卵胞漿內(nèi)單精子顯微注射（ICSI）不僅用于人類輔助生殖（ART），而且在稀有物種保護,、轉(zhuǎn)基因動物的生殖系拯救或任何獸醫(yī)輔助受孕過程中也被***用于獸醫(yī)體外受精。壓電輔助ICSI于1995年***被描述,，可用于標(biāo)準(zhǔn)ICSI失敗的動物（如小鼠）的輔助受孕,。該技術(shù)所需的顯微注射工作站與標(biāo)準(zhǔn)ICSI非常相似,，但在毛細(xì)管支架上增加了一個壓電沖擊單元。本用戶指南重點介紹壓電輔助顯微注射程序本身,。摘要卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射,，即將單個精子直接注射到卵子的細(xì)胞質(zhì)中，***在倉鼠身上被描述,，并已成功應(yīng)用于人類,，以及其他物種，如小鼠,。在動物模型中進行的ICSI是研究直接受精過程以及不孕原因的比較好工具,。特別是在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域，當(dāng)精子被共同注射或包裹外源DNA時,，ICSI也可以用作基因轉(zhuǎn)移技術(shù),。此外，當(dāng)轉(zhuǎn)基因表達或突變損害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力時,，通常會應(yīng)用小鼠ICSI,。在這些情況下，壓電輔助ICSI可以成為拯救和維持非常有價值的小鼠品系的一種手段,，因為正常的ICSI已被證明在小鼠身上很困難,。幾項研究表明，通過壓電驅(qū)動的微毛細(xì)管注**子對小鼠卵子的創(chuàng)傷遠小于傳統(tǒng)方法,。此外,，壓電輔助ICSI已被證明可以顯著提高受精成功率。壓電破膜儀 PMM 具有高度的精確性和可調(diào)節(jié)性,，可以根據(jù)實際需求進行調(diào)整,，提高操作效率。武漢精子制動壓電基因重組

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)變大小與電場平方成正比，與電場方向無關(guān),。壓電效應(yīng)*存在于無對稱中心的晶體中,。而電致伸縮效應(yīng)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(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,，他們通過實驗驗證了逆壓電效應(yīng)，并得出了正逆壓電常數(shù),。1984年,，德國物理學(xué)家沃德馬·沃伊特（德語：Woldemar Voigt），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(yīng),。 日本細(xì)胞內(nèi)膜打孔壓電市場認(rèn)可Piezo-ICSI 相比常規(guī) ICSI方法,，可有效提高ICSI受精率。

***,，我們都知道,，壓晶體管可用來作為聲波的產(chǎn)生器與接收器，無論在***上（如聲納）,、工業(yè)上,、工程上都具有***的用途?？墒窃缭诰永镄值馨l(fā)現(xiàn)壓電性后的三分之一世紀(jì)中,，壓電效應(yīng)在應(yīng)用上幾乎沒有受到任何重視。就是皮爾本人也只不過用它來測量鐳元素所輻射出的電荷罷了,。到了***次世界大戰(zhàn),，盟軍軍艦受到德國潛艇的攻擊大量受損，于是設(shè)法尋找有效偵測潛艇的方法,。因為電磁波無法有效穿透海水,，而聲波則能容易地在海里行進，因此,，當(dāng)時的藍杰文（P.Langevin）發(fā)展出利用石英壓晶體管作為聲波產(chǎn)生器,。可惜等到有了好結(jié)果,，大戰(zhàn)已接近尾聲而來不及用上了,。石英兩面各貼一鋼片，使其振蕩頻率降到50KHz,，外加一電脈波訊號,，則經(jīng)換能器轉(zhuǎn)換成聲波傳至海底；過一段時間后,，換能器接收到由海底反射之回波,，由來回時間及波在海中行進的速度，可決定換能器到海底的距離,。這個原理同樣可測潛艇的位置,。

雖然Piezo-ICSI對于大齡試管準(zhǔn)媽媽們的***來說非常有意義，但這項技術(shù)的使用卻對生殖中心有著比較高的門檻。日本英醫(yī)院擁有三臺Piezo-ICSI儀器,，儀器的顯微鏡來自日本精工企業(yè),，手動精密操作臺來自德國,。作為**精密儀器,，它的每一個組件成本都達百萬，整體造價超過千萬,。

