[发明专利]一种微液滴芯片

说明书

本发明实施例提供的一种微液滴芯片，包括所述出样口结构连通所述液滴检测区的下游；所述液滴发生结构的第一端连通进样口结构，所述液滴发生结构的第二端连通所述连续相储存池结构，所述液滴发生结构的第三端连通所述液滴检测区；第一流阻调节通道的一端接入分散相，所述第一流阻调节通道的下游与所述液滴发生结构的第一端相连通；所述第二流阻调节通道的一端接入连续相，所述第二流阻调节通道的一端与所述液滴发生结构的第二端相连通，以使进入所述液滴发生结构内的所述分散相的和所述连续相的流阻之比在预设范围内，在同一驱动压强差下在所述液滴发生结构的第三端形成预期尺寸的液滴。

技术领域

本发明涉及生物检测的技术领域，特别是涉及一种微液滴芯片。

背景技术

传统的分子浓度测定通常需要先建立分子浓度(C)与某种物理量强度(A)响应关系或校正函数(如E(C)＝f(A))，再将样本物理量强度测量值转换成相应的分子浓度，因此也被称之为“模拟量分析方法”。数字化分析通常是将待测样本分子分散到大量分析单元，使得每个分析单元中至多包含一个分子，根据分析单元有无分子信号将其二值化为“1”或“0”，统计阳性信号“1”的数目或者所占比例即可确定待测样本中的分子数目或浓度。相比于“模拟量方法”，数字化分析信号读取相对简单且拥有更高的分析精度和绝对定量能力，因而在包括核酸、蛋白以及酶活性定量检测在内的定量生物学和生物医学分析中备受青睐。

微液滴技术是实现数字化分析的一种有力工具。现有商业化数字PCR系统大多以微液滴作为数字化分析的基本单元，包括Bio-rad的Q系列，StillaTechnologies的NaicaCrystal系统。

然而，由于一般的微液滴生成过程需要精密的样本流速或流量控制，这些系统往往需要复杂笨重的流体驱动控制装置。而且，现有数字化分析系统集成度不高，其样本加入、液滴生成、转移、反应及检测往往需要多步移液操作和依赖专用仪器设备(如液滴生成装置、液滴反应装置、液滴信号检测装置)，难以实现全过程的封闭操作。这些因素导致现有数字化分析系统面临设备昂贵、操作繁琐、需专人操作与维护，极大的增加了数字化分析广泛应用的难度。

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种微液滴芯片，一方面可以解决现有技术中存在的微液滴生成依赖于复杂笨重的流体驱动控制装置，成本较高的问题，另一方面解决现有技术中由于芯片操作集成度不高需要多步操作且存在暴露污染风险的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用了如下技术方案：

本发明的实施例提供了一种微液滴芯片，所述微液滴芯片包括：

液滴检测区，用于构建高密度单层液滴阵列以便原位成像分析或形成多个平行的液滴队列以便多通道流式分析；

出样口结构，所述出样口结构连通所述液滴检测区的下游；

液滴发生结构，所述液滴发生结构的第一端连通进样口结构，所述液滴发生结构的第二端连通所述连续相储存池结构，所述液滴发生结构的第三端连通所述液滴检测区；

第一流阻调节通道，第一流阻调节通道的一端接入分散相，所述第一流阻调节通道的下游与所述液滴发生结构的第一端相连通；

以及，第二流阻调节通道，所述第二流阻调节通道的一端接入连续相，所述第二流阻调节通道的一端与所述液滴发生结构的第二端相连通，

所述第一流阻调节通道对所述分散相的流阻进行调节，所述第二流阻调节通道对所述连续相的流阻进行调节，以使进入所述液滴发生结构内的所述分散相的和所述连续相的流阻之比在预设范围内，在同一驱动压强差下在所述液滴发生结构的第三端形成预期尺寸的液滴。

进一步地，所述进样口结构包括：

所述分散相经第一流阻调节通道调节后进入到液滴发生结构内的流阻R_d为：