[實(shí)用新型]一種微滴快速生成芯片

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202021629485.8
• 申請(qǐng)日: 2020-08-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN213669345U
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立言;郭肖杰;段保峰;王欣鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 洛陽(yáng)華清天木生物科技有限公司
• 主分類號(hào): B01L3/00
• 分類號(hào): B01L3/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
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一種微滴快速生成芯片，包括芯片本體，及其內(nèi)部設(shè)置的腔室、管道，所述腔室包括進(jìn)油相的油相腔室、進(jìn)水相的水相腔室及排樣腔室，所述油相腔室連接的第一管道、水相腔室連接的第二管道、排樣腔室連接的第三管道相互連通，所述第一管道、第二管道靠近相互連通點(diǎn)端設(shè)置有盤(pán)管通道，距離連通點(diǎn)100?500μm處設(shè)置一組用于芯片液滴大小參比的可視標(biāo)識(shí)。本實(shí)用新型能夠快速實(shí)現(xiàn)皮升級(jí)液滴的生成，且液滴成分均勻，大小可控。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于微流控技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種微滴快速生成芯片。

背景技術(shù)

微流控芯片微滴技術(shù)是一種基于微流控芯片的操控微小體積液體的新技術(shù)。在生化實(shí)驗(yàn)中，利用這些分散的微液滴單元來(lái)替代實(shí)驗(yàn)室中的發(fā)酵罐、燒杯、反應(yīng)器等，實(shí)現(xiàn)生化反應(yīng)及檢測(cè)的微量化，有助于減少反應(yīng)試劑、減短反應(yīng)時(shí)間、調(diào)控局部反應(yīng)條件、增加反應(yīng)精度等，顯現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力。

微液滴作為微反應(yīng)器單元，要讓其真正發(fā)揮其潛在的應(yīng)用技術(shù)，其先決條件是要穩(wěn)定地產(chǎn)生非常均勻的、尺寸和結(jié)構(gòu)精確控制的微液滴。然而要產(chǎn)生上述微液滴，一方面取決于微流體進(jìn)樣系統(tǒng)如注射器、蠕動(dòng)泵、活塞泵等精準(zhǔn)控制進(jìn)液量，另一方面取決于芯片的設(shè)計(jì)。注射器、蠕動(dòng)泵、活塞泵等這些進(jìn)樣裝置對(duì)于實(shí)現(xiàn)皮升級(jí)的流體時(shí)，其控制十分吃力，常常出現(xiàn)滯后、穩(wěn)定時(shí)間長(zhǎng)、重復(fù)性差、脈沖效應(yīng)等一系列問(wèn)題，因此，需要同時(shí)在芯片上進(jìn)行改進(jìn)，合理設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)每分鐘產(chǎn)生成千上萬(wàn)個(gè)尺寸均一的、體系穩(wěn)定的皮升級(jí)微液滴。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種液滴快速生成芯片。該芯片可以用于快速制備大量的大小均一、混合均勻的微液滴，微液滴平鋪于芯片上，在顯微鏡或者成像儀下參照液滴生成處一組用于芯片液滴大小參比的可視標(biāo)識(shí)，判斷液滴的大小。

一種微滴快速生成芯片，包括芯片本體，及其內(nèi)部設(shè)置的腔室、管道，所述腔室包括進(jìn)油相的油相腔室、進(jìn)水相的水相腔室及排樣腔室，所述油相腔室連接的第一管道、水相腔室連接的第二管道、排樣腔室連接的第三管道相互連通，在第一管道、第二管道、第三管道的連通點(diǎn)處油相和水相形成油包水的混合均勻的穩(wěn)定的微液滴。所述第一管道、第二管道靠近相互連通點(diǎn)處設(shè)置有蛇形通道，所述蛇形通道對(duì)液流起到減小或緩沖液流壓力的作用；所述芯片中距離連通點(diǎn)100-500 μm處設(shè)置有一組用于芯片液滴大小參比的可視標(biāo)識(shí)；微液滴在第一管道、第二管道、第三管道的連通點(diǎn)處形成，微液滴的大小可參照芯片中的可視標(biāo)識(shí)判斷，若大小需要調(diào)整，可通過(guò)進(jìn)樣系統(tǒng)如注射器、蠕動(dòng)泵、活塞泵等進(jìn)一步控制，最終使液滴穩(wěn)定、大小均一。

優(yōu)選的，所述水相腔室及第二管道為2個(gè)或以上的水相腔室與管道并聯(lián)結(jié)構(gòu)，所述并聯(lián)結(jié)構(gòu)相交點(diǎn)位于第一管道、第二管道、第三管道相互連通點(diǎn)上端0.2-0.5 mm。更進(jìn)一步，所述2個(gè)或以上的水相腔室與管道，可以通過(guò)水相腔室外接不同水相，這樣便于根據(jù)需要，改變水相中不同因子的成分與含量。

優(yōu)選的，所述第一管道，一端與油相腔室連接，另一端設(shè)有分支第一管道a、第一管道b，所述第一管道a、第一管道b中設(shè)置有蛇形通道。所述第一管道a、第一管道b與第二管道、第三管道在連通點(diǎn)處交匯。

進(jìn)一步優(yōu)選的，所述蛇形通道為來(lái)回折疊的U型通道或S型通道。液體通過(guò)折疊的蛇形通道時(shí)，降低液壓，這對(duì)于微流體系的穩(wěn)定至關(guān)重要，同時(shí)通過(guò)反復(fù)來(lái)回折疊結(jié)構(gòu)，增加了芯片空間利用度。

優(yōu)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(yōu)選的，所述油相腔室和所述水相腔室內(nèi)設(shè)置有進(jìn)樣口、分流擋板、過(guò)濾孔道。所述進(jìn)樣口外接毛細(xì)管，液樣從進(jìn)樣口進(jìn)入，由于芯片管道口徑小于毛細(xì)管，液體進(jìn)入芯片管道中容易造成較大的沖力，在分流擋板的作用下，緩沖液壓，然后經(jīng)過(guò)濾孔道流入管道中。