[发明专利]一种用于制备液滴的离心式微流控芯片

说明书

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，特别是涉及一种用于制备液滴的离心式微流 控芯片。

背景技术

在微尺度下，对微升至微升级别的液体进行准确的操控，在生化分析、环 境监测、医学及临床检测和微纳材料合成制备等方面有着广泛的应用。基于微 流控的液滴生成技术在最近几年得到快速发展，其液滴的生成是基于分散相和 连续相在微通道中交汇时的界面失稳，分散相以微小体积单元的形式分布于连 续相中，形成一系列离散的微液滴。

如今生成微液滴的方式主要是通过毛细管等微通道注射或喷射微量液体， 并将液体注入微坑或点样在基片，这在原理上是一种简便的液滴生成策略。然 而在快速检测领域需要短时间生成大量的微液滴，传统的微液滴生成方式已经 无法满足现代需求的快速发展。因此，如果能够发展一种短时间快速生成大量 液滴的微流控芯片，具有可预见的应用价值与广泛的市场前景。

发明内容

一种用于制备液滴的离心式微流控芯片，其特征在于，该微流控芯片由盖 板层(1)、通道层(2)、底板层(3)组成；所述的盖板层包括：连续相入口 (11)、分散相入口(12)、出气孔(13)；所述的通道层(2)包括：连续相储 液池(21)、分散相储液池(22)、连续相通道(23)、分散相通道(24)、 液滴生成结构单元(25)、液滴通道(26)、液滴收集池(27)、气孔通道(28)； 所述的连续相储液池(21)与连续相入口(11)相连，所述的连续相通道(23) 与连续相储液池(21)相连；所述的分散相储液池(22)与分散相入口(12) 相连，所述的分散相通道(24)与分散相储液池(22)相连；所述的液滴生成 结构单元(25)在分散相通道(24)与连续相通道(23)交汇处；所述的液滴 通道(26)与液滴生成结构单元(25)相连；所述的液滴收集池(27)与液滴 通道(26)相连；所述的气孔通道(28)与液滴收集池(27)相连；所述的出 气孔(13)与气孔通道(27)相连。

所述的芯片横截面形状为扇形，扇形角度为1°～360°，当扇形角度为 360°时，芯片横截面形状即为圆形。

所述的连续相入口和分散相入口分别在连续相储液池和分散相储液池靠扇 形所在的圆心的一侧。

为保证液相注入时能够充满储液池，所述的连续相通道应在连续相储液池 相对于连续相入口的一侧；所述的分散相通道应在分散相储液池相对于分散相 入口的一侧。

从扇形所在的圆心到圆弧，通道层结构依次为连续相储液池、分散相储液 池、连续相通道、分散相通道、液滴生成结构单元、液滴通道、液滴收集池。

所述的连续相与分散相可以通过小孔注射的方式注入连续相储液池和分散 相储液池。

所述的液滴生成结构单元可以为T型结构和流动聚焦型结构。

所述的扇形芯片结构可以在圆心角为360°范围内多次重复，实现多个重复 单元。

所述的连续相储液池和分散相储液池可以存在于微流控芯片上，也可以以 任何形式外接于微流控芯片。

所述的微流控芯片中液相的驱动力为离心力。

所述的出气孔的作用是使液滴收集池中的空气顺利排出，便于液滴进入液 滴收集池。

附图说明

图1.本发明所提供的一种用于制备液滴的离心式微流控芯片的T型结构示 意图。

图2.本发明所提供的T型结构的一种用于制备液滴的离心式微流控芯片的 液滴生成示意图。

图3.本发明所提供的一种用于制备液滴的离心式微流控芯片流动聚焦型 结构示意图。

图4.本发明所提供的流动聚焦型的一种用于制备液滴的离心式微流控芯 片的液滴生成示意图。

附图中：1.盖板层；11.连续相入口；12.分散相入口；13.出气孔；2.通 道层；21.连续相储液池；22.分散相储液池；23.连续相通道；24.分散相通道； 25.液滴生成结构单元；26.液滴通道；27.液滴收集池；28.气孔通道；3.底板 层。

具体实施方案

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全 部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性 劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。