壓電材料會有壓電效應是因晶格內(nèi)原子間特殊排列方式,使得材料有應力場與電場耦合的效應。根據(jù)材料的種類,壓電材料可以分成壓電單晶體、壓電多晶體(壓電陶瓷)、壓電聚合物和壓電復合材料四種。根據(jù)具體的材料形態(tài),則可以分為壓電體材料和壓電薄膜兩大類。聚合物早在1940年,蘇聯(lián)就曾發(fā)現(xiàn)木材具有壓電性。之后又相繼在苧麻、絲竹、動物骨骼、皮膚、血管等組織中發(fā)現(xiàn)了壓電性。1960年發(fā)現(xiàn)了人工合成的高分子聚合物的壓電性。1969年發(fā)現(xiàn)電極化后的聚偏二氟乙烯具有較強的壓電性。具有較強壓電性的材料包括PVDF及其共聚物、聚氟乙烯、聚氯乙烯、聚-γ-甲基-L-谷氨酸酯和尼龍-11等。復合材料壓電復合材料是有兩種或多種材料復合而成的壓電材料。常見的壓電復合材料為壓電陶瓷和聚合物(例如聚偏氟乙烯活環(huán)氧樹脂)的兩相復合材料。這種復合材料兼具壓電陶瓷和聚合物的長處,具有很好的柔韌性和加工性能,并具有較低的密度、容易和空氣、水、生物組織實現(xiàn)聲阻抗匹配。此外,壓電復合材料還具有壓電常數(shù)高的特點。壓電復合材料在醫(yī)療、傳感、測量等領域有著廣泛的應用。壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的使用不僅可以提高受精成功率,還可以減少操作的時間和風險,提高工作效率。美國prime tech壓電氣壓注射器
壓電式壓力傳感器的優(yōu)點是具有自生信號,輸出信號大,較高的頻率響應,體積小,結(jié)構(gòu)堅固。其缺點是只能用于動能測量。需要特殊電纜,在受到突然振動或過大壓力時,自我恢復較慢。壓電式加速度傳感器壓電元件一般由兩塊壓電晶片組成。在壓電晶片的兩個表面上鍍有電極,并引出引線。在壓電晶片上放置一個質(zhì)量塊,質(zhì)量塊一般采用比較大的金屬鎢或高比重的合金制成。然后用一硬彈簧或螺栓,螺帽對質(zhì)量塊預加載荷,整個組件裝在一個原基座的金屬殼體中。當傳感器受振動力作用時,由于基座和質(zhì)量塊的剛度相當大,而質(zhì)量塊的質(zhì)量相對較小,可以認為質(zhì)量塊的慣性很小。因此質(zhì)量塊經(jīng)受到與基座相同的運動,并受到與加速度方向相反的慣性力的作用。這樣,質(zhì)量塊就有一正比于加速度的應變力作用在壓電晶片上。由于壓電晶片具有壓電效應,因此在它的兩個表面上就產(chǎn)生交變電荷(電壓),當加速度頻率遠低于傳感器的固有頻率時,傳感器給輸出電壓與作用力成正比,亦即與試件的加速度成正比,輸出電量由傳感器輸出端引出,輸入到前置放大器后就可以用普通的測量儀器測試出試件的加速度;如果在放大器中加進適當?shù)姆e分電路,就可以測試試件的振動速度或位移。精子制動壓電ICSIPMM PIEZO該儀器在臨床實踐中已經(jīng)取得了良好的成果,受到了醫(yī)生和患者的一致好評。
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,可用于標準ICSI失敗的動物(如小鼠)的輔助受孕。該技術所需的顯微注射工作站與標準ICSI非常相似,但在毛細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胞質(zhì)中,***在倉鼠身上被描述,并已成功應用于人類,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)學研究領域,當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。此外,當轉(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。
***次大戰(zhàn)后不久,石英換能器便發(fā)展出兩項重要的應用。首先,哈佛大學的皮爾士教授(G.W.Pierce)用石英晶體制作超聲波干涉儀,由石英所發(fā)生的超聲波和圖中聲波反射器所反射的回波混合,產(chǎn)生極大值,若微調(diào)反射板使前進或后退,則可獲得另一極大值,由兩極大值間的距離,亦即反射板在兩相鄰極大值間所移動的距離,可測出聲波波長。因為已知頻率,因此由頻率與波長的乘積,可定出波在氣體介質(zhì)中的速度。同時,由幾個極大值間的振幅降低率,可求出波在氣體中的表減系數(shù)。當時用它來測量聲波在二氧化碳中波速對頻率的關系,而求出波速的色散關系。用這種方法,可研究氣體在不同混合比與溫度下聲波的波速與衰減率。壓電顯微操作儀PMM 6可用于牛卵母細胞和胚胎的ICSI等實驗。
依據(jù)電介質(zhì)壓電效應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。電致伸縮效應,即電介質(zhì)在電場的作用下,由于感應極化作用而產(chǎn)生應變,應變大小與電場平方成正比,與電場方向無關。壓電效應*存在于無對稱中心的晶體中。而電致伸縮效應對所有的電介質(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。1881年,他們通過實驗驗證了逆壓電效應,并得出了正逆壓電常數(shù)。1984年,德國物理學家沃德馬·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。 PMM通過將精子尾部與頭部割離,精子頭部吸入平口,在中低檔能量下即可穿透透明帶,進行單精子顯微注射。武漢透明帶穿孔壓電核轉(zhuǎn)移
“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)。美國prime tech壓電氣壓注射器
PMM可用于移去卵細胞內(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。含有染色體的細胞質(zhì)會混進洗液管,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確率,也就是說增加了效率。細胞核顯微注射Piezo可以輕易破壞核的細胞質(zhì)膜收集核,利用平口針灸可以一次注射1個或更多的核。針在膜的表面形成一個較深的內(nèi)陷,piezo就很容易破膜將核注射進去。胚胎干細胞顯微注射PMM與傳統(tǒng)尖頭針相比可促進ES細胞注射入胚泡,甚至可以穿透和部分破壞內(nèi)細胞群,增加ES細胞的作用。平口針的頂端直徑為8-12um,大約可裝15個ES細胞,用中、低檔能量的脈沖,PMM即可穿透細胞群,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,進行單精子顯微注射。增加了速度和準確率,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確率,利用MII轉(zhuǎn)基因的方法很有效的生成轉(zhuǎn)基因鼠。美國prime tech壓電氣壓注射器