[實用新型]一種基于磁操控實現(xiàn)雙重液滴分選的微流控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201822151181.4
• 申請日: 2018-12-21
• 公開（公告）號: CN209451870U
• 公開（公告）日: 2019-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龍威;趙娜;吳蜜蜜;王繼堯;陳婭君;劉云;魏先杰;吳張永;張曉龍;魏鏡弢;王庭有;蔡曉明;莫子勇
• 申請（專利權(quán)）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型涉及一種基于磁操控實現(xiàn)雙重液滴分選的微流控裝置，屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域。本實用新型包括玻璃基片固定在玻璃基片上的PDMS 芯片，其中PDMS 芯片中通過微細加工技術(shù)制作微通道結(jié)構(gòu)，并在微通道結(jié)構(gòu)一側(cè)設(shè)置有永磁鐵片。本實用新型集雙重液滴生成、輸運、分選及收集為一體，引入磁流體及磁操控方式實現(xiàn)雙重液滴的分選與提純。通過對多種液滴的獨立操控，可以高效可控地實現(xiàn)液滴運動、分選以及液滴收集，可靠性高且易于實現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型是一種基于磁操控實現(xiàn)雙重液滴分選的微流控裝置，屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

微液滴作為微反應(yīng)器已經(jīng)廣泛應(yīng)用于聚合酶鏈式反應(yīng)、單細胞包裹、藥物運輸及釋放、組織工程等領(lǐng)域。液滴流微反應(yīng)器將反應(yīng)空間受限在尺寸范圍為數(shù)十到數(shù)百微米的通道內(nèi)部。該尺度下反應(yīng)體系具有高的比表面積和高的傳質(zhì)性能，不僅可以通過精確的過程控制大幅度地縮短反應(yīng)時間和降低樣品消耗，更重要的是可以在短時間內(nèi)產(chǎn)生大量特異性的微小反應(yīng)單元，這使得高效快速的平行檢測和試驗成為可能。

雙重液滴是由一種液滴以及內(nèi)部包含的另一種與之不相溶的微小液滴組成，以雙乳液滴為模板生成的核殼型、孔殼型、多腔室型功能微顆粒廣泛應(yīng)用于藥物傳輸與控釋、活性物質(zhì)包封、化學催化以及生化分離等領(lǐng)域。在農(nóng)業(yè)方面，雙重液滴可以包裹和埋藏藥物，充分保證藥物的效用，也能夠防止農(nóng)藥散失對環(huán)境產(chǎn)生污染。在醫(yī)藥方面，雙重液滴各相相互獨立不易發(fā)生作用避免活性物質(zhì)失活，也能夠相互溶解不同的活性物質(zhì)。

而現(xiàn)有的關(guān)于雙重液滴的微反應(yīng)器對于液體運動、分選以及收集還不夠高效精準，本實用新型集雙重液滴生成、輸運、分選及收集為一體，通過T型與聚焦型微通道聯(lián)用生成雙重液滴，引入磁流體及磁操控方式實現(xiàn)雙重液滴的分選與提純。通過對液滴的獨立操控，可以高效可控地實現(xiàn)液滴運動、分選以及液滴收集。

實用新型內(nèi)容

本實用新型提供一種基于磁操控實現(xiàn)雙重液滴分選的微流控裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)雙重液滴生成、輸運、分選以及收集。

為了達到上述目的，采用以下技術(shù)方案：一種基于磁操控實現(xiàn)雙重液滴分選的微流控裝置，包括玻璃基片1和固定在玻璃基片1上的PDMS 芯片2，PDMS芯片2的內(nèi)部貼近上表面處開設(shè)有橫向的主通道7，主通道7的一端與橫向通道相連，橫向通道的末端開設(shè)有入口Ⅰ3，橫向通道的垂直方向上設(shè)有兩條豎向通道，兩條豎向通道的末端分別對應(yīng)設(shè)有入口Ⅱ4、入口Ⅲ5和入口Ⅳ6，入口Ⅲ5和入口Ⅳ6對稱分布在橫向通道的的兩側(cè)，入口Ⅱ4和入口Ⅲ5在同一側(cè)且入口Ⅱ4靠近入口Ⅰ3，主通道7的另一端分別與三條通道相連，三條通道的末端分別對應(yīng)設(shè)有出口Ⅰ9、出口Ⅱ10和出口Ⅲ11，出口Ⅱ10和入口Ⅰ3在一條直線上，PDMS芯片2內(nèi)鑲嵌有永磁鐵片8且永磁鐵片8正對主通道7的一側(cè)。

進一步的，所述PDMS芯片2長為50mm，寬為30mm，厚為10mm；所述主通道7長為20mm，高為0.3mm，寬為0.6mm；其余通道的高為0.3mm，寬為0.3mm；所述入口Ⅰ3、入口Ⅱ4、入口Ⅲ5、入口Ⅳ6、出口Ⅰ9、出口Ⅱ10和出口Ⅲ11的直徑均為1mm；所述入口Ⅰ3至出口Ⅱ10的水平距離為40mm，入口Ⅲ5和入口Ⅳ6之間的距離為20mm。

進一步的，所述永磁鐵片8的N極靠近主通道7且距其側(cè)壁面1.5mm，S極與PDMS芯片2的邊緣對齊。

本實用新型的工作原理：本實用新型集雙重液滴生成、輸運、分選及收集為一體，在不同入口通入磁流體和純水，并調(diào)節(jié)兩個入口流量，然后在后面的入口同時通入純水并調(diào)節(jié)流量，生成雙重液滴。通過控制入口流量控制液滴大小。通過特定的通道聯(lián)用生成雙重液滴，引入磁流體及磁操控方式實現(xiàn)雙重液滴的分選與提純。通過對液滴的獨立操控，可以高效可控地實現(xiàn)液滴運動、分選以及液滴收集，可靠性高且易于實現(xiàn)。

本實用新型的有益效果：

1、通過調(diào)節(jié)入口流量可以生成多個種類以及多個大小的液滴，而且雙重液滴具有尺寸均一和易于調(diào)控等顯著優(yōu)勢。