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单精子显微注射技术——解决因精子问题导致的不育症

在自然受孕过程中，精子需要经历一系列复杂的生理反应，包括顶体反应、穿越透明带等，才能与卵子结合。然而，当男性存在严重的少精子症、弱精子症或畸形精子症时，这些自然过程可能无法顺利完成，导致不育。此时，单精子显微注射技术便成为了一种有效的解决方案。

单精子显微注射技术针对男性精子问题而设计，也被称为第二代试管婴儿技术，其**在于通过显微操作，将单个精子直接注入卵母细胞的胞浆内，从而绕过自然受精过程中精子需要穿越卵子透明带的障碍。

单精子显微注射的操作过程即使用一根极细的显微操作针，将经过筛选的单个精子注入到卵母细胞的胞浆内。这一过程需要极高的精确度和技巧，以确保精子能够成功进入卵子。受精成功后，受精卵将被培养至早期胚胎阶段，并移植到母体子宫内，以期实现妊娠。 PMM仪器在临床实践中已经取得了明显的成果，受到了医生和患者的一致好评。美国PMM 压电小鼠ICSI

卵子***是人类胚胎发育的起始步骤，该过程主要由细胞内的钙释放调控，当成熟的卵母细胞发育到MII期后，只有精子的PLCζ进入卵母细胞的胞浆，才能***钙震荡，促使卵母细胞完成完整的减数分裂。TFF(Totalfertilizationfailure，完全受精失败)是指MII期卵母细胞无法完成受精的过程，有1-3%的ICSI失败是源于IFF。TFF与精子及卵子的异常均有关，其中卵子***异常是主要因素。卵子因素主要是由蛋白合成不足或异常信号传导导致的胞质不成熟；精子因素主要是PLCζ蛋白的结构、表达和定位异常。受精失败与女方年龄、不育类型和取卵数目等因素无关。精子的解凝功能异常和鱼精蛋白缺失与TFF密切相关。精子染色质组装异常或精子DNA损伤可导致精子的解凝异常，无法***卵子及合子形成。研究表明精子染色质组装异常的精子中精子解凝功能受阻的精子比例高于正常精子。精细胞染色质的鱼精蛋白的合成与组装对于精细胞的基因组浓缩也是非常重要的。若鱼精蛋白的量减少，精子在ICSI后提前解凝，导致受精失败。当精子进入卵子后精子染色质提前浓缩也导致其提前解凝，精子和卵子遗传物质的同步节奏被打破，也造成受精失败。不过这种同步性异常主要还是卵子因素造成的。武汉细胞内膜打孔压电稳定PRIME TECH PMM 6可用于DNA注射。

压电陶瓷是功能陶瓷中应用极广的一种。日常生活中很多人使用的“电子打火机”和煤气灶上的电子点火器，就是压电陶瓷的一种应用。点火器就是利用压电陶瓷的压电特性，向其上施加力，使之产生十几kV的高电压，从而产生火花放电，达到点火的目的。压电陶瓷实际上是一种经过极化处理的、具有压电效应的铁电陶瓷。它是在1946年当有人证实了钛酸钡陶瓷有铁电性之后开始问世的：差不多十年之后，贾菲（Jaffe）等又发现了PbTi03-PbZrO2系（即所谓PZT系）及后来又发现的mPZT为基的三元系压电陶瓷和铌酸盐系压电陶瓷。使压电陶瓷的性能和可应用性有了极大的提高。特别是三元系压电陶瓷的出现，使压电陶瓷在选择一定耦合系数、温度特性方面有了较大的余地，能满足多种电子仪器的要求，从而使压电陶瓷的应用范围**增加了。例如陶瓷滤波器和陶瓷鉴频器，电声换能器，水声换能器，声表的波器件，电光器件，红外探测器件和压电陀螺等，都是压电陶瓷在现代电子技术中的应用。

    压电式破膜仪的原理压电式破膜仪的原理基于压电效应。当压电陶瓷通电后，它会产生高频振动。这种振动被传递到显微操作针上，使针产生振动。这种振动用于在显微操作过程中打孔或穿孔细胞膜，特别是在哺乳动物胚胎透明带细胞膜的穿孔任务中。压电式破膜仪可以配合显微操作臂和显微注射仪使用，以提高克隆动物中核移植、小鼠ICSI等工作的成功率。由于压电脉冲能直接无损失地传输到操作针上，使得细胞膜的穿孔更加精确和可靠。这种显微操作方式提高了多种实验的成功率，包括胚胎干细胞或诱导多能干细胞的寒胚移植、小鼠ICSI等。此外，压电式破膜仪操作直观、简单快捷，具有可重复性的参数设置，实验参数可记忆，也可以选用人体工程学脚踏或仪器上的旋钮进行操作。 PMM通过将精子尾部与头部割离,精子头部吸入平口,在中低档能量下即可穿透透明带,进行单精子显微注射。

ICSI技术作为辅助受精的一种手段，在近10年获得长足发展。ICSI技术在动物受精机理研究、野生动物遗传资源保存、拯救珍稀动物和胚胎工厂化生产等方面有着非常广阔的应用前景。该技术已经成为人类临床医学上***男性不育症的重要手段，并在全世界得到广泛应用。

尽管ICSI已取得很大成就，但是其存在的问题也不容忽视。首先，由于人为地选择，动物自身对精子优胜劣汰的选择遭到破坏。这对动物种群的发展产生的影响还需长期深入的研究。如果能详细了解精子的表型和基因型之间的关系，相信ICSI技术的可靠性会有所明确。其次，作为胚胎生物技术的一部分。ICSI 技术也存在总体效率低的问题，而且胚胎移植后妊娠率低而流产率高亦是目前存在的普遍问题。另外，存在出生动物的死亡和畸形等不良后果。因此要更深入地研究其机理和操作等问题，进一步改善ICSI技术。比如Piezo-ICSI技术就可以有效提高成功率。 压电破膜显微操作仪利用压电元件产生的驱动力，可以良好的穿刺各类样品：如小鼠、猪、牛的卵母细胞和胚胎。美国精子制动压电转基因

PRIME TECH PMM 6兼容多种显微操作系统。美国PMM 压电小鼠ICSI

06年是居里兄弟皮尔（P·Curie）与杰克斯（J·Curie）发现压电效应（piezo electric effect，注一）的一百二十六周年。1880年前在杰克斯的实验室发现了压电性。起先，皮尔致力于焦电现象（pyroelectriceffect，注二）与晶体对称性关系的研究，后来兄弟俩却发现，在某一类晶体中施以压力会有电性产生。他们又系统的研究了施压方向与电场强度间的关系，及预测某类晶体具有压电效应。经他们实验而发现，具有压电性的材料有：闪锌矿（zincblende）、钠氯酸盐（sodiumchlorate）、电气石（tourmaline）、石英（quartz）、酒石酸（tartaricacid）、蔗糖（canesuger）、方硼石（boracite）、异极矿（calamine）、黄晶（topaz）及若歇尔盐（Rochellesalt）。这些晶体都具有各向异性（anisotropic）结构，各向同性（isotropic）材料是不会产生压电性的。美国PMM 压电小鼠ICSI