[發明專利]用于液滴的共封裝的微流控模塊

有效

• 申請號: 201980066586.2
• 申請日: 2019-07-04
• 公開（公告）號: CN112823053B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 特里斯坦·吉萊特;斯蒂芬妮·萬洛
• 申請（專利權）人: 迪列日大學
• 主分類號: B01J13/04
• 分類號: B01J13/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 江海;李雪

用于兩個顆粒群的液滴的共封裝的微流控模塊100，包括用于對所述兩個群進行分類的第一模塊(1)和第二模塊(2)，所述模塊(1、2)具有的第一出口(12、22)包括第一阻塞閥(121、221)，第一阻塞閥被構造成至少部分地阻塞所述第一出口(12、22)，所述第一出口(12、22)流體連接到：?融合模塊(3)，融合模塊包括：·融合模塊構件(30)，融合模塊構件用于將來自第一液滴群的至少一個液滴與來自第二液滴群的至少一個液滴合并成包括所述兩個顆粒群的合并液滴，?控制單元(4)，控制單元用于：·根據來源于位于所述第一出口(12、22)上游的第一模塊檢測部(19)和第二模塊檢測部(29)的信息來控制所述第一阻塞閥(121、221)。

技術領域

根據第一方面，本發明涉及一種用于液滴的共封裝的微流控模塊。

背景技術

微流控是在專用設備(通常稱為微流控芯片)中以微米尺度操縱流體。它特別好地適合于與生物學和化學相關的領域的研究與開發。由于兩種液體(例如油和水)的不混溶性，使得可以在微流控芯片中產生小至幾皮升體積的液滴。在不混溶的連續油相中可以產生水性液滴(油包水液滴)。相反，在水相中可以形成油液滴(水包油液滴)。涉及在微流控中產生液滴和使用液滴的領域稱為液滴微流控，也稱為兩相、離散的或基于液滴的微流控。在使得兩個不混溶相相遇的微通道的接合處產生單分散液滴(即具有相同的體積、間距和頻率)。每秒產生高達數千個液滴。液滴在微通道中傳送，在微通道中可以操縱、孵育和觀察液滴。每個液滴充當具有其自己的微環境的微反應室或充當置換載體。

基于液滴的微流控現在已經成為用于高通量單細胞實驗和分析的標準平臺。單細胞的關鍵要求是在每個液滴中分離出一個且僅一個細胞。現有的液滴微流控系統使得細胞能夠封裝在液滴中。然而，將細胞裝載在液滴內部是隨機的泊松過程，該過程至少生成(1-e^-1)＝63％的不需要的液滴，即空液滴或包含一個以上細胞的液滴。而且，當需要將來自不同物體群的至少兩種顆粒共封裝在同一液滴中時，恰好包含每種類型的一個物體的液滴比例僅等于e^-2＝14％。

例如對于單細胞測序需要共封裝，其中一個細胞必須與用作識別物的一個微粒共封裝。如果沒有正確地進行共封裝，則會浪費細胞和/或微粒識別物，并因此會浪費效率、稀少細胞等。如果細胞太稀少且由于缺乏足夠的DNA而無法對細胞進行測序，則這可能會使所有操縱失效。

Chung等人于2017年在Lab Chip上發表的“Deterministic droplet-based co-encapsulation and pairing of microparticles via active sorting anddownstreammerging(通過主動分類和下游合并的、基于確定性液滴的共封裝和微粒配對)”(2017,17,3664-3671)描述了基于兩個封裝細胞群的選擇標準(熒光或光散射)進行分類和合并。經分類的液滴儲存在芯片中，其中由于芯片通道頂部的微腔對浮力的捕獲，使得每個液滴被固定。兩個液滴群必須具有不同的大小，使得每個群中的恰好一個液滴將停靠在由相鄰的大空腔和小空腔組成的錨點處(每個液滴大小有一個錨點)。然后，通過添加化學劑使乳液不穩定，且錨定的液滴融合。這種共封裝合并單元的缺點在于，液滴的大小必須與微腔阱的大小相關。