卵子***是人類胚胎發(fā)育的起始步驟,該過程主要由細(xì)胞內(nèi)的鈣釋放調(diào)控,當(dāng)成熟的卵母細(xì)胞發(fā)育到MII期后,只有精子的PLCζ進(jìn)入卵母細(xì)胞的胞漿,才能***鈣震蕩,促使卵母細(xì)胞完成完整的減數(shù)分裂。TFF(Totalfertilizationfailure,完全受精失敗)是指MII期卵母細(xì)胞無法完成受精的過程,有1-3%的ICSI失敗是源于IFF。TFF與精子及卵子的異常均有關(guān),其中卵子***異常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或異常信號傳導(dǎo)導(dǎo)致的胞質(zhì)不成熟;精子因素主要是PLCζ蛋白的結(jié)構(gòu)、表達(dá)和定位異常。受精失敗與女方年齡、不育類型和取卵數(shù)目等因素?zé)o關(guān)。精子的解凝功能異常和魚精蛋白缺失與TFF密切相關(guān)。精子染色質(zhì)組裝異?;蚓覦NA損傷可導(dǎo)致精子的解凝異常,無法***卵子及合子形成。研究表明精子染色質(zhì)組裝異常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精細(xì)胞染色質(zhì)的魚精蛋白的合成與組裝對于精細(xì)胞的基因組濃縮也是非常重要的。若魚精蛋白的量減少,精子在ICSI后提前解凝,導(dǎo)致受精失敗。當(dāng)精子進(jìn)入卵子后精子染色質(zhì)提前濃縮也導(dǎo)致其提前解凝,精子和卵子遺傳物質(zhì)的同步節(jié)奏被打破,也造成受精失敗。不過這種同步性異常主要還是卵子因素造成的。壓電輔助ICSI于1995年被描述,可用于標(biāo)準(zhǔn)ICSI失敗的動(dòng)物(如小鼠)的輔助受孕。武漢Piezo壓電單精注射
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**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)等訊號處理組件,在通訊上與訊號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。精子制動(dòng)壓電輔助孵化PMM PIEZO-ICSI的廣泛應(yīng)用將為不孕不育患者提供新的選擇,幫助他們實(shí)現(xiàn)生育愿望,重建家庭幸福。
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(biāo)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(xì)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(guān)性,并**終影響了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前為止,關(guān)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(jī)械操作。一方面ICSI是侵襲性操作,可能破壞卵膜、細(xì)胞骨架等細(xì)胞器,另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保護(hù)作用,細(xì)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(jìn)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(jìn)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(jī)時(shí)間,提高卵母細(xì)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。
注射—將含一個(gè)已制動(dòng)精子的注射管輕柔刺破透明帶和卵膜,進(jìn)入卵母細(xì)胞中心。注入精子時(shí),應(yīng)盡可能少地帶入培養(yǎng)液。之后使用負(fù)壓破壞卵膜,隨后輕柔抽吸細(xì)胞質(zhì)。精子置入、穿過卵膜和抽吸細(xì)胞質(zhì)以***卵母細(xì)胞的不同方法對受精和胚胎發(fā)育率的影響是一個(gè)研究熱點(diǎn)。壓電輔助的ICSI是一種新型方法,目前已在有ICSI結(jié)局不良病史和MⅡ期卵母細(xì)胞有限的患者中使用。在ICSI操作過程中,該技術(shù)對卵母細(xì)胞的損傷較小且可改善受精率和胚胎質(zhì)量。目前使用壓電驅(qū)動(dòng)管的新型ICSI注射技術(shù)已成功用于多種哺乳動(dòng)物。由于該注射器采用超聲切割力(而不是刺穿力)穿透卵膜,注射過程中卵母細(xì)胞幾乎沒有變形,因此其對卵母細(xì)胞的損傷大幅減少。該技術(shù)實(shí)現(xiàn)的存活率和成功率同樣高。注射后,根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室方案培養(yǎng)卵母細(xì)胞。受精I(xiàn)CSI后,受精率為50%-80%。雖然ICSI不可保證一定受精,但完全受精失敗的發(fā)生率較低,通常發(fā)生于獲卵數(shù)較低的周期。受精失敗的原因通常不是未置入精子或卵母細(xì)胞排出精子。其可能是由于卵母細(xì)胞***失敗,這通常與卵母細(xì)胞質(zhì)量較差或精子無活性有關(guān)。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。
在工業(yè)上,地質(zhì)探測儀里有壓電陶瓷元件,用它可以判斷地層的地質(zhì)狀況,查明地下礦藏。還有電視機(jī)里的變壓器——電壓陶瓷變壓器,它體積變小、重量減輕,效率可達(dá)60%~80%,能耐住3萬伏的高壓,使電壓保持穩(wěn)定,完全消除了電視圖象模糊變形的缺陷?,F(xiàn)在國外生產(chǎn)的電視機(jī)大都采用了壓電陶瓷變壓器。一只15英寸的顯像管,使用75毫米長的壓電陶瓷變壓器就行了。這樣就使電視機(jī)體積變小、重量減輕了。壓電陶瓷也***用于日常生活中。用了兩個(gè)直徑3毫米、高5毫米的壓電陶瓷柱取代了普通的火石制成的氣體電子打火機(jī),可連續(xù)打火幾萬次。利用同一原理制成的電子點(diǎn)火***是點(diǎn)燃煤氣爐極好的用具。還有一種用壓電陶瓷元件制作的兒童玩具,比如在玩具小狗的肚子中安裝壓電陶瓷制作的蜂鳴器,玩具都會發(fā)出逼真有趣的聲音。隨著高新技術(shù)的發(fā)展,壓電陶瓷的應(yīng)用必將越來越廣闊。除了用于高科技領(lǐng)域,它更多的是在日常生活中為人們服務(wù),為人們創(chuàng)造更美好的生活。壓電式顯微操作儀PMM可用于ES細(xì)胞注射等實(shí)驗(yàn)。武漢Piezo壓電單精注射
PMM PIEZO-ICSI是一種先進(jìn)的技術(shù),用于輔助生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人工受孕過程。武漢Piezo壓電單精注射
1927年,伍德(R.W.Wood)與魯密斯(A.L.Loomis)首先使用高功率超聲波。使用藍(lán)杰文型的石英換能器配合高功率真空管,在液體中產(chǎn)生高能量,使液體引起所謂的空腔(cavitation)現(xiàn)象。同時(shí)也研究高功率超聲波對生物試樣的效應(yīng)。在水下音響(underwatersound)的研究中發(fā)現(xiàn),石英晶體并不是很好的換能器材料,但是它的振蕩頻率卻不隨溫度而變,亦即所謂的具有低的溫度系數(shù)。這種頻率對溫度的高穩(wěn)定性,用在控制振蕩器的頻率,及某些濾波器上**有用。1919年,卡迪(Cady)教授***次利用石英當(dāng)做頻率控制器,圖四就是**早期的晶體控制振蕩器電路。因?yàn)榫w具有極高的Q值(注三),振蕩器的頻率受到晶體共振頻率的控制,且頻率不隨溫度變化而變。后來,皮爾士和皮爾士-米勒(Pierce-Miller)又發(fā)明一種以后廣被采用的晶體控制振蕩電路。在第二次世界大戰(zhàn)中,大約使用了一千萬個(gè)晶體振蕩器,用以建立坦克與坦克之間及地面和飛機(jī)之間的通訊。武漢Piezo壓電單精注射