以piezo操作系統(tǒng)為技術(shù)支撐,在掌握小鼠卵母細(xì)胞胞漿內(nèi)精子注射技術(shù)(ICSI)的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了ICSI技術(shù)生產(chǎn)試管小鼠及轉(zhuǎn)基因小鼠的嘗試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明以Hepes-CZB+3%蔗糖做操作液,用來(lái)自成年KM鼠附睪尾的新鮮精子頭和pEGFP-N1質(zhì)粒孵育處理凍融精子頭,直接注射到B6D2F1小鼠卵母細(xì)胞質(zhì)中,注射后1h,83.3%的卵母細(xì)胞仍然存活,鮮精組和凍精組各有92.3%和83.0%成活卵子排出極體、出現(xiàn)原核。用CZB溶液繼續(xù)培養(yǎng)ICSI胚胎,兩組的卵裂率、桑椹胚率、囊胚率分別為(97.8%vs94.7%)、(64%vs64.5%)、(5%,vs24.7%)。其中桑椹胚率、囊胚率均***低于體內(nèi)受精對(duì)照組(64%,64.5%vs88%;5%,24.7%vs70%P<0.01);將鮮精組原核期120枚胚胎和82枚2-cell胚胎及凍精組135枚原核期胚胎移植后移植到同期km假孕母鼠受體內(nèi),分別出生28只、3只、18只ICSI小鼠(黑色或灰色),效率分別為23.3%,4%,13.3%。健康成年的31只ICSI小鼠,沒(méi)有明顯的生理和行為異常。隨機(jī)抽取六對(duì)鮮精組性成熟ICSI小鼠做交配實(shí)驗(yàn),一個(gè)月后都有小鼠出生(平均窩產(chǎn)10.7只)。本實(shí)驗(yàn)表明,ICSI精子載體法可以比較高地制造小鼠轉(zhuǎn)基因胚胎,小鼠附睪新鮮精子及無(wú)抗凍劑保護(hù)冷凍致死精子都具有足夠的全程發(fā)育潛力。PRIME TECH 公司生產(chǎn)的PMM 150FU為全世界較早的壓電破膜儀。香港壓電力度溫和
雖然Piezo-ICSI對(duì)于大齡試管準(zhǔn)媽媽們的***來(lái)說(shuō)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(mén)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(guò)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(xiàn)升級(jí)的。具體說(shuō)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(guān)察操作桿、顯微鏡、受精針和顯示屏。這么聽(tīng)起來(lái)是不是感覺(jué)難度似乎還可以?然而事實(shí)上,在操作的過(guò)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!香港透明帶壓電小鼠ICSIPiezo-ICSI 相比常規(guī) ICSI方法,可有效提高ICSI受精率。
為什么具有“脆性卵膜”的卵子ICSI后容易退化?如下:一、卵子成熟度不足。卵子的成熟包括核成熟(以排出***極體為標(biāo)志)以及胞質(zhì)成熟,而胞質(zhì)成熟往往滯后于核成熟,兩者并不完全同步。有對(duì)照研究表明,脆性卵膜組的成熟卵細(xì)胞比例***低于正常破膜組,ICSI后卵子退化率也高于正常破膜組,這提示了卵子成熟度與卵膜脆性具有一定的相關(guān)性,并**終影響了卵子ICSI后是否存活。二、雌***水平。到目前為止,關(guān)于雌***水平對(duì)脆性卵膜的影響,現(xiàn)有的研究結(jié)論并不一致,但歸根到底仍然可能是通過(guò)影響卵子成熟來(lái)改變卵膜的特性。三、ICSI機(jī)械操作。一方面ICSI是侵襲性操作,可能破壞卵膜、細(xì)胞骨架等細(xì)胞器,另一方面是具有脆性卵膜的卵子缺乏“漏斗”的保護(hù)作用,細(xì)胞骨架和卵膜更容易在ICSI過(guò)程中崩解。為避免脆性卵膜卵子ICSI后退化,除了改善注射方式(如進(jìn)針前利用激光穿透或削薄透明帶,操作盡可能輕柔等),還可采用改進(jìn)的Piezo-ICSI(壓電脈沖破膜輔助ICSI),能有效改善注射后卵子退化的情況。此外,在臨床促排卵方面,也可考慮調(diào)整藥物用量,在保證卵泡大小均勻的情況下,盡量推遲扳機(jī)時(shí)間,提高卵母細(xì)胞成熟度,減輕ICSI后卵子退化的比例,以盡可能保證ART***的效果。
