[發明專利]一種基于不同入射角微通道的多組分液滴產生裝置及方法

無效

• 申請號: 201210548923.1
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103071550A
• 公開（公告）日: 2013-05-01
• 發明（設計）人: 種道彤;王偉;李磊;徐峰;嚴俊杰;劉繼平
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本發明涉及一種產生雙重多組分液滴的裝置，可以用于細胞共培養、膠囊制備方面的應用。

背景技術

隨著現代工業化的進程，微化工也成為化學工程學科新的發展方向之一，而作為微化工核心技術的微液滴的生成技術也越來越受到人們的關注，其在食物，醫學，化工方面都有著極大的應用價值。目前所能產生的液滴有多重液滴和多組份液滴兩種，其中，多組分液滴的用途包括：細胞培養、生物制藥、化妝品的生產。而目前多組份液滴都是通過套管式微通道裝置生成，該裝置結構復雜、成本高、控制難度大。

理論上，通過對T型微通道入射角度的控制可以實現大小不同的液滴制備，基于這一思想，我們提出用變角度的微通道技術產生雙重多組份液滴。具體思想如下：首先用小入射角的微通道產生一個大液滴，以該大液滴為連續相，再用若干個不同入射角的微通道在大液滴里面產生小液滴；在整個制備過程中，可以通過控制入射角和各相流量，實現大液滴和小液滴體積和數量的精確控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種產生雙重多組分液滴的技術，其能夠在可控并且易于實現的條件下產生多組分的液滴。

一種多組分液滴的產生裝置，其特征在于：包括主通道、與主通道成銳角的次通道以及用于加入其他包裹成分的微通道族；連續相溶液從主通道流過，分散相溶液從次通道流過并與主管道內的連續相溶液相遇形成較大的第一液滴，其他包裹成分從微管道內流入主通道，在第一液滴內形成多個較小的第二液滴。

作為本發明的優選實施例，所述主通道的寬度大于次管道寬度，次管道寬度大于每一個微管道的寬度。

作為本發明的優選實施例，所述主通道的寬度是次管道寬度的1~2倍。

作為本發明的優選實施例，所述微通道族中的每一個微通道均與主通道成鈍角設置。

作為本發明的優選實施例，所述微通道族與次通道的距離在大液滴的液膜包覆范圍之內。

一種產生多組分液滴的方法，從主通道中通入連續相，待連續相的流動穩定下來后，從次管道中通入分散相，調節連續相和分散相的流量，保證形成較大的第一液滴，待第一液滴的大小和頻率穩定后，從微通道中通入需要的組分溶液，保證在第一液滴內產生較小的第二液滴。

作為本發明的優選實施例，所述第二液滴的大小由調節微通道的流量而控制。

作為本發明的優選實施例，所述第一液滴的大小穩定的判斷標準是：形成的第一液滴包括了所有微通道族的區域。

與現有技術相比，本發明至少具有以下優點：本發明首先通過調節連續相和分散相的流速產生一個較大的第一液滴，然后在第一液滴內部產生較小的第二液滴，

附圖說明

圖1是本發明裝置的結構示意圖。

具體實施方式

本發明的多組份液滴的產生裝置包括：流通連續相液體的主通道1，流通分散相液體的次通道2，流通組份溶液的微通道族3，其中主通道與次通道呈銳角，主通道與微通道族中的每一個微通道成一定角度（90~180°之內），還有微通道族與次通道的距離應該在主通道內形成的較大的第一液滴的液膜范圍之內。

至于發明中所述的銳角和鈍角的大小應該視不同的連續相，分散相和組分溶液而定，使之在合適的流量下能夠產生理想的多組份液滴即可。

至于發明中的三個通道的尺寸理論上主通道應該大于次通道（主通道是次通道的1~2倍），次通道應該大于微通道，具體尺寸是情況而定。

實際控制：首先從主通道中通入連續相，待連續相的流動穩定下來了，從次通道中通入分散相，調節二者的流量使生成的液滴大小合適，判斷的標準是液滴的大小剛好可以包含所有微通道的區域。待生成液滴的大小和頻率比較穩定時，從微通道通入組份溶液，按所需要的比例調節各個微通道的流量，使之滿足比例要求并且可以產生大小合適的液滴，之后便可以從主通道按要求產生相應的多組份液滴。

以上所述僅為本發明的一種實施方式，不是全部或唯一的實施方式，本領域普通技術人員通過閱讀本發明說明書而對本發明技術方案采取的任何等效的變換，均為本發明的權利要求所涵蓋。