在正常受精過程中,，精子進(jìn)入卵子后,，會(huì)導(dǎo)致卵細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度發(fā)生持續(xù)數(shù)小時(shí)的周期性的短暫升高,，這個(gè)過程被稱為卵子的“鈣震蕩”,，鈣震蕩會(huì)引發(fā)大量生化反應(yīng)事件，代謝活動(dòng)重新活躍起來,，這個(gè)過程稱為卵子***。精子***后的卵子會(huì)發(fā)生一系列的變化,，包括細(xì)胞內(nèi)鈣離子濃度升高，皮質(zhì)反應(yīng),，透明帶反應(yīng)等，然后卵子完成第二次減數(shù)分裂,，排出第二極體,，開啟后續(xù)的胚胎發(fā)育過程。第二代試管嬰兒（ICSI）授精后,，成熟卵子見不到2原核的受精標(biāo)志,，稱為ICSI完全受精失敗,。ICSI受精失敗在ICSI周期中比例約為1%-3%，其中30%的夫婦會(huì)發(fā)生反復(fù)持續(xù)的受精失敗,，是臨床中極其棘手的難題,。即使是經(jīng)驗(yàn)豐富的胚胎學(xué)家,，也無法避免這種情況,。卵母細(xì)胞***失敗是ICSI受精失敗的主要原因之一,。壓電破膜顯微操作儀利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力,，可以良好的穿刺各類樣品：如小鼠,、豬,、牛的卵母細(xì)胞和胚胎。香港透明帶壓電胚胎干細(xì)胞

時(shí)值壓電效應(yīng)發(fā)現(xiàn)的一百周年,，特參考馬遜（W.P.Mason）之作撰寫本文，簡介壓電性之歷史及其應(yīng)用,。早期壓電效應(yīng)*止于學(xué)術(shù)上的趣味性研究,，而如今則已成為非常有用的效應(yīng),，用它制出各式各樣的聲電換能器,，其操作頻譜可由100Hz起涵蓋至幾個(gè)GHz，依頻率的不同而有不同的用途,。聲納,、反潛、海底通訊,、電話通訊等是低頻（聲頻,、AF波段）訊號(hào)**典型的應(yīng)用,。在幾個(gè)MHz范圍,，其波長在毫米范圍,，適合用來作非破壞性的檢驗(yàn)材料（nondestructivetesting,簡稱NDT）與醫(yī)學(xué)診斷上,，所謂超聲波成像術(shù),、全像攝影術(shù),、計(jì)算機(jī)輔助聲波斷層攝影術(shù)等就是針對這些用途而研究的,。頻率在VHF,、UHF波段則使用壓電性所研制出來的表面聲波電子組件,。如延遲線,、各式濾波器、回旋器（convolver）,、相關(guān)器（correlator）等訊號(hào)處理組件,，在通訊上與訊號(hào)處理上具有重要的應(yīng)用,。當(dāng)頻率高至低微波波段,，其對應(yīng)波長在微米范圍,，用來制作聲學(xué)顯微鏡,，其解像力可和傳統(tǒng)的光學(xué)顯微鏡比美,，而其機(jī)械波而非電磁波的獨(dú)特性質(zhì),，則可彌補(bǔ)光學(xué)顯微鏡在應(yīng)用上的不足。上海透明帶打孔壓電基因重組PRIME TECH 公司生產(chǎn)的PMM 150FU為全世界較早的壓電破膜儀,。

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,。

    壓電式破膜儀的原理壓電式破膜儀的原理基于壓電效應(yīng)。當(dāng)壓電陶瓷通電后,，它會(huì)產(chǎn)生高頻振動(dòng),。這種振動(dòng)被傳遞到顯微操作針上，使針產(chǎn)生振動(dòng),。這種振動(dòng)用于在顯微操作過程中打孔或穿孔細(xì)胞膜,，特別是在哺乳動(dòng)物胚胎透明帶細(xì)胞膜的穿孔任務(wù)中,。壓電式破膜儀可以配合顯微操作臂和顯微注射儀使用，以提高克隆動(dòng)物中核移植,、小鼠ICSI等工作的成功率,。由于壓電脈沖能直接無損失地傳輸?shù)讲僮麽樕希沟眉?xì)胞膜的穿孔更加精確和可靠,。這種顯微操作方式提高了多種實(shí)驗(yàn)的成功率,，包括胚胎干細(xì)胞或誘導(dǎo)多能干細(xì)胞的寒胚移植、小鼠ICSI等,。此外,，壓電式破膜儀操作直觀、簡單快捷,，具有可重復(fù)性的參數(shù)設(shè)置,，實(shí)驗(yàn)參數(shù)可記憶，也可以選用人體工程學(xué)腳踏或儀器上的旋鈕進(jìn)行操作,。 壓電式破膜儀PMM 6可用于核轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn),。

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,，我們試圖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,。PRIME TECH PMM 用于小鼠ICSI。香港PMM 壓電單精注射

PRIME TECH PMM 6兼容多種顯微操作系統(tǒng),。香港透明帶壓電胚胎干細(xì)胞

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17 h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射,。 香港透明帶壓電胚胎干細(xì)胞