[發(fā)明專利]一種用于制備液滴的離心式微流控芯片

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610069321.6
• 申請(qǐng)日: 2016-01-27
• 公開（公告）號(hào): CN105498875A
• 公開（公告）日: 2016-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葉嘉明;榮莉;王鋒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州霆科生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微流控技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種用于制備液滴的離心式微流 控芯片。

背景技術(shù)

在微尺度下，對(duì)微升至微升級(jí)別的液體進(jìn)行準(zhǔn)確的操控，在生化分析、環(huán) 境監(jiān)測(cè)、醫(yī)學(xué)及臨床檢測(cè)和微納材料合成制備等方面有著廣泛的應(yīng)用。基于微 流控的液滴生成技術(shù)在最近幾年得到快速發(fā)展，其液滴的生成是基于分散相和 連續(xù)相在微通道中交匯時(shí)的界面失穩(wěn)，分散相以微小體積單元的形式分布于連 續(xù)相中，形成一系列離散的微液滴。

如今生成微液滴的方式主要是通過毛細(xì)管等微通道注射或噴射微量液體， 并將液體注入微坑或點(diǎn)樣在基片，這在原理上是一種簡(jiǎn)便的液滴生成策略。然 而在快速檢測(cè)領(lǐng)域需要短時(shí)間生成大量的微液滴，傳統(tǒng)的微液滴生成方式已經(jīng) 無法滿足現(xiàn)代需求的快速發(fā)展。因此，如果能夠發(fā)展一種短時(shí)間快速生成大量 液滴的微流控芯片，具有可預(yù)見的應(yīng)用價(jià)值與廣泛的市場(chǎng)前景。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于制備液滴的離心式微流控芯片，其特征在于，該微流控芯片由蓋 板層(1)、通道層(2)、底板層(3)組成；所述的蓋板層包括：連續(xù)相入口 (11)、分散相入口(12)、出氣孔(13)；所述的通道層(2)包括：連續(xù)相儲(chǔ) 液池(21)、分散相儲(chǔ)液池(22)、連續(xù)相通道(23)、分散相通道(24)、 液滴生成結(jié)構(gòu)單元(25)、液滴通道(26)、液滴收集池(27)、氣孔通道(28)； 所述的連續(xù)相儲(chǔ)液池(21)與連續(xù)相入口(11)相連，所述的連續(xù)相通道(23) 與連續(xù)相儲(chǔ)液池(21)相連；所述的分散相儲(chǔ)液池(22)與分散相入口(12) 相連，所述的分散相通道(24)與分散相儲(chǔ)液池(22)相連；所述的液滴生成 結(jié)構(gòu)單元(25)在分散相通道(24)與連續(xù)相通道(23)交匯處；所述的液滴 通道(26)與液滴生成結(jié)構(gòu)單元(25)相連；所述的液滴收集池(27)與液滴 通道(26)相連；所述的氣孔通道(28)與液滴收集池(27)相連；所述的出 氣孔(13)與氣孔通道(27)相連。

所述的芯片橫截面形狀為扇形，扇形角度為1°～360°，當(dāng)扇形角度為 360°時(shí)，芯片橫截面形狀即為圓形。

所述的連續(xù)相入口和分散相入口分別在連續(xù)相儲(chǔ)液池和分散相儲(chǔ)液池靠扇 形所在的圓心的一側(cè)。

為保證液相注入時(shí)能夠充滿儲(chǔ)液池，所述的連續(xù)相通道應(yīng)在連續(xù)相儲(chǔ)液池 相對(duì)于連續(xù)相入口的一側(cè)；所述的分散相通道應(yīng)在分散相儲(chǔ)液池相對(duì)于分散相 入口的一側(cè)。

從扇形所在的圓心到圓弧，通道層結(jié)構(gòu)依次為連續(xù)相儲(chǔ)液池、分散相儲(chǔ)液 池、連續(xù)相通道、分散相通道、液滴生成結(jié)構(gòu)單元、液滴通道、液滴收集池。

所述的連續(xù)相與分散相可以通過小孔注射的方式注入連續(xù)相儲(chǔ)液池和分散 相儲(chǔ)液池。

所述的液滴生成結(jié)構(gòu)單元可以為T型結(jié)構(gòu)和流動(dòng)聚焦型結(jié)構(gòu)。

所述的扇形芯片結(jié)構(gòu)可以在圓心角為360°范圍內(nèi)多次重復(fù)，實(shí)現(xiàn)多個(gè)重復(fù) 單元。

所述的連續(xù)相儲(chǔ)液池和分散相儲(chǔ)液池可以存在于微流控芯片上，也可以以 任何形式外接于微流控芯片。

所述的微流控芯片中液相的驅(qū)動(dòng)力為離心力。

所述的出氣孔的作用是使液滴收集池中的空氣順利排出，便于液滴進(jìn)入液 滴收集池。

附圖說明

圖1.本發(fā)明所提供的一種用于制備液滴的離心式微流控芯片的T型結(jié)構(gòu)示 意圖。

圖2.本發(fā)明所提供的T型結(jié)構(gòu)的一種用于制備液滴的離心式微流控芯片的 液滴生成示意圖。

圖3.本發(fā)明所提供的一種用于制備液滴的離心式微流控芯片流動(dòng)聚焦型 結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4.本發(fā)明所提供的流動(dòng)聚焦型的一種用于制備液滴的離心式微流控芯 片的液滴生成示意圖。

附圖中：1.蓋板層；11.連續(xù)相入口；12.分散相入口；13.出氣孔；2.通 道層；21.連續(xù)相儲(chǔ)液池；22.分散相儲(chǔ)液池；23.連續(xù)相通道；24.分散相通道； 25.液滴生成結(jié)構(gòu)單元；26.液滴通道；27.液滴收集池；28.氣孔通道；3.底板 層。

具體實(shí)施方案

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清 楚完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全 部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性 勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。