Dans le domaine moderne des sciences de la vie et de la recherche médicale, la manipulation de précision à l'intérieur des cellules est devenue un moyen technologique indispensable. Qu'il s'agisse de génie génétique, de technologie de reproduction assistée ou de recherche et développement de nouveaux médicaments, une manipulation précise des cellules au niveau nanométrique est nécessaire. Et cette exigence de haute précision est la scène de la grande démonstration de la nanotechnologie piézoélectrique. En effectuant des opérations précises et contrôlables dans les cellules et en garantissant l'intégrité et l'activité des cellules, la nanotechnologie piézoélectrique joue un rôle très important.

Un,Technique de perforation cellulaire et de rupture de membrane

La cellule est l’unité de base de la vie, et la membrane cellulaire agit comme une membrane de protection sophistiquée – elle protège l’environnement interne de la cellule contre la stabilité et peut également empêcher l’entrée de substances étrangères à volonté. Mais dans la recherche scientifique, nous devons souvent percer cette membrane: par exemple, donner des médicaments aux cellules, importer des outils d’édition de gènes ou extraire le matériel à l’intérieur des cellules. À ce stade, des techniques telles que la perforation cellulaire et la rupture des membranes sont nécessaires pour briser la protection cellulaire.

Par exemple, dans le processus complet de la conception artificielle, la ponction cellulaire est une opération centrale tout au long du lien critique, dont la précision et la stabilité déterminent directement l'efficacité et le résultat final de l'ensemble du processus. Dans la liaison ovule - sperme, la localisation de la ponction cellulaire, le contrôle de l'angle, la force de pénétration doivent être strictement contrôlés, l'opération globale est un processus délicat à l'échelle nanométrique.

Le principe de fonctionnement du cytomètre est d'atteindre l'effet de craquage de la membrane cellulaire à l'aide de vibrations à haute fréquence. Lorsque les ondes ultrasonores à haute fréquence se propagent à l'intérieur d'un milieu liquide, elles créent localement de minuscules bulles qui, en se dilatant rapidement et en se brisant, libèrent une énergie puissante. Et cette énergie est capable de détruire les parois cellulaires et les membranes cellulaires en un instant, atteignant finalement le but de la rupture des membranes cellulaires.

Ponction cellulaire:

Piquer avec précision la membrane cellulaire avec des aiguilles ultrafines (par exemple, micro - aiguilles en verre, Nanotubes) pour compléter la livraison ou l'extraction de la substance sans endommager gravement les cellules.

Membrane cellulaire cassée:

Par des méthodes physiques, chimiques ou biologiques, laissez les membranes cellulaires créer des « trous» contrôlables (plutôt que de détruire complètement les cellules) qui laissent entrer des substances exogènes.

Deux,Au cœur des techniques de perforation cellulaire et de rupture de membrane:

« stable, quasi, fin et rapide »

En général, l'épaisseur de la membrane cellulaire n'est que d'environ 7 à 10 nanomètres et la membrane cellulaire est élastique - un peu trop forte, la membrane cellulaire éclate; Et la force est insuffisante, et l'opération de perméation des cellules ne peut pas être achevée. Cela impose des exigences extrêmes en termes de précision et de précision de l'équipement. L'équipement traditionnel entraîne souvent des erreurs excessives, des cellules perforées et d'autres problèmes en raison d'une précision insuffisante, d'une réponse trop lente et d'un contrôle de la force non raffiné.

Pour obtenir les meilleurs résultats en perméant les cellules, les poncteurs cellulaires et les brise - membranes doivent répondre aux caractéristiques de base suivantes:

1. Ultra haute précision:L'erreur de positionnement doit être contrôlée au niveau nanométrique, sinon l'emplacement cible peut être manqué (par exemple: évitez le noyau et ne manipulez que le cytoplasme);

2. Réponse rapide:Les cellules développent une réponse au stress après avoir été stimulées, et une manipulation trop lente peut amener les cellules à réparer activement les dommages membranaires, ce qui affecte l'effet de l'expérience;

3. Haute répétabilité:Dans le même lot d'expériences, la force, la vitesse et la fréquence de chaque perforation ou rupture du film doivent être cohérentes pour garantir la fiabilité des données expérimentales.

