06年是居里兄弟皮尔（P·Curie）与杰克斯（J·Curie）发现压电效应（piezoelectriceffect，注一）的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的实验室发现了压电性。起先，皮尔致力于焦电现象（pyroelectriceffect，注二）与晶体对称性关系的研究，后来兄弟俩却发现，在某一类晶体中施以压力会有电性产生。他们又系统的研究了施压方向与电场强度间的关系，及预测某类晶体具有压电效应。经他们实验而发现，具有压电性的材料有：闪锌矿（zincblende）、钠氯酸盐（sodiumchlorate）、电气石（tourmaline）、石英（quartz）、酒石酸（tartaricacid）、蔗糖（canesuger）、方硼石（boracite）、异极矿（calamine）、黄晶（topaz）及若歇尔盐（Rochellesalt）。这些晶体都具有各向异性（anisotropic）结构，各向同性（isotropic）材料是不会产生压电性的。压电式显微操作仪PMM可用于ES细胞注射等实验。北京Piezo Micro Manipulator压电RNA注射

PMM可用于移去卵细胞内的染色体，它可以用平口针迅速的穿透透明带，而无须用尖头针。含有染色体的细胞质会混进洗液管，通过透明带的孔抽取出来。PMM和传统方法相比提高了速度和准确率，也就是说增加了效率。细胞核显微注射Piezo可以轻易破坏核的细胞质膜收集核，利用平口针灸可以一次注射1个或更多的核。针在膜的表面形成一个较深的内陷，piezo就很容易破膜将核注射进去。胚胎干细胞显微注射PMM与传统尖头针相比可促进ES细胞注射入胚泡，甚至可以穿透和部分破坏内细胞群，增加ES细胞的作用。平口针的顶端直径为8-12um，大约可装15个ES细胞，用中、低档能量的脉冲，PMM即可穿透细胞群，用低能量的多次脉冲，针可穿透滋养外胚层（TE)。卵母细胞胞浆内单精子显微注射PMM通过将精子尾部与头部割离，精子头部吸入平口针，在中低档能量下即可穿透透明带，进行单精子显微注射。增加了速度和准确率，PMM为转基因鼠高效率的产品。与传统方法相比，Piezo增加了显微注射的速度和准确率，利用MII转基因的方法很有效的生成转基因鼠。上海压电稳定PMM 6 MB-U-2高力度输出型号，它可进行克隆和ICSI等方面的许多操作。

依据电介质压电效应研制的一类传感器称为为压电传感器。这里再介绍一下电致伸缩效应。电致伸缩效应，即电介质在电场的作用下，由于感应极化作用而产生应变，应变大小与电场平方成正比，与电场方向无关。压电效应*存在于无对称中心的晶体中。而电致伸缩效应对所有的电介质均存在，不论是非晶体物质，还是晶体物质，不论是中心对称性的晶体，还是极性晶体。压电效应的发现1880年皮埃尔·居里和雅克·居里兄弟发现电气石具有压电效应。1881年，他们通过实验验证了逆压电效应，并得出了正逆压电常数。1984年，德国物理学家沃德马·沃伊特（德语：WoldemarVoigt），推论出只有无对称中心的20中点群的晶体才可能具有压电效应。

“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。PMM具备快速响应的特点，能够在短时间内完成实验操作，减少了操作时间和不确定性。

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加载于显微操作设备的注射端，兼容性强，安装简便。上海Piezo压电单精子胞浆内注射

PRIME TECH 公司生产的PMM 150FU为全世界较早的压电破膜仪。北京Piezo Micro Manipulator压电RNA注射

采购压电破膜仪时，需从技术性能、实验需求、设备可靠性等方面综合考量，以下是重点注意事项：主要技术参数：压电驱动频率范围需覆盖1-100kHz（可调），振幅精度≤±1μm，确保破膜力度可控；探头材质选用氧化锆或钛合金，耐磨损且抗腐蚀，顶端直径根据样本类型选20-100μm（如细胞破膜选细探头）。适配样本类型：若用于细胞穿孔，需确认仪器是否支持单细胞定位（如搭配显微操作器），脉冲时长可调（1-100ms）以避免细胞损伤；用于组织破碎，则需关注探头功率（50-200W）及冷却系统，防止样本过热变性。操作与安全设计：人机界面需支持参数实时显示与存储，具备脉冲次数计数功能；配备过载保护（电流异常自动停机）和探头防碰撞机制，降低操作失误风险；部分型号需搭配防震台使用，确保破膜精度。品牌与售后：优先选择进口品牌，技术成熟但价格较高，国产品牌性价比高但需验证稳定性；厂商需提供探头校准服务，保修期≥1年，配件（如密封圈、电缆）供应周期≤2周。扩展性与兼容性：确认仪器是否支持多通道并行操作，能否与荧光显微镜、流式细胞仪等设备联用；软件是否支持自定义程序编辑，满足特殊破膜方案需求（如跨物种样本处理）。北京Piezo Micro Manipulator压电RNA注射

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