[發明專利]一種平面單層微小液滴陣列的制備方法及其應用

有效

• 申請號: 202210055397.9
• 申請日: 2022-01-18
• 公開（公告）號: CN114177964B
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 張寧;杜耀華;程智;李抄;詹曉波
• 申請（專利權）人: 軍事科學院系統工程研究院衛勤保障技術研究所
• 主分類號: B01L3/00
• 分類號: B01L3/00
• 代理公司: 北京豐浩知識產權代理事務所(普通合伙) 11781
• 代理人: 李學康

本發明涉及生物制備領域，具體講，涉及一種平面單層微小液滴陣列的制備方法及其應用。制備方法包括以下步驟：在容器內先填裝下層油，再填裝上層油；下層油的密度大于上層油，下層油和上層油不互溶，形成具有液?液界面的混合油相；使用液滴生成器生成微小液滴：液滴生成器所使用的油相與混合油相中的下層油的成分相同；將生成的微小液滴從液滴生成器出口轉移至容器的混合油相中，微小液滴在液?液界面自發形成平面單層微小液滴陣列。本發明提供了一種利于不同大小、不同包含物的液滴形成平面單層微小液滴陣列的方法，微小液滴在液?液界面水平方向展開成二維陣列，三明治系統有助于維持液滴的穩定性，同時為基于單個液滴的分析提供關鍵技術支撐。

技術領域

本發明涉及生物制備領域，具體講，涉及一種平面單層微小液滴陣列的制備方法及其應用。

背景技術

基于液滴的微流體分析使化學和生物實驗能夠低消耗、高通量以及高效率實施，而且，液滴為各類分析實驗提供了大量的并行且均一的反應器，使每個反應器內的反應在互不干擾的情況下獨立進行。近年來，基于液滴的微流控技術在DNA檢測、單細胞分析、RNA測序、小分子標志物識別、臨床診斷和蛋白質藥物等方面都取得了良好的應用效果。尤其是在核酸定量分析中，基于液滴的數字定量技術具有很大的應用潛力。將核酸檢測的所有試劑(酶、引物、模板、探針等)包裹在一個個獨立的液滴內，每個液滴內包含0個或1個模板，經過特定的溫度孵育，每個液滴內同步進行核酸擴增反應。通過檢測熒光染料或探針發出的信號來判別有無擴增，包含模板的液滴發出可檢測的信號，無模板的液滴不產生可檢測的信號。最終核酸的起始添加量可以通過泊松分布計算。

以往的研究中，制備微小液滴的方法可以通過t剪切、流體聚焦、離心階梯乳化、壓力噴射等方式產生。然而，單分散的平面單層的液滴分布對后期的數據統計、分析至關重要。現有的方法通常借助一個具有有限高度的微流體芯片來限制液滴的排列，然而，這種方法需要一個帶有液滴收集腔的芯片或容器，液滴被限制在芯片內更容易發生液滴融合和破裂，而且，這種方法不利于液滴的回收，在很大程度上限制了其可以應用的范圍，并且增加了微流體芯片制作的成本。基于界面交叉乳化的液滴生成技術雖然可以在96孔板底部生成平面單層的液滴陣列，但這種方式適用于較大的液滴，此外液滴沉降速度慢且與液滴體積關系很大，而更小的液滴對于許多生化分析是更加有利的。

鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的首要發明目的在于提供一種平面單層微小液滴陣列的制備方法。

本發明的第二發明目的在于提供該平面單層微小液滴陣列的制備方法制備得到的產品。

本發明的第三發明目的在于提供該平面單層微小液滴陣列的制備方法的應用。

為了完成本發明的發明目的，采用的技術方案為：

本發明提出一種平面單層微小液滴陣列的制備方法，包括以下步驟：

S1、填裝混合油相：在容器內先填裝下層油，再填裝上層油；所述下層油的密度大于所述上層油，所述下層油和所述上層油不互溶，形成具有液-液界面的混合油相；

S2、使用液滴生成器生成微小液滴：所述液滴生成器所使用的油相與混合油相中的所述下層油的成分相同；

S3、轉移微小液滴：將生成的所述微小液滴從液滴生成器出口轉移至所述容器的所述混合油相中，所述微小液滴在所述液-液界面自發形成所述平面單層微小液滴陣列。

可選的，所述下層油選自氟化油，優選HFE-7500；

所述上層油選自礦物油和有機溶劑的混合物，所述有機溶劑的密度為0.6～1g/mL，密度的測定溫度為25℃；

所述有機溶劑優選液態烷烴，更優選正C₄～C₁₆烷中的至少一種，更進一步優選正十四烷；