Briseur de membrane

Trois,Noyau demain système de nanopositionnement piézoélectrique:

Protocole révolutionnaire pour la manipulation de précision cellulaire

L'effet unique de la céramique piézoélectrique: lorsqu'une tension est appliquée, elle crée de minuscules changements de forme. Cet effet peut transformer les signaux électriques en métamorphoses matérielles, permettant un contrôle précis au niveau nanométrique. De plus, sa vitesse de réponse peut atteindre des millisecondes et résister à des opérations à haute fréquence sans fatigue.– ces propriétés correspondent parfaitement aux besoins fondamentaux de la perforation cellulaire et de la rupture des membranes.

Comment les systèmes de nanolocalisation piézoélectriques optimisent la ponction cellulaire et les brise - Membranes

1.Fournit une précision de positionnement à l'échelle nanométrique

Les actionneurs en céramique piézoélectrique ont une haute résolution et sont capables d'atteindre une précision de déplacement à l'échelle nanométrique, ce qui est essentiel au succès des opérations délicates des cellules.

2.Obtenez une réponse dynamique à haute vitesse

Le temps de réaction de l'actionneur en céramique piézoélectrique peut atteindre des millisecondes, rendant le processus de ponction cellulaire rapide et précis

3.Aucune interférence de champ magnétique

Le principe d'entraînement piézoélectrique n'engendre ni n'est affecté par les perturbations électromagnétiques.

4.Structure compacte et haute efficacité densité de capacité

La forme d'entraînement en céramique piézoélectrique est divisée en type de mécanisme d'entraînement direct, type de mécanisme d'amplification, le produit est petit et compact, facile à intégrer dans un espace de volume limité.

Actionneur piézoélectrique colonne basse tension

Les actionneurs céramiques piézoélectriques encapsulés sont parfaits pour l'intégration, offrant une résolution à l'échelle nanométrique, des courses allant jusqu'à 190 microns, des temps de réponse de l'ordre de la microseconde et un boîtier de forme très compacte.

caractéristique

·Résolution à l'échelle nanométrique

·Haute précision en boucle fermée

·Déplacement jusqu'à 190 μm

·Puissance jusqu'à 25000 n

Paramètres techniques

Actionneur piézoélectrique annulaire basse tension

Le Centre de l'actionneur piézoélectrique annulaire basse tension a un trou traversant, deux ouvertures de transmission de la lumière de 9mm et 14mm sont disponibles. Le fond est fixé par un filetage et l'extrémité supérieure est filetée extérieurement, ce qui permet de personnaliser le produit en fonction des besoins spécifiques de l'utilisateur.

caractéristique

·Déplacement jusqu'à 47 μm

·Haute précision de positionnement en boucle fermée

·Puissance jusqu'à 5300n

·Ouverture centrale jusqu'à 14mm

Paramètres techniques

Feuille / pile de céramique piézoélectrique annulaire

La céramique piézoélectrique annulaire en forme de feuille est une feuille annulaire d'épaisseur standard de 2 mm, avec un déplacement monolithique pouvant atteindre 3,3 µm. La céramique piézoélectrique empilée est utilisée en empilant plusieurs feuilles de céramique piézoélectrique, après avoir soudé une électrode commune, la hauteur est librement sélectionnée.

Paramètres techniques

Céramique piézoélectrique ultrasonique

Matériel optionnel pzt4, pzt5, pzt8, souvent appliqué aux vibrations ultrasonores, capteurs, transducteurs, etc. La céramique piézoélectrique ultrasonique est principalement personnalisée, la taille, la forme, la fréquence, les électrodes, etc. peuvent être personnalisées en fonction de la demande.

caractéristique

·Réponse rapide

·Haute fréquence de vibration

·La taille peut être personnalisée à volonté