壓電陶瓷是功能陶瓷中應用極廣的一種。日常生活中很多人使用的“電子打火機”和煤氣灶上的電子點火器,就是壓電陶瓷的一種應用。點火器就是利用壓電陶瓷的壓電特性,向其上施加力,使之產(chǎn)生十幾kV的高電壓,從而產(chǎn)生火花放電,達到點火的目的。壓電陶瓷實際上是一種經(jīng)過極化處理的、具有壓電效應的鐵電陶瓷。它是在1946年當有人證實了鈦酸鋇陶瓷有鐵電性之后開始問世的:差不多十年之后,賈菲(Jaffe)等又發(fā)現(xiàn)了PbTi03-PbZrO2系(即所謂PZT系)及后來又發(fā)現(xiàn)的mPZT為基的三元系壓電陶瓷和鈮酸鹽系壓電陶瓷。使壓電陶瓷的性能和可應用性有了極大的提高。特別是三元系壓電陶瓷的出現(xiàn),使壓電陶瓷在選擇一定耦合系數(shù)、溫度特性方面有了較大的余地,能滿足多種電子儀器的要求,從而使壓電陶瓷的應用范圍**增加了。例如陶瓷濾波器和陶瓷鑒頻器,電聲換能器,水聲換能器,聲表的波器件,電光器件,紅外探測器件和壓電陀螺等,都是壓電陶瓷在現(xiàn)代電子技術中的應用。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。Piezo壓電基因重組
***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。武漢精子制動壓電轉(zhuǎn)基因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。
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(yī)院擁有三臺Piezo-ICSI儀器,儀器的顯微鏡來自日本精工企業(yè),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(yǎng)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(yǎng)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(yǎng)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(xiàn)在視野中的范圍,實際上會有5cm那么大!
傳統(tǒng)的ICSI是通過授精針刺破卵子,將挑選好的精子注入使之受精。本質(zhì)上對卵子來說是一種物理性侵入,特別對于幼弱老化的卵子可能會有一定損傷的風險。而全新的壓電式胞漿內(nèi)單精子注射(Piezo-ICSI)技術,可以減少對卵子的傷害,相較于常規(guī)式的ICSI相比更能提高受精率。Piezo-ICSI超音振動顯微受精法,采用極細(0.908毫米)的平口注射針,比常規(guī)的注射針(1.473mm)細小了將近一半,能夠?qū)⒙殉驳膫档奖容^低。另一方面,精子注射的過程對卵子的影響也極其重要。Piezo-ICSI技術通過超音振動來打開卵子透明帶再將精子注入,減少了對卵子的損傷,也能夠提高胚胎成功受精的幾率。研究數(shù)據(jù)顯示,以原有的人工授精療法ICSI與Piezo-ICSI進行比較,受精率從83.1%提高到90.3%,細胞分裂優(yōu)化由84.60%提高到88.10%。Piezo可以輕易破壞核的細胞質(zhì)膜收集核,利用平口針就可以一次注射1個或更多的核,用于細胞核顯微注射。
壓電效應:某些電介質(zhì)在沿一定方向上受到外力的作用而變形時,其內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象,同時在它的兩個相對表面上出現(xiàn)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(tài),這種現(xiàn)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(zhì)的極化方向上施加電場,這些電介質(zhì)也會發(fā)生變形,電場去掉后,電介質(zhì)的變形隨之消失,這種現(xiàn)象稱為逆壓電效應。依據(jù)電介質(zhì)壓電效應研制的一類傳感器稱為壓電傳感器。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。深圳prime tech壓電油壓注射器
壓電顯微操作器PMM利用壓電元件產(chǎn)生的驅(qū)動力來展示其對各種樣品的優(yōu)異穿孔能力。Piezo壓電基因重組
壓電打火機的電壓陶瓷元件產(chǎn)生的瞬間電壓用什么儀器可以測量呢?起初,我們試圖用普通指針式多用電表直流高壓擋測量,發(fā)現(xiàn)每次按動點火元件的黑色塑料壓桿時,由于兩個電極接出的電壓只能使指針略微抖動一下。分析原因是,因為電壓脈沖持續(xù)時間甚短,指針慣性較大,指針無法同步體現(xiàn)電壓的變化做大幅偏轉(zhuǎn)。換用數(shù)字顯示型多用電表,本以為其無指針慣性影響,應該能讀出瞬間高電壓來,誰知事與愿違,我們根本看不到預想的高電壓讀數(shù),只能看到一些變換不定的低電壓數(shù)據(jù)。分析起來,這是由于液晶顯示響應速度較慢,點火電壓脈沖持續(xù)時間甚短,來不及顯示比較高瞬間電壓,只能顯示電壓降落(較平緩階段)過程中的某些隨機電壓讀數(shù)。***,我們搬出實驗室的“重磅武器”──示波器,再做一試。我們用的是實驗室**普通的J2459型學生示波器,連接線為兩條普通的帶終魚夾的導線。從理論上講,示波器是利用電子束偏轉(zhuǎn)后打在熒光屏上顯示光點移動的,電子束慣性極小,應該能“跟蹤”上點火高壓脈沖的變化,實驗結(jié)果不出所料。Piezo壓電基因重組