生電極化現(xiàn)象,同時在某兩個表面上產(chǎn)生符號相反的電荷；當外力撤去后，晶體又恢復到不帶電的狀態(tài)；當外力作用方向改變時，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制成的。逆壓電是指對晶體施加交變電場引起晶體機械變形的現(xiàn)象。用逆壓電效應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。例如石英晶體就沒有體積變形壓電效應，但具有良好的厚度變形和長度變形壓電效應。

Piezo-ICSI程序:使用直徑100-mm的細胞培養(yǎng)皿上蓋,準備操作盤；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，準備進行顯微操作。具體操作前，首先取10枚卵母細胞置于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個精子后，將吸入全部精子頭的注射針轉(zhuǎn)移到放置卵母細胞的操作滴中，準備將精子頭逐個注射至卵母細胞質(zhì)中。注射時，從時鐘9點的方向吸住卵母細胞，使紡錘體保持在6點或12點的位置，從3點的方向輕輕進針，同時用Piezo脈沖擊穿透明帶，將透明帶碎片吹出注射針的同時，將精子頭吹至針尖處，繼續(xù)進針，直至針尖插入卵母細胞深處，幾乎貼近對側(cè)質(zhì)膜時，用Piezo弱脈沖擊穿卵母細胞質(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，盡快實現(xiàn)該批卵母細胞的注射，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)。依法進行第二批卵母細胞的精子頭注射，在注射HCG后17h,完成全部卵母細胞的精子注射。壓電式顯微操作儀PMM可用于ES細胞注射等實驗。

依據(jù)電介質(zhì)壓電效應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。電致伸縮效應，即電介質(zhì)在電場的作用下，由于感應極化作用而產(chǎn)生應變，應變大小與電場平方成正比，與電場方向無關。壓電效應*存在于無對稱中心的晶體中。而電致伸縮效應對所有的電介質(zhì)均存在，不論是非晶體物質(zhì)，還是晶體物質(zhì)，不論是中心對稱性的晶體，還是極性晶體。壓電效應的發(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。1881年，他們通過實驗驗證了逆壓電效應，并得出了正逆壓電常數(shù)。1984年，德國物理學家沃德馬·沃伊特（德語：WoldemarVoigt），推論出只有無對稱中心的20中點群的晶體才可能具有壓電效應。PMM利用壓電單元的快速形變的慣性力來驅(qū)動顯微注射針，可以平滑地穿透透明帶和彈性細胞膜。上海Piezo Micro Manipulator壓電PMM 6

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

PMM可用于移去卵細胞內(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。含有染色體的細胞質(zhì)會混進洗液管，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確率，也就是說增加了效率。細胞核顯微注射Piezo可以輕易破壞核的細胞質(zhì)膜收集核，利用平口針灸可以一次注射1個或更多的核。針在膜的表面形成一個較深的內(nèi)陷，piezo就很容易破膜將核注射進去。胚胎干細胞顯微注射PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進ES細胞注射入胚泡，甚至可以穿透和部分破壞內(nèi)細胞群，增加ES細胞的作用。平口針的頂端直徑為8-12um，大約可裝15個ES細胞，用中、低檔能量的脈沖，PMM即可穿透細胞群，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，進行單精子顯微注射。增加了速度和準確率，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