[發(fā)明專利]基于光熱效應(yīng)進(jìn)行微量液滴操控的微流控芯片及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110019705.8
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112871227B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 馬波;刁志鈿;王喜先;徐騰;徐健
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司 61211
• 代理人: 董娜

1.一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，使用基于光熱效應(yīng)進(jìn)行微量液滴操控的微流控芯片，其特征在于：

所述基于光熱效應(yīng)進(jìn)行微量液滴操控的微流控芯片包括鍵合在一起的下載體(1)和上載體(2)；

所述下載體(1)的上表面設(shè)置有至少一個(gè)進(jìn)樣口(11)、微流道結(jié)構(gòu)和一個(gè)出樣口(12)，

所述微流道結(jié)構(gòu)包括入口流道(13)、微腔室陣列(14)和出口流道(15)；

所述微腔室陣列(14)包括多個(gè)平行設(shè)置的微流道(141)以及設(shè)置在微流道(141)兩側(cè)的多個(gè)微腔室(142)；

所述微腔室(142)包括腔室(1421)以及連接腔室(1421)和微流道(141)的喉部(1422)；

所述進(jìn)樣口(11)通過入口流道(13)與每個(gè)微流道(141)連通；

所述每個(gè)微流道(141)通過出口流道(15)與出樣口(12)連通；

所述上載體(2)的下表面鍍有金屬材質(zhì)層(21)，上載體(2)上設(shè)置有與出樣口(12)相對的通孔(22)，用作蓄油池；

包括以下步驟：

1)液滴陣列生成

1.1)利用流體驅(qū)動(dòng)裝置將水相液體(31)通過微流控芯片的進(jìn)樣口(11)進(jìn)入微流道(141)，使得水相液體(31)完全充滿微腔室(142)，停止水相液體(31)進(jìn)入；

1.2)利用流體驅(qū)動(dòng)裝置將油相液體(32)通過微流控芯片的進(jìn)樣口(11)進(jìn)入微流道(141)，微腔室(142)中的水相液體(31)不會被油相液體(32)擠出，形成水相液滴陣列；

2)液滴的選擇性取出

通過顯微鏡成像觀察到水相液滴目標(biāo)后，通過激光(34)的光熱效應(yīng)，在微腔室(142)內(nèi)產(chǎn)生氣泡(33)將水相液滴擠出腔室(1421)；

3)液滴的導(dǎo)出

在流動(dòng)的油相液體(32)帶動(dòng)下，擠出微腔室(142)的目標(biāo)水相液滴會流動(dòng)到出樣口(12)，使用移液槍槍頭將目標(biāo)水相液滴吸入到槍頭中。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：步驟1.1)中，所述流體驅(qū)動(dòng)裝置為注射泵或重力驅(qū)動(dòng)裝置；

步驟2)中，所述激光波長為1064nm，激光能量為100毫瓦-2000毫瓦。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述微流道(141)兩側(cè)的微腔室(142)沿微流道(141)中心線方向錯(cuò)位設(shè)置。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述金屬材質(zhì)層(21)的材質(zhì)為ITO或金或銀或鋁，厚度為10納米～10微米。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述金屬材質(zhì)層(21)的厚度為50納米～150納米。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述腔室(1421)為圓形結(jié)構(gòu)或矩形結(jié)構(gòu)或葫蘆型結(jié)構(gòu)；

所述通孔(22)的直徑為3mm～10mm。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述上載體(2)的材質(zhì)為玻璃或石英或氟化鈣或聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯；

所述下載體(1)的材質(zhì)為玻璃或石英或聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述上載體(2)的材質(zhì)為玻璃；

所述下載體(1)的材質(zhì)為聚二甲基硅氧烷。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述一種制備微量液滴陣列并選擇性導(dǎo)出目標(biāo)微量液滴的方法，其特征在于：所述下載體(1)為PDMS高聚物，PDMS高聚物為PDMS單體與固化劑的混合物，厚度為1mm～10mm。