有一類十分有趣的晶體，當(dāng)你對(duì)它擠壓或拉伸時(shí)，它的兩端就會(huì)產(chǎn)生不同的電荷。這種效應(yīng)被稱為壓電效應(yīng)。能產(chǎn)生壓電效應(yīng)的晶體就叫壓電晶體。水晶（α-石英）是一種有名的壓電晶體。如果按一定方向?qū)λЬw上切下的薄片施加壓力，那么在此薄片上將會(huì)產(chǎn)生電荷。如果按相反方向拉伸這一薄片，在此薄片上也會(huì)出現(xiàn)電荷，不過符號(hào)相反。擠壓或拉伸的力愈大，晶體上的電荷也會(huì)愈多。如果在薄片的兩端鍍上電極，并通以交流電，那么薄片將會(huì)作周期性的伸長(zhǎng)或縮短，即開始振動(dòng)。這種逆壓電效應(yīng)在科學(xué)技術(shù)中已得到了廣泛的應(yīng)用。用水晶可以制作壓電石英薄片，其面積不過數(shù)平方毫米，厚度則只有零點(diǎn)幾毫米。別小看這小小的晶片，它在無(wú)線電技術(shù)中卻發(fā)揮著巨大作用。如前所述，在交變電場(chǎng)中，這種薄片的振動(dòng)頻率絲毫不變。這種穩(wěn)定不變的振動(dòng)正是無(wú)線電技術(shù)中控制頻率所必須的，你家中的彩色電視機(jī)等許多電器設(shè)備中都有用壓電晶片制作的濾波器，保證了圖像和聲音的清晰度。你手上戴的石英電子表中有一個(gè)**部件叫石英振子。就是這個(gè)關(guān)鍵部件保證了石英表比其他機(jī)械表更高的走時(shí)準(zhǔn)確度。“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(jìn)行其研發(fā)。美國(guó)Piezo Micro Manipulator壓電市場(chǎng)認(rèn)可

已有的流行病學(xué)研究顯示，單精子胞漿注射技術(shù)(Intracytoplasmic sperm injection,ICSI)可能導(dǎo)致出生小孩泌尿系統(tǒng)疾病的發(fā)生率增加.印記基因印記狀態(tài)的改變與泌尿系統(tǒng)疾病相關(guān)，而ICSI操作正是發(fā)生在印記基因甲基化重新建立的關(guān)鍵時(shí)期，所以本研究的目的是研究ICSI技術(shù)對(duì)小鼠腎臟印記基因表達(dá)及甲基化狀況的影響，從分子水平上研究ICSI技術(shù)對(duì)子代泌尿系統(tǒng)的影響，建立ICSI小鼠模型，以2-細(xì)胞移植組和自然妊娠組為對(duì)照，分別取10周，1.5年小鼠腎臟，用real-time RT-PCR的方法測(cè)定h19,igf2,mest,peg3和snrpn的mRNA表達(dá)水平，對(duì)h19和snrpn進(jìn)一步用亞硫酸鹽測(cè)序方法測(cè)定甲基化水平.我們的結(jié)果顯示***促排卵和單精子胞漿注射都能影響h19,mest,peg3和snrpn的mRNA表達(dá)水平，而mRNA表達(dá)水平的改變主要不是通過甲基化調(diào)控，提示ICSI操作確實(shí)會(huì)導(dǎo)致子代腎臟印記基因表達(dá)水平的改變，而引起這種改變的機(jī)制還需要進(jìn)一步研究。上海精子制動(dòng)壓電基因重組壓電顯微操作儀PMM 6可用于牛卵母細(xì)胞和胚胎的ICSI等實(shí)驗(yàn)。

雖然Piezo-ICSI對(duì)于大齡試管準(zhǔn)媽媽們的***來(lái)說非常有意義，但這項(xiàng)技術(shù)的使用卻對(duì)生殖中心有著比較高的門檻。日本英醫(yī)院擁有三臺(tái)Piezo-ICSI儀器，儀器的顯微鏡來(lái)自日本精工企業(yè)，手動(dòng)精密操作臺(tái)來(lái)自德國(guó)。作為**精密儀器，它的每一個(gè)組件成本都達(dá)百萬(wàn)，整體造價(jià)超過千萬(wàn)。

使用Piezo-ICSI不單單是設(shè)備升級(jí)，對(duì)培養(yǎng)師的操作要求和難度也是直線升級(jí)的。具體說來(lái)，因?yàn)槭芫僮魇窃诟弑讹@微鏡下利用操作桿來(lái)進(jìn)行的，需要培養(yǎng)師同時(shí)配合操作觀察操作桿、顯微鏡、受精針和顯示屏。這么聽起來(lái)是不是感覺難度似乎還可以？然而事實(shí)上，在操作的過程中，培養(yǎng)師需要不斷的進(jìn)行距離判斷的「切換」：想象一下，**挪動(dòng)1cm，鏡下實(shí)際只會(huì)挪動(dòng)0.1mm，但出現(xiàn)在視野中的范圍，實(shí)際上會(huì)有5cm那么大！

