[發明專利]基于光流控熱毛細微流渦旋的液滴操控芯片及其操控方法

有效

• 申請號: 202010142481.5
• 申請日: 2020-03-04
• 公開（公告）號: CN111307714B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 邢曉波;黃建林;陳伊琳;羅芳婧;李瑤;水玲玲;楊劍鑫;周瑞雪;吳家隱;何浩培
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/63;B01L3/00
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰

1.一種基于光流控熱毛細微流渦旋的液滴操控芯片的操控方法，其特征在于，所述液滴操控芯片包括：

基底（10）；

微流通道（20），設置于所述基底（10）中，用于容納兩種不相融合的液體；

光熱波導（30），可活動地設置于所述基底（10）上，包括光信號輸入端（31）和激發端（32），所述光信號輸入端（31）用于接入光信號，所述激發端（32）用于設置在其中一種液體中并靠近于兩種液體的交界面以及用于在所述微流通道（20）內的其中一種液體中激發形成雙極光流控熱毛細微流渦旋，形成包封顆粒的液滴；

所述操控方法包括：

依序向所述微流通道（20）中注入第一液體和第二液體，其中第一液體和第二液體互不相溶，且第一液體的密度大于第二液體的密度，所述第一液體含有顆粒；

移動光熱波導（30），以使所述激發端（32）位于第二液體中且靠近第一液體和第二液體的交界面；

利用所述光信號輸入端（31）接入光信號，以使所述激發端（32）在第二液體中產生光流控熱毛細微流渦旋，并驅動部分第一液體以及第一液體中的顆粒進入第二液體中，以形成包封顆粒的液滴；

在所述光信號輸入端（31）中依序輸入不同功率的光信號，以依序形成包封不同尺寸的顆粒的液滴，或者，依序調整第二液體和空氣之間的交界面與所述激發端（32）之間的垂直距離，以依序形成包封不同尺寸的顆粒的液滴。

2.根據權利要求1所述的操控方法，其特征在于，所述微流通道（20）包括相連通的第一通道（21）和第二通道（22）；所述基底（10）上設置有第一注入口（11）和第一排出口（12），所述第一注入口（11）連通所述第一通道（21）且用于向所述第一通道（21）注入液體，所述第一排出口（12）連通所述第一通道（21）且用于排出所述第一通道（21）內的液體。

3.根據權利要求2所述的操控方法，其特征在于，所述基底（10）上設置有第二注入口（13）和第二排出口（14），所述第二注入口（13）連通所述第二通道（22）且用于向所述第二通道（22）注入液體，所述第二排出口（14）連通所述第二通道（22）且用于排出所述第二通道（22）內的液體。

4.根據權利要求1至3任一項所述的操控方法，其特征在于，所述激發端（32）包括錐形光纖和包覆于所述錐形光纖外的氧化石墨烯層。

5.根據權利要求4所述的操控方法，其特征在于，所述第一液體為包含多種尺寸的顆粒的水溶液，所述第二液體為硅油。

6.根據權利要求5所述的操控方法，其特征在于，所述操控方法還包括：

當形成包封顆粒的液滴后，停止輸入光信號；

在第二液體中添加表面活性劑，以收集包封顆粒的液滴。

7.根據權利要求6所述的操控方法，其特征在于，所述操控方法還包括：

當形成包封顆粒的液滴后，繼續輸入光信號，直至包封顆粒的液滴從光流控熱毛細微流渦旋中釋放。