使用Piezo-ICSI不單單是設(shè)備升級,，對培養(yǎng)師的操作要求和難度也是直線升級的。具體說來,，因為受精操作是在高倍顯微鏡下利用操作桿來進行的,，需要培養(yǎng)師同時配合操作觀察操作桿、顯微鏡,、受精針和顯示屏,。這么聽起來是不是感覺難度似乎還可以？然而事實上,，在操作的過程中,，培養(yǎng)師需要不斷的進行距離判斷的「切換」：想象一下，**挪動1cm,，鏡下實際只會挪動0.1mm,，但出現(xiàn)在視野中的范圍，實際上會有5cm那么大,！ “PIEZO PMM 6”是一種壓電顯微操作系統(tǒng),，作為壓電注射的先驅(qū)，投入了大量的資源進行其研發(fā),。

“ICSI”（intracytoplasmicsperminjection）指卵胞漿單精子注射,，其操作主要涉及“精子制動-精子拾取-破膜-注射”幾個步驟，其中在“破膜”（即使用注射針刺破卵膜,，以便將單個精子送入卵胞漿）這一步,，部分患者的卵子會出現(xiàn)“無破膜感”這一特征，這是怎么回事呢,？原來,，進行ICSI操作的時候，并不是直接用注射針徑直扎破卵膜,。技術(shù)書籍這樣描述道：“調(diào)節(jié)顯微操作作針和卵膜至同一水平面,，將注射針中的精子推至針尖處，注射針從卵子3點鐘位置穿入透明帶并繼續(xù)進針,，至卵中心或越過中心位置,。由于卵膜的彈性，進針處卵膜出現(xiàn)‘漏斗狀’,，但卵膜仍未破裂,，需輕微回吸注射針以確認(rèn)膜破裂,。一旦刺破卵膜可見到胞漿和精子的一個‘快速反流’的過程或可見卵膜‘回彈’現(xiàn)象，之后將精子注入卵子胞質(zhì)內(nèi),。這是正常情況下的破膜操作,，而文章開頭提到的“無破膜感”，則是指注射針穿入透明帶的同時也立即穿透卵膜,，不形成漏斗狀結(jié)構(gòu),，看不到胞漿的快速返流或回彈現(xiàn)象。學(xué)術(shù)界給具有這一特征的卵子細(xì)胞膜起了個特有名稱——脆性卵膜,。PMM PIEZO的使用不僅可以提高受孕成功率,，還可以減少患者的心理壓力和焦慮感，增強他們的信心,。昆明透明帶穿孔壓電胚胎干細(xì)胞

PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進ES細(xì)胞注射入胚泡,用于胚胎干細(xì)胞顯微注射（ES cell Microinjection）,。武漢精子制動壓電基因重組

把示波器交直流選擇開關(guān)置于“DC”擋，掃描范圍置于“10～100kHz”擋,，用X移位和Y移位將水平亮線移到方格坐標(biāo)的**部,，置X軸上。為了能估測壓電效應(yīng)的最高電壓幅值,，我們必須先用熒光屏前的方格坐標(biāo)系,，定出電壓標(biāo)尺：利用接在示波器Y輸入接線柱上的兩根導(dǎo)線，把一節(jié)干電池的1.5V電壓加在示波器上,，衰減放在1,，Y增益放在比較低，可以發(fā)現(xiàn)剛才的水平亮線上跳（或下跳）兩格左右,，即此時兩格**1.5V電壓,。在Y增益不變的情況下，再將Y衰減放在1000（即千分之一）擋,，熒光屏前方格坐標(biāo)的兩格就可以**1500V了,。將Y輸入接線柱上的兩根饋線的鱷魚夾分別接在壓電打火機壓電元件的兩個電極上，迅速按下其黑色塑料壓桿,，可以看到原來位于**高度的水平亮線向上（或向下）跳動又恢復(fù)原位,。由于熒光屏的余暉作用，水平亮線在示波器上顯現(xiàn)的是一條高度達四格的亮帶,，這表明該脈沖的電壓幅值在3000V以上,。如果想觀察這個電壓脈沖的波形，可以每次按動壓桿的同時,，細(xì)心調(diào)節(jié)示波器“掃描微調(diào)”旋鈕（事先將掃描范圍換到“10～100Hz”擋）,，我們可以在熒光屏上看到如圖2所示的波形，其電壓上升較陡，降低較平緩,，峰值在四格以上,。武漢精子制動壓電基因重組