[发明专利]吐液枪头、微液滴生成装置及生成方法

说明书

本发明涉及一种用于生成微液滴的吐液枪头，包括具有中空腔体的针梗及设置于所述针梗一端的出口端；所述吐液枪头的出口端端面的法线与所述针梗的延伸方向之间的夹角小于等于90°。本发明还涉及包含上述吐液枪头的微液滴生成装置及生成方法。上述吐液枪头，在吐液枪头沿管道主体的延伸方向振动时，微液滴从吐液枪头的出口端掉落后在第二液体粘滞力及吐液枪头的出口端端面的挤压作用下远离出口端的运动轨迹，避免了微液滴被出口端打破，保持了已生成微液滴的完整性，同时允许吐液枪头沿管道主体的延伸方向快速振动以快速生成微液滴。

技术领域

本发明涉及微量液体的量取、分配技术领域，特别是涉及一种吐液枪头、微液滴生成装置及生成方法。

背景技术

目前在医学临床检验、纳米材料制备、食品及环境检测、生化分析等应用领域都有着对微量液体精确操作的广泛需求。微量液体操作的核心技术之一是把微升量级的液体进一步分割为纳升甚至皮升体积的微反应体系。微反应体系生成的一个主要技术分支是乳化微液滴生成。

近些年来，在文献中报道了多种微液滴生成技术，如膜乳化法、喷雾乳化法、微流控芯片法、吐液枪头注射/喷射法等。其中，吐液枪头注射/喷射法作为最新的微液滴生成技术，在微液滴的生成方面及耗材成本控制方面均具有良好的应用前景。传统的吐液枪头一般呈直管状。吐液枪头沿自身的延伸方向靠近出口端的一端快速运动时，会打破已生成的微液滴。为了保持生成的微液滴的完整性，须降低吐液枪头的振动频率，导致微液滴的生成速率降低。

发明内容

基于此，有必要针对传统的吐液枪头不能兼顾所生成微液滴的完整性及微液滴的生成速率的问题，提供一种能兼顾所生成微液滴的完整性及微液滴的生成速率的吐液枪头、微液滴生成装置及生成方法。

一种吐液枪头，用于生成微液滴，包括具有中空腔体的针梗及设置于所述针梗一端的出口端；所述吐液枪头的出口端端面的法线与所述针梗的延伸方向之间的夹角小于等于90°。

一种微液滴生成装置，包括流体驱动机构、运动控制机构及上述方案所述的吐液枪头；所述吐液枪头的内部储存有第一液体，所述吐液枪头具有出口端及入口端；所述流体驱动机构与所述吐液枪头的入口端连接，用于将储存在所述吐液枪头内部的第一液体从所述吐液枪头的出口端排出；所述运动控制机构用于控制所述吐液枪头的出口端在第二液体的液面下产生设定轨迹或设定速度或设定加速度的运动，以使排出所述吐液枪头的出口端的第一液体克服表面张力及附着力在第二液体内形成微液滴。

一种微液滴生成方法，采用上述方案任一项所述的吐液枪头，所述吐液枪头内储存有第一液体，提供储存有第二液体的微液滴容器；控制第一液体从所述吐液枪头的出口端匀速排出；控制所述吐液枪头的出口端在第二液体的液面下沿所述针梗的延伸方向做速度大小呈方波变化的周期运动；所述吐液枪头的出口端周期运动的前半周期与后半周期内，所述吐液枪头的出口端的速度大小相同，方向相反；第一液体与第二液体为任意互不相溶的两种液体或具有界面反应的两种液体。

一种微液滴生成方法，采用上述方案任一项所述的吐液枪头，所述吐液枪头内储存有第一液体，提供储存有第二液体的微液滴容器；控制第一液体从所述吐液枪头的出口端匀速排出；控制所述吐液枪头的的出口端在第二液体内部沿所述针梗的延伸方向做位移呈正弦变化的周期运动；第一液体与第二液体为任意互不相溶的两种液体或具有界面反应的两种液体。

上述吐液枪头，在吐液枪头沿管道主体的延伸方向振动时，微液滴从吐液枪头的出口端掉落后在第二液体粘滞力及吐液枪头的出口端端面的挤压作用下远离出口端的运动轨迹，避免了微液滴被出口端打破，保持了已生成微液滴的完整性，同时允许吐液枪头沿管道主体的延伸方向快速振动以快速生成微液滴。

附图说明

图1为本发明提供的数字PCR检测仪的整体结构示意图；

图2为本发明提供的数字PCR检测仪的微液滴生成装置；