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(hù)、轉(zhuǎn)基因動(dòng)物的生殖系拯救或任何獸醫(yī)輔助受孕過(guò)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(biāo)準(zhǔn)ICSI失敗的動(dòng)物(如小鼠)的輔助受孕。該技術(shù)所需的顯微注射工作站與標(biāo)準(zhǔn)ICSI非常相似,但在毛細(xì)管支架上增加了一個(gè)壓電沖擊單元。本用戶指南重點(diǎn)介紹壓電輔助顯微注射程序本身。摘要卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)單精子顯微注射,即將單個(gè)精子直接注射到卵子的細(xì)胞質(zhì)中,***在倉(cāng)鼠身上被描述,并已成功應(yīng)用于人類,以及其他物種,如小鼠。在動(dòng)物模型中進(jìn)行的ICSI是研究直接受精過(guò)程以及不孕原因的比較好工具。特別是在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域,當(dāng)精子被共同注射或包裹外源DNA時(shí),ICSI也可以用作基因轉(zhuǎn)移技術(shù)。此外,當(dāng)轉(zhuǎn)基因表達(dá)或突變損害雄性或雌性小鼠的生存能力或生育能力時(shí),通常會(huì)應(yīng)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(jià)值的小鼠品系的一種手段,因?yàn)檎5腎CSI已被證明在小鼠身上很困難。幾項(xiàng)研究表明,通過(guò)壓電驅(qū)動(dòng)的微毛細(xì)管注**子對(duì)小鼠卵子的創(chuàng)傷遠(yuǎn)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。日本PRIME TECH 從PMM 150FU到PMM 4G,再到新一代的PMM 6。美國(guó)Piezo Micro Manipulator壓電PMM 6U
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(duì)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(duì)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(lái),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(wàn)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。深圳透明帶壓電PMM 6壓電破膜儀 PMM 具有高度的精確性和可調(diào)節(jié)性,可以根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行調(diào)整,提高操作效率。
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(duì)比。結(jié)果顯示,Piezo-ICSI是非常有效的一項(xiàng)技術(shù)。通過(guò)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(duì)**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(zhǎng)決定引進(jìn)Piezo-ICSI這項(xiàng)技術(shù),來(lái)幫助解決大齡患者遇到的難題。通過(guò)對(duì)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(guò)Piezo-ICSI取卵2顆養(yǎng)成2顆囊胚Piezo-ICSI技術(shù)在處理卵子時(shí)可以**小化對(duì)卵子的損傷,因此英醫(yī)院針對(duì)所有40歲以上的患者都在使用顯微受精時(shí)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(huì)的學(xué)術(shù)報(bào)告中,也從臨床數(shù)據(jù)上再次確認(rèn)了Piezo-ICSI的有效性。
細(xì)晶粒壓電陶瓷以往的壓電陶瓷是由幾微米至幾十微米的多疇晶粒組成的多晶材料,尺寸已不能滿足需要了。減小粒徑至亞微米級(jí),可以改進(jìn)材料的加工性,可將基片做地更薄,可提高陣列頻率,降低換能器陣列的損耗,提高器件的機(jī)械強(qiáng)度,減小多層器件每層的厚度,從而降低驅(qū)動(dòng)電壓,這對(duì)提高疊層變壓器、制動(dòng)器都是有益的。減小粒徑有上述如此多的好處,但同時(shí)也帶來(lái)了降低壓電效應(yīng)的影響。為了克服這種影響,人們更改了傳統(tǒng)的摻雜工藝,使細(xì)晶粒壓電陶瓷壓電效應(yīng)增加到與粗晶粒壓電陶瓷相當(dāng)?shù)乃健,F(xiàn)在制作細(xì)晶粒材料的成本已可與普通陶瓷競(jìng)爭(zhēng)了。近年來(lái),人們用細(xì)晶粒壓電陶瓷進(jìn)行了切割研磨研究,并制作出了一些高頻換能器、微制動(dòng)器及薄型蜂鳴器(瓷片20-30um厚),證明了細(xì)晶粒壓電陶瓷的優(yōu)越性。隨著納米技術(shù)的發(fā)展,細(xì)晶粒壓電陶瓷材料研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)仍是近期的熱點(diǎn)。Piezo可以輕易破壞核的細(xì)胞質(zhì)膜收集核,利用平口針就可以一次注射1個(gè)或更多的核,用于細(xì)胞核顯微注射。
阿兒法(Alpha)助育中心(AlphaFertilityCentre,AFC)是一所由***醫(yī)生及胚胎學(xué)家組成的助育醫(yī)療中心,開(kāi)創(chuàng)了許多本區(qū)域率先及世界率先的成功助孕案例。阿兒法助孕中心配備前列的技術(shù)、更新及***的助孕醫(yī)療選項(xiàng),包括第三代試管嬰兒(PGD),微陣列比較基因組雜交技術(shù)(MaCGH)、新一代測(cè)序(NGS)、卵子獻(xiàn)、卵子銀行及胚胎冷凍等。阿兒法配置壓電式ICSI前沿顯微操作技術(shù),與傳統(tǒng)的ICSI相比更能提高受精率和卵子的降解率。迄今為止,研究表明,壓電式ICSI具有比較低的卵子退化率(1%)和比較高受精率(89%)。多年來(lái),阿兒法曾創(chuàng)下***的成功率,而且超越世界多所**的國(guó)際助孕中心。正如阿兒法的名字,阿兒法助孕中心的醫(yī)生及職員已成功開(kāi)創(chuàng)許多助育醫(yī)療方案,并**我們?nèi)〉民R來(lái)西亞及新加坡許多的***病例(,甚至是多項(xiàng)世界***。PMM通過(guò)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(jìn)行單精子顯微注射。北京prime tech壓電單精注射
“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PMM 6U
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(guò)卵膜和抽吸細(xì)胞質(zhì)以***卵母細(xì)胞的不同方法對(duì)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(guò)程中,該技術(shù)對(duì)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(guò)程中卵母細(xì)胞幾乎沒(méi)有變形,因此其對(duì)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(wú)活性有關(guān)。美國(guó)Piezo Micro Manipulator壓電PMM 6U