[發明專利]一種液滴引導裝置

在審

• 申請號: 201910177877.0
• 申請日: 2019-03-10
• 公開（公告）號: CN109825417A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 朱修銳;蘇世圣;郭永;荊高山;楊文軍;王勇斗
• 申請（專利權）人: 新羿制造科技（北京）有限公司;清華大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種液滴引導裝置，該液滴引導裝置包括第一液滴引導孔、內凸臺、外凸臺、溝槽、引導面和第二液滴引導孔，所述第一液滴引導孔外壁一部分形成內凸臺，所述內凸臺和所述外凸臺之間形成所述溝槽，所述內凸臺一部分向下延伸成液滴引導面。使用該液滴引導裝置，能夠在整個液滴引導過程中，避免出現液滴的運動空間被壓縮和大量液滴相互擁擠的情況，盡最大可能地保證液滴的穩定。

技術領域

本發明涉及微流控技術領域，具體涉及一種液滴引導裝置。

背景技術

液滴微流控技術是微流控技術領域的一個重要分支。液滴微流控技術使用微流控技術將兩種互不相溶的流體高通量地制備成尺寸高度均一的液滴，其中液滴外的流體稱為連續相，液滴內的流體稱為分散相。這些高度均一的液滴在數字PCR等領域有著廣泛而重要的應用。

通常情況下，用于數字PCR等領域的液滴，連續相多采用氟化物，如全氟碳或氫氟醚等，其連續相的密度大于分散相的密度，液滴在連續相中為上浮的狀態，如何將液滴自動、穩定地轉移到收集容器(比如Eppendorf管)中，成為了一種挑戰。

第一種解決方法是將收集容器制作為液滴生成裝置內的一個結構，比如：在液滴生成裝置的出口連接一個大面積的液滴收集池。雖然這種方法能最大限度地保證液滴的穩定，但是這些特殊設計的液滴生成裝置并不能很好地與傳統的PCR儀兼容，從而增加了儀器設計的成本。

第二種解決方法是將液滴手工轉移到收集容器中。雖然這種方法非常簡單直接，但使用移液器抽吸液滴會造成較大的剪切力，引起液滴的融合與破碎，從而難以保證液滴的穩定性。

第三種解決方法是設計特定的液滴引導裝置，將液滴生成裝置出口流出的液滴引導到收集容器中。目前，主流的設計是使用一個較狹窄的凹槽，將上浮到液面頂層的液滴引導到收集容器中。由于凹槽的尺度較小，液滴在引導過程中處于不斷被壓縮的空間中，液滴之間的擠壓和流體的運動都給液滴的穩定性提出了較高的要求。如何設計液滴的引導結構，使得液滴在被引導的過程中能夠盡可能地保持穩定，是液滴引導裝置設計中的一個尚未被詳細研究卻亟待解決的一個問題。

發明內容

為了解決上述關鍵問題，本發明公開一種液滴引導裝置，所述液滴引導裝置包括第一液滴引導孔、內凸臺、外凸臺、溝槽、引導面和第二液滴引導孔，所述第一液滴引導孔外壁一部分形成內凸臺，所述內凸臺和所述外凸臺之間形成所述溝槽，所述內凸臺一部分向下延伸成液滴引導面，和所述外凸臺沿著引導面向所述第二液滴引導孔延伸，使得所述溝槽中的液滴沿著所述引導面進入所述液滴第二液滴引導孔。

在一種實施方式中，所述液滴第一液滴引導孔具有至少一個液滴入口和至少一個液滴出口，所述液滴第二液滴引導孔具有至少一個液滴入口和至少一個液滴出口；且每個液滴入口的截面積不大于相應的每個液滴出口的截面積。

在一種實施方式中，所述液滴第一液滴引導孔和/或所述液滴第二液滴引導孔中分別設置一個或多個間隔壁，所述間隔壁將相應的液滴引導孔分隔成多個液滴通道，間隔壁高度可以與相應引導孔的孔壁等高或者不等高。

在一種實施方式中，所述液滴第一液滴引導孔和/或所述第二液滴引導孔分別為圓柱孔、圓錐孔或弓形孔。

在一種實施方式中，所述溝槽的寬度和深度不小于所述液滴的直徑。

在一種實施方式中，驅動液滴從所述第一液滴引導孔到第二液滴引導孔的方式為壓力、重力、浮力、電滲力和表面張力中的一種或多種。

使用這種液滴引導裝置，能夠在整個液滴引導過程中，避免出現液滴的運動空間被壓縮，出現大量液滴相互擁擠的情況，盡最大可能地保證液滴的穩定。

附圖說明