[發明專利]一種微滴快速分選系統

在審

• 申請號: 202010789230.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN114054105A
• 公開（公告）日: 2022-02-18
• 發明（設計）人: 王立言;郭肖杰;段保峰;王欣鵬
• 申請（專利權）人: 無錫源清天木生物科技有限公司
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00;C12M1/42;C12M1/34;C12M1/12;C12M1/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種微滴快速分選系統，包括芯片本體及其內部設置的腔室、管道，以及與所述芯片相連的毛細管。本發明能夠有效避免液體中的雜質進入管道，有效控制液滴之間的距離，避免液滴富集，使液滴分選更精準快速。

技術領域

本發明屬于微流控技術領域，特別是一種微滴快速分選系統。

背景技術

微流控芯片微滴技術是一種基于微流控芯片的操控微小體積液體的新技術。在生化實驗中，利用這些分散的微液滴單元來替代實驗室中的發酵罐、燒杯、反應器等，實現生化反應及檢測的微量化，有助于減少反應試劑、減短反應時間、調控局部反應條件、增加反應精度等，顯現出巨大的應用潛力。

在微流控技術應用中，分選至關重要。已知有多種常規技術以及結合有微流動原理的微流控技術應用于細胞的分選，如利用不同類的細胞的體積大小、表面荷電性等方面差異。然而，根據細胞體積大小輪廓分選常常采用圖像的細胞分選系統，容易造成重構圖像的準確性難易得到保障。采用表面電荷性差異進行分選，常常選擇單細胞富集方法，由于芯片設計，容易造成液滴富集、分選準確度不高、分選不夠完全等問題。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種液滴快速分選系統。該系統對大量微液滴單元進行稀釋，增加微液滴單元間的距離，同時通過對目標液滴回收管道和非目標液滴管道長度和尺寸的設計，實現液滴分選的控制，使分選準確度提高。

一種微滴快速分選系統包括芯片本體及其內部設置的腔室、管道，以及與所述芯片相連的毛細管，所述腔室包括進油相的油相腔室、液滴腔室及排樣腔室，所述油相腔室連接的第一管道、液滴腔室連接的第二管道、排樣腔室連接的第三管道相互連通并相交于連通部位；所述第一管道一端與油相腔室連通，另一端設有多個分支并在距離連通部位100-500 μm處分別設有蛇形管道；所述第三管道的一端接連通部位，另一端設有兩個或兩個以上的分支連通對應的排樣腔室，所述排樣腔室數量為兩個或兩個以上；在距離所述第三管道分支連接點30-300 μm處設有電極通道和光信號檢測點，所述電極通道位于芯片本體中用于容納電極，所述光信號檢測位點為液滴檢測進行定位；所述油相腔室、液滴腔室通過毛細管外接進樣動力源。

優選的，所述第一管道另一端的多個分支為兩個分支，其分別為第一管道a、第一管道b；所述第一管道a和第一管道b在靠近與第二管道、第三管道相互連通部位設有蛇形管道；所述蛇形管道對液流起到減小液流壓力、緩沖液體壓力的作用。

進一步優選的，所述蛇形管道為來回折疊的U型通道或S型通道。液體通過來回折疊的蛇形管道時，進一步降低液壓，這對于微流體系的穩定至關重要，同時通過反復來回折疊結構，增加了芯片空間利用度。

優選的，所述第一管道、第二管道、第三管道的橫截面積的范圍為0.4×10^-4 mm²

-12×10^-4 mm²。

優選的，所述油相腔室和所述液滴腔室內設置有進樣口、分流擋板、過濾孔道。所述進樣口外接毛細管，液樣通過毛細管進入進樣口，再由進樣口進入芯片管道。由于芯片管道口徑小于毛細管，容易造成較大的沖力，在分流擋板的作用下，緩沖液體壓力，再經過濾孔道流入管道中。

進一步優選的，所述油相腔室過濾孔道由不同尺寸的孔組成，所述液滴腔室過濾孔道為同一孔徑。更進一步優選的，所述油相腔室過濾孔道的孔由三個梯度尺寸組成，其分別為100-120 μm、50-80 μm、10-20 μm；所述液滴腔室過濾孔道尺寸大小為20-60 μm。不同尺寸的過濾管道，一方面可以進一步緩沖液壓，另一方面更有效地去除雜質，以免造成第一管道、第二管道、第三管道堵塞。

優選的，所述油相腔室、液滴腔室及電極通道外接電路端部設有燕尾定位擋塊，所述排樣腔室外設置有微孔環形陣。所述燕尾定位擋塊和微孔環形陣結構有利于對應結構在芯片上定位。