壓電效應(yīng)：某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會恢復(fù)到不帶電的狀態(tài)，這種現(xiàn)象稱為正壓電效應(yīng)。當(dāng)作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當(dāng)在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形，電場去掉后，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應(yīng)。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應(yīng)研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。PMM PIEZO-ICSI的廣泛應(yīng)用將極大地推動輔助生殖技術(shù)的發(fā)展，為不孕不育患者提供更多的選擇和機(jī)會。昆明透明帶壓電小鼠ICSI

在正常受精過程中，精子進(jìn)入卵子后，會導(dǎo)致卵細(xì)胞內(nèi)的鈣離子濃度發(fā)生持續(xù)數(shù)小時的周期性的短暫升高，這個過程被稱為卵子的“鈣震蕩”，鈣震蕩會引發(fā)大量生化反應(yīng)事件，代謝活動重新活躍起來，這個過程稱為卵子***。精子***后的卵子會發(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。上海Piezo Micro Manipulator壓電輔助孵化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(xì)胞膜。

Piezo-ICSI令人欣喜的結(jié)果早在1999年，《人類》雜志上就發(fā)表了關(guān)于普通ICSI和Piezo-ICSI在受精率、受精之后退化率（終止分裂率）及妊娠率等方面的數(shù)據(jù)對比。

結(jié)果顯示，Piezo-ICSI是非常有效的一項技術(shù)。通過這種「不強(qiáng)迫」、「不刺激」的「溫柔手法」，Piezo-ICSI可以明顯提高受精率，且對**終的妊娠結(jié)果也起著非常積極的作用！作為平均患者年齡39歲的生殖中心，日本英醫(yī)院接診了眾多的大齡患者，深知大齡患者由于卵子老化、卵子質(zhì)量下降，更容易出現(xiàn)受精率和囊胚養(yǎng)成率不高的情況，**終導(dǎo)致試管成功率偏低。因此，鹽谷院長決定引進(jìn)Piezo-ICSI這項技術(shù)，來幫助解決大齡患者遇到的難題。

通過對比42歲以上患者使用Piezo-ICSI技術(shù)后的培養(yǎng)結(jié)果，我們發(fā)現(xiàn)：受精率、分裂率及囊胚養(yǎng)成率都有所提升，特別是***的囊胚養(yǎng)成率，總體提高了35.9%。

44歲患者通過Piezo-ICSI取卵2顆養(yǎng)成2顆囊胚Piezo-ICSI技術(shù)在處理卵子時可以**小化對卵子的損傷，因此英醫(yī)院針對所有40歲以上的患者都在使用顯微受精時用到Piezo-ICSI技術(shù)。發(fā)表于2019年11月的第64回日本生殖醫(yī)學(xué)會的學(xué)術(shù)報告中，也從臨床數(shù)據(jù)上再次確認(rèn)了Piezo-ICSI的有效性。

傳統(tǒng)的壓電陶瓷較其它類型的壓電材料壓電效應(yīng)要強(qiáng)，從而得到了廣泛應(yīng)用。但作為大應(yīng)邊，高能換能材料，傳統(tǒng)壓電陶瓷的壓電效應(yīng)仍不能滿足要求。于是近幾年來，人們?yōu)榱搜芯砍鼍哂懈鼉?yōu)異壓電性的新壓電材料，做了大量工作，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)并研制出了Pb(A1/3B2/3)PbTiO3單晶（A=Zn2+,Mg2+）。這類單晶的d33比較高可達(dá)2600pc/N(壓電陶瓷d33比較大為850pc/N),k33可高達(dá)0.95（壓電陶瓷K33比較高達(dá)0.8），其應(yīng)變>1.7%，幾乎比壓電陶瓷應(yīng)變高一個數(shù)量級。儲能密度高達(dá)130J/kg，而壓電陶瓷儲能密度在10J/kg以內(nèi)。鐵電壓電學(xué)者們稱這類材料的出現(xiàn)是壓電材料發(fā)展的又一次飛躍?，F(xiàn)在美國、日本、俄羅斯和中國已開始進(jìn)行這類材料的生產(chǎn)工藝研究，它的批量生產(chǎn)的成功必將帶來壓電材料應(yīng)用的飛速發(fā)展。Piezo-ICSI 相比常規(guī) ICSI方法，可有效提高ICSI受精率。

?壓電破膜儀在生殖中的應(yīng)用主要是通過壓電效應(yīng)進(jìn)行細(xì)胞穿孔，以便進(jìn)行隨后的顯微注射和操作，從而提高各種操作的成功率?。壓電破膜儀利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動力，可以良好地穿刺各類樣品，如哺乳動物的卵母細(xì)胞和胚胎，用于ICSI（胞漿內(nèi)單精子注射）等操作。這種技術(shù)操作溫和，樣品無變形，刺破細(xì)胞膜時無細(xì)胞質(zhì)抽吸或攪動，操作簡單且安全可靠?。在生殖醫(yī)學(xué)中，壓電破膜儀的具體應(yīng)用包括：?卵胞質(zhì)內(nèi)單精子注射?：通過壓電脈沖穿透卵子的透明帶，將單精子注入卵胞質(zhì)內(nèi)，完成受精過程。這種方法適用于高齡女性或精子質(zhì)量較差的情況，能夠降低卵子退化率，提高卵子正常受精率和胚胎成活率?。?胚胎移植?：在胚胎移植手術(shù)中，壓電破膜儀可以幫助精確地將胚胎注入母體子宮，提高移植成功率?。這些應(yīng)用不僅提高了生殖醫(yī)學(xué)中的操作成功率，還為高齡女性和其他生育困難的患者提供了更多的生育機(jī)會。PMM高精度控制，顯微注射針的移動分辨率達(dá)到0.1um，可以精確穿透目標(biāo)，不會誤傷其他結(jié)構(gòu)。精子制動壓電力度溫和

PMM PIEZO還具備可靠的性能和穩(wěn)定的工作狀態(tài)，能夠長時間保持高質(zhì)量的操作效果。昆明透明帶壓電小鼠ICSI

在非晶方性晶體中，施一外力使晶體變形，則由于晶格中電荷的移動造成晶體內(nèi)局部性不均勻電荷分布，而產(chǎn)生一電位移。電荷的位移是由于晶體內(nèi)部所有離子的移動，或者因為原子軌道上電子分布的變形而引起離子偏極化所造成，這些電荷位移現(xiàn)象在所有材料中都存在，可是要具有壓電效應(yīng)，則必須能在材料每單位體積中造成有效地凈的電雙極矩變化。是否能有這種變化，端視晶格結(jié)構(gòu)之對稱性而定。壓電現(xiàn)象理論**早是李普曼（Lippmann）在研究熱力學(xué)原理時就已發(fā)現(xiàn)，后來在同一年，居里兄弟做實驗證明了這個理論，且建立了壓電性與晶體結(jié)構(gòu)的關(guān)系。1894年，?？颂兀╓.Voigt）更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囟ǔ鼍w結(jié)構(gòu)與壓電性的關(guān)系，他發(fā)現(xiàn)32種晶類（class）可能具有壓電效應(yīng)（32類中不具有對稱中心的有21種，其中一種壓電常數(shù)為零，其余20種都具有壓電效應(yīng)）。昆明透明帶壓電小鼠ICSI