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(pán);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(kāi)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17h,完成全部卵母細(xì)胞的精子注射。PRIME TECH PMM 用于小鼠ICSI。
壓電材料的應(yīng)用領(lǐng)域可以粗略分為兩大類(lèi):即振動(dòng)能和超聲振動(dòng)能-電能換能器應(yīng)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(qū)動(dòng)器應(yīng)用。換能器換能器是將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)或在電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下產(chǎn)生機(jī)械振動(dòng)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(yīng),而換能器設(shè)計(jì)則利用了聚合物壓電雙晶片或壓電單晶片在外電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下的彎曲振動(dòng),利用上述原理可生產(chǎn)電聲器件如麥克風(fēng)、立體聲耳機(jī)和高頻揚(yáng)聲器。目前對(duì)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(diǎn),研制運(yùn)用其它現(xiàn)行技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)的、而且具有特殊電聲功能的器件,如抗噪聲電話(huà)、寬帶超聲信號(hào)發(fā)射系統(tǒng)等。為滿(mǎn)足特定要求而開(kāi)發(fā)的各種原型水聲器件,采用了不同類(lèi)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(xiàn)等,以充分發(fā)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?dāng)?shù)量級(jí)相同等特點(diǎn),***一個(gè)特點(diǎn)使得由壓電聚合物制備的水聽(tīng)器可以放置在被測(cè)聲場(chǎng)中,感知聲場(chǎng)內(nèi)的聲壓,且不致由于其自身存在使被測(cè)聲場(chǎng)受到擾動(dòng)。而聚合物的高彈性則可減小水聽(tīng)器件內(nèi)的瞬態(tài)振蕩,從而進(jìn)一步增強(qiáng)壓電聚合物水聽(tīng)器的性能。Piezo震擊驅(qū)動(dòng)單元 (MB-U) 移動(dòng)范圍約±5 mm ,移動(dòng)速度約0.04 mm/s, 移動(dòng)分辨率約0.1 um。香港Piezo Micro Manipulator壓電核轉(zhuǎn)移
PMM PIEZO-ICSI是一種先進(jìn)的技術(shù),用于輔助生殖醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的人工受孕過(guò)程。香港壓電力度溫和
“ICSI”(intracytoplasmicsperminjection)指卵胞漿單精子注射,其操作主要涉及“精子制動(dòng)-精子拾取-破膜-注射”幾個(gè)步驟,其中在“破膜”(即使用注射針刺破卵膜,以便將單個(gè)精子送入卵胞漿)這一步,部分患者的卵子會(huì)出現(xiàn)“無(wú)破膜感”這一特征,這是怎么回事呢?原來(lái),進(jìn)行ICSI操作的時(shí)候,并不是直接用注射針徑直扎破卵膜。技術(shù)書(shū)籍這樣描述道:“調(diào)節(jié)顯微操作作針和卵膜至同一水平面,將注射針中的精子推至針尖處,注射針從卵子3點(diǎn)鐘位置穿入透明帶并繼續(xù)進(jìn)針,至卵中心或越過(guò)中心位置。由于卵膜的彈性,進(jìn)針處卵膜出現(xiàn)‘漏斗狀’,但卵膜仍未破裂,需輕微回吸注射針以確認(rèn)膜破裂。一旦刺破卵膜可見(jiàn)到胞漿和精子的一個(gè)‘快速反流’的過(guò)程或可見(jiàn)卵膜‘回彈’現(xiàn)象,之后將精子注入卵子胞質(zhì)內(nèi)。這是正常情況下的破膜操作,而文章開(kāi)頭提到的“無(wú)破膜感”,則是指注射針穿入透明帶的同時(shí)也立即穿透卵膜,不形成漏斗狀結(jié)構(gòu),看不到胞漿的快速返流或回彈現(xiàn)象。學(xué)術(shù)界給具有這一特征的卵子細(xì)胞膜起了個(gè)特有名稱(chēng)——脆性卵膜。香港壓電力度溫和