[发明专利]液滴的产生方法及装置

说明书

本发明提供了一种液滴的产生方法及装置，所述的液滴的产生方法包括以下步骤：(A1)获得毛细管的初始参数，所述初始参数包括毛细管相对基材的倾斜角度；(A2)利用映射关系获得与目标液滴半径对应的目标参数，所述映射关系为液滴半径和控制参数间的对应关系；所述控制参数包括毛细管相对基材的倾斜角度和毛细管内液体的流速；(A3)将所述毛细管的初始参数调整到所述目标参数；(A4)所述毛细管的底端处的液体接触所述基材，毛细管内的液体向下流动；(A5)所述毛细管的底端上移以脱离所述基材，液滴形成在所述基材上。本发明具有精度高、效率高等优点。

技术领域

本发明涉及液体控制，特别涉及液滴的产生方法及装置。

背景技术

细胞是组成生命体的基本单元，了解复杂多变环境中单个细胞各个阶段的变化以及行为，需要单细胞分析的方法。质谱是一种多组分同时分析的方法，依据细胞中各种成分的分子量不同，在质谱中能够形成按照质量数排列的谱峰，进一步通过多级质谱分析，即可获得细胞中各种成分的分子信息。由于质谱法无需标记，不需要事先获知待测分子的信息，因此，能够对细胞中各种未知成分进行快速鉴定，获得细胞中蛋白质乃至小分子代谢物的组学信息。此外，质谱能够容易地获得各组分分子的同位素信息，采用同位素内标和稀释技术，可以实现细胞中各种待测分子的精准定量。因此，质谱单细胞分析最近受到高度重视，被认为在单细胞的组学分析研究中将会发挥重要作用。

单细胞质谱借助于显微镜，通过微操作系统操控毛细管针获取有效物质，再利用高电压电，将毛细针头中的有效物质送入质谱仪，进而得到所需数据。

由于单细胞的直径在几十到几百纳米之间，液液萃取是较为常见且有效的萃取方法。液液萃取较为常用的方法为微流控及毛细针产生单液滴。微流控芯片通道的设计限制萃取液滴在通道两侧的腔室中无法释放，使得检测方法局限于光学方法，难以给出目标物质更进一步的详细信息。或者液滴是栓塞型，液滴的比表面积较小，不利于液液萃取。利用毛细针产生单液滴的点样针对于毛细针的直径、溶液的表面张力等都是预估出来的，无法做到精确得到皮升级的单液滴。

发明内容

为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种高效率、高精度的液滴的产生方法，实现了皮升级液滴的准确产生。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

液滴的产生方法，所述液滴的产生方法包括以下步骤：

(A1)获得毛细管的初始参数，所述初始参数包括毛细管相对基材的倾斜角度；

(A2)利用映射关系获得与目标液滴半径对应的目标参数，所述映射关系为液滴半径和控制参数间的对应关系；所述控制参数包括毛细管相对基材的倾斜角度和毛细管内液体的流速；

(A3)将所述毛细管的初始参数调整到所述目标参数；

(A4)所述毛细管的底端处的液体接触所述基材，毛细管内的液体向下流动；

(A5)所述毛细管的底端上移以脱离所述基材，液滴形成在所述基材上。

本发明的另一目的在于提供了实施上述产生方法的液滴的产生装置，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：

液滴的产生装置，所述液滴的产生装置包括：

毛细管，所述毛细管两端开口，内部中空，适于容纳液体；

检测单元，所述检测单元用于获得所述毛细管的初始参数，所述初始参数包括毛细管相对基材的倾斜角度；

驱动单元，所述毛细管在所述驱动单元作用下，在三个维度方向上移动以及旋转；

基材，所述基材用于承载液滴。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：

1.液滴半径控制精度高；