[发明专利]一种微流控体系避免液滴融合的方法

说明书

一种微流控体系避免液滴融合的方法，其在十字交叉型微通道三个管道分别进水相、油相、气相在第四管道生成气泡间隔的“油包水”液滴或“水包油”液滴。

技术领域

本发明属于微流控体系的液滴操作方法，具体涉及一种微流控体系避免液滴融合的方法。

背景技术

液滴微流控是产生和操控微小体积液滴的科学技术，这种技术每分钟能产生成千上万可控的微液滴，每个微液滴之间有油相隔开而成为单独的反应器，相比于传统生化反应系统，具有试剂消耗少、实验效率高、流通量大、无交叉污染等优点，还能以液滴为运输体或反应器实现实时反应以及在线观测等功能。尽管微液滴有上述如此强大的应用功能，其先决条件是要形成稳定的微液滴且在微体系中能稳定保持该状态。

微液滴的操纵技术主要包括液滴生成、定向位移、融合、裂分、混合、培养、孵化、分选等，在这些操纵过程中，存在诸多影响微液滴稳定的因素，如液滴生成过程中，由于产生的液滴大小不均一，易造成液滴融合；液滴定向位移速度不稳定，在外力作用下液滴相互靠近，当液滴间的液膜厚度降低到临界值，造成液滴融合；液滴在添加试剂进行液滴融合，输入的液体影响液滴表面张力，导致液滴间融合；液滴在培养、孵化过程中，生成代谢物影响液滴表面活性，造成液滴融合等等。微液滴不稳定、发生相互融合，容易引起液滴定位不准确和交叉污染。因此，需要提供一种方法解决上述液滴融合问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，在现有微流控T型微通道生成“油包水”液滴或“水包油”液滴的基础上，增加进气通道，生成气泡间隔的“油包水”液滴或“水包油”液滴，避免液滴在操纵过程中发生液滴融合。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

1. 一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：在十字交叉型微通道三个管道分别进水相、油相、气相在第四管道生成气泡间隔的“油包水”液滴或“水包油”液滴。

2. 根据权利要求1所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述十字交叉型微通道的内径为0.1-10mm，优选的1-3mm，进一步优选1mm。

3. 根据权利要求1所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述气泡的直径大于微通道半径，所述“油包水”液滴或“水包油”液滴的直径大于微通道半径。

4. 根据权利要求3所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述气泡长度0.05mm-1cm，且大于“油包水”液滴或“水包油”液滴的直径。

5. 根据权利要求3所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述“油包水”液滴或“水包油”液滴的体积为0.6-10 μL，进一步优选0.7-7 μL，进一步优选0.8-6 μL，进一步优选1-3 μL，进一步优选2-3μL。

6. 根据权利要求1所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述十字交叉型微通道输入水相、油相的流速为0-1mL /min，气相输入管道中的气压为0-100Kpa。

7. 根据权利要求1所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述的气相输入的气体为不与水相和油相发生反应的气体。

8. 根据权利要求7所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述气相输入的气体为氮气、氢气或惰性气体。

9. 根据权利要求8所述的一种微流控体系避免液滴融合的方法，其特征在于：所述惰性气体为氦气、氩气、氖气中的任一种。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

（1）本发明采用生成气泡间隔的“油包水”液滴或“水包油”液滴，解决液滴在生成、定向位移、融合、裂分、混合、培养、孵化、分选等微液滴操纵技术中出现的微液滴不稳定及其引起液滴定位不准确和交叉污染等问题。