當(dāng)您將按鈕輕輕一撳，煤氣灶迅即燃起藍(lán)色火焰，您可曾意識(shí)到是什么帶給您的這份便利呢？將一塊看起來(lái)平淡無(wú)奇的陶瓷接上導(dǎo)線和電流表，用手在上面一摁，電流表的指針也跟著發(fā)生擺動(dòng)——竟然產(chǎn)生了電流，豈非咄咄怪事？其實(shí)，這是壓電陶瓷，一種能夠?qū)C(jī)械能和電能互相轉(zhuǎn)換的功能陶瓷材料。壓電陶瓷到底是一種什么樣的材料呢？這是一種具有壓電效應(yīng)的材料。所謂壓電效應(yīng)是指某些介質(zhì)在力的作用下，產(chǎn)生形變，引起介質(zhì)表面帶電，這是正壓電效應(yīng)。反之，施加激勵(lì)電場(chǎng)，介質(zhì)將產(chǎn)生機(jī)械變形，稱逆壓電效應(yīng)。這種奇妙的效應(yīng)已經(jīng)被科學(xué)家應(yīng)用在與人們生活密切相關(guān)的許多領(lǐng)域，以實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換、傳感、驅(qū)動(dòng)、頻率控制等功能。壓電陶瓷具有敏感的特性，可以將極其微弱的機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，可用于聲納系統(tǒng)、氣象探測(cè)、遙測(cè)環(huán)境保護(hù)、家用電器等。地震是毀滅性的災(zāi)害，而且震源始于地殼深處，以前很難預(yù)測(cè)，使人類陷入了無(wú)計(jì)可施的尷尬境地。壓電陶瓷在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的形變量很小，**多不超過本身尺寸的千萬(wàn)分之一，別小看這微小的變化，基于這個(gè)原理制做的精確控制機(jī)構(gòu)－－壓電驅(qū)動(dòng)器，對(duì)于精密儀器和機(jī)械的控制、微電子技術(shù)、生物工程等領(lǐng)域都是一大福音。PRIME TECH 公司生產(chǎn)的PMM 150FU為全世界較早的壓電破膜儀。

Piezo-ICSI程序:

使用直徑100-mm的細(xì)胞培養(yǎng)皿上蓋,準(zhǔn)備操作盤；按照Piezo操作系統(tǒng)的要求，將4μL左右的汞從后部裝入注射針中，輕輕將汞推至針尖處，在20-25℃室溫下，準(zhǔn)備進(jìn)行顯微操作。具體操作前，首先取10枚卵母細(xì)胞置于15L含3 % suerose的HEPES-CZB操作滴中備用；然后將2.5μL精子溶液與5pLHEPES-CZB+ 12 % PVP-360操作滴充分混合；再將單個(gè)精子從尾部吸入注射針，用Piezo脈沖從頸部斷開頭和尾；連續(xù)剪切5個(gè)精子后，將吸入全部精子頭的注射針轉(zhuǎn)移到放置卵母細(xì)胞的操作滴中，準(zhǔn)備將精子頭逐個(gè)注射至卵母細(xì)胞質(zhì)中。注射時(shí)，從時(shí)鐘9點(diǎn)的方向吸住卵母細(xì)胞，使紡錘體保持在6點(diǎn)或12點(diǎn)的位置，從3點(diǎn)的方向輕輕進(jìn)針，同時(shí)用Piezo脈沖擊穿透明帶，將透明帶碎片吹出注射針的同時(shí)，將精子頭吹至針尖處，繼續(xù)進(jìn)針，直至針尖插入卵母細(xì)胞深處，幾乎貼近對(duì)側(cè)質(zhì)膜時(shí)，用Piezo弱脈沖擊穿卵母細(xì)胞質(zhì)膜，將精子頭吐出，回吸注入卵內(nèi)多余的操作液，輕輕退針，完成一次注射。依次操作，盡快實(shí)現(xiàn)該批卵母細(xì)胞的注射，室溫放置5min,然后用大量CZB溶液洗滌ICSI胚胎，并且移入CO?箱培養(yǎng)。依法進(jìn)行第二批卵母細(xì)胞的精子頭注射，在注射HCG后17 h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射。 PMM可用于移去卵細(xì)胞內(nèi)的染色體,它可以用平口針迅速的穿透透明帶,而無(wú)須用尖頭針。上海PMM 壓電轉(zhuǎn)基因

壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動(dòng)力來(lái)展示其對(duì)各種樣品的優(yōu)異穿孔能力。美國(guó)Piezo Micro Manipulator壓電市場(chǎng)認(rèn)可

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(shí)，其內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在它的兩個(gè)相對(duì)表面上出現(xiàn)正負(fù)相反的電荷。當(dāng)外力去掉后，它又會(huì)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(shí)，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(chǎng)，這些電介質(zhì)也會(huì)發(fā)生變形，電場(chǎng)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。美國(guó)Piezo Micro Manipulator壓電市場(chǎng)認(rèn)可