卵胞漿內單精子顯微注射（ICSI）不僅用于人類輔助生殖（ART），而且在稀有物種保護、轉基因動物的生殖系拯救或任何獸醫輔助受孕過程中也被***用于獸醫體外受精。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單精子顯微注射，即將單個精子直接注射到卵子的細胞質中，***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也可以用作基因轉移技術。此外，當轉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，通過壓電驅動的微毛細管注**子對小鼠卵子的創傷遠小于傳統方法。此外，壓電輔助ICSI已被證明可以顯著提高受精成功率。壓電顯微操作儀PMM 6可用于豬卵母細胞和胚胎的ICSI等實驗。昆明細胞內膜打孔壓電平口針

壓電式壓力傳感器的優點是具有自生信號，輸出信號大，較高的頻率響應，體積小，結構堅固。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量塊，質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，由于基座和質量塊的剛度相當大，而質量塊的質量相對較小，可以認為質量塊的慣性很小。因此質量塊經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的積分電路，就可以測試試件的振動速度或位移。昆明細胞內膜打孔壓電平口針與傳統ICSI方法相比，Piezo-ICSI增加了顯微注射的速度和準確率，利用MII轉基因的方法有效的生成轉基因鼠。

雖然Piezo-ICSI對于大齡試管準媽媽們的***來說非常有意義，但這項技術的使用卻對生殖中心有著比較高的門檻。日本英醫院擁有三臺Piezo-ICSI儀器，儀器的顯微鏡來自日本精工企業，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不單單是設備升級，對培養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，但出現在視野中的范圍，實際上會有5cm那么大！

壓電效應：某些電介質在沿一定方向上受到外力的作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在它的兩個相對表面上出現正負相反的電荷。當外力去掉后，它又會恢復到不帶電的狀態，這種現象稱為正壓電效應。當作用力的方向改變時，電荷的極性也隨之改變。相反，當在電介質的極化方向上施加電場，這些電介質也會發生變形，電場去掉后，電介質的變形隨之消失，這種現象稱為逆壓電效應。依據電介質壓電效應研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。壓電破膜儀 PMM PIEZO-ICSI的推廣和應用將為不孕不育患者帶來新的希望和機會，改善他們的生活質量。

壓電材料的應用領域可以粗略分為兩大類：即振動能和超聲振動能-電能換能器應用，包括電聲換能器，水聲換能器和超聲換能器等，以及其它傳感器和驅動器應用。換能器換能器是將機械振動轉變為電信號或在電場驅動下產生機械振動的器件壓電聚合物電聲器件利用了聚合物的橫向壓電效應，而換能器設計則利用了聚合物壓電雙晶片或壓電單晶片在外電場驅動下的彎曲振動，利用上述原理可生產電聲器件如麥克風、立體聲耳機和高頻揚聲器。目前對壓電聚合物電聲器件的研究主要集中在利用壓電聚合物的特點，研制運用其它現行技術難以實現的、而且具有特殊電聲功能的器件，如抗噪聲電話、寬帶超聲信號發射系統等。為滿足特定要求而開發的各種原型水聲器件，采用了不同類型和形狀的壓電聚合物材料，如薄片、薄板、疊片、圓筒和同軸線等，以充分發揮壓電聚合物高彈性、低密度、易于制備為大和小不同截面的元件、而且聲阻抗與水數量級相同等特點，***一個特點使得由壓電聚合物制備的水聽器可以放置在被測聲場中，感知聲場內的聲壓，且不致由于其自身存在使被測聲場受到擾動。而聚合物的高彈性則可減小水聽器件內的瞬態振蕩，從而進一步增強壓電聚合物水聽器的性能。PMM利用壓電晶體管壓電效應，將卵細胞外層的透明帶輕易穿孔，以執行動物克隆或人工生殖。香港透明帶壓電4G

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。昆明細胞內膜打孔壓電平口針

注射—將含一個已制動精子的注射管輕柔刺破透明帶和卵膜，進入卵母細胞中心。注入精子時，應盡可能少地帶入培養液。之后使用負壓破壞卵膜，隨后輕柔抽吸細胞質。精子置入、穿過卵膜和抽吸細胞質以***卵母細胞的不同方法對受精和胚胎發育率的影響是一個研究熱點。壓電輔助的ICSI是一種新型方法，目前已在有ICSI結局不良病史和MⅡ期卵母細胞有限的患者中使用。在ICSI操作過程中，該技術對卵母細胞的損傷較小且可改善受精率和胚胎質量。目前使用壓電驅動管的新型ICSI注射技術已成功用于多種哺乳動物。由于該注射器采用超聲切割力(而不是刺穿力)穿透卵膜，注射過程中卵母細胞幾乎沒有變形，因此其對卵母細胞的損傷大幅減少。該技術實現的存活率和成功率同樣高。注射后，根據標準實驗室方案培養卵母細胞。受精ICSI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生率較低，通常發生于獲卵數較低的周期。受精失敗的原因通常不是未置入精子或卵母細胞排出精子。其可能是由于卵母細胞***失敗，這通常與卵母細胞質量較差或精子無活性有關。昆明細胞內膜打孔壓電平口針