CN110523448B - 微滴制备系统及制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微滴制备系统及制备方法,一种微滴制备系统,包括微流控芯片,微流控芯片上设有多个连续相入口、多个分散相入口及多个微滴出口,连续相入口、分散相入口及微滴出口通过一一对应连通;气路模块;及驱动模块,连接气路模块并用于封压微流控芯片,以使气路模块分别连通各个连续相入口及各个分散相入口。制备微滴时,气体经气路模块分别对连续相入口及分散相入口进行施加气压,以使连续相入口内的连续相及分散相入口内的分散相流向对应的微滴出口,以实现微滴的制备,操作过程简单;通过在微流控芯片设置多个连续相入口、多个分散相入口及多个微滴出口,实现多个通道制备微滴,适合批量制备。
Description
技术领域
本发明涉及生化试验检测设备技术领域,特别是涉及一种微滴制备系统及制备方法。
背景技术
微滴技术是把不相溶的液体注入到微流控芯片、以极快的速度制备满足各种尺寸要求、均匀的液滴的技术。宏观样品可以在数以百计的微滴反应器(单个微滴体积在纳声到皮升级别)中进行各种化学反应和物理变化。通过对这些液滴测量和分析,可以大大提高样品检测分析的精度和灵敏度。
微流控芯片技术(Microfluidics)是把生物、化学、医学分析过程的样品制备、反应、分离、检测等基本操作单元集成到一块微米尺度的芯片上,自动完成分析全过程。由于它在生物、化学、医学等领域的巨大潜力,已经发展成为一个生物、化学、医学、流体、电子、材料、机械等学科交叉的崭新研究领域。
微流控芯片一般采用聚合物材料,采用半导体加工工艺进行加工。其主要是在微米尺度空间对流体进行操作,这就要求有配套的液路系统接入,将宏观流体注入到微观的微流控芯片管路中。传统微滴制备设备只能进行单个通道制备微滴,操作过程复杂,不适合批量制备。
发明内容
基于此,有必要针对目前传统技术的问题,提供一种微滴制备系统及制备方法。
一种微滴制备系统,包括:
微流控芯片,所述微流控芯片上设有多个连续相入口、多个分散相入口及多个微滴出口,所述连续相入口、所述分散相入口及所述微滴出口通过一一对应连通;
气路模块;及
驱动模块,连接所述气路模块并用于封压所述微流控芯片,以使所述气路模块分别连通各个所述连续相入口及各个所述分散相入口。
上述微滴制备系统,制备微滴时,外界气源向气路模块内输入气体,气体经气路模块分别对连续相入口及分散相入口进行施加气压,以使连续相入口内的连续相及分散相入口内的分散相流向对应的微滴出口,以实现微滴的制备,操作过程简单;通过在微流控芯片设置多个连续相入口、多个分散相入口及多个微滴出口,实现多个通道制备微滴,适合批量制备。
在其中一个实施例中,所述驱动模块包括驱动机构及压盖板,所述压盖板设有连续相气路及分散相气路;当驱动机构驱动所述压盖板封压所述微流控芯片时,所述连续相气路与各个所述连续相入口连通,所述分散相气路与各个所述分散相入口连通;所述气路模块分别连通所述连续相气路及所述分散相气路。
在其中一个实施例中,所述连续相气路包括连续相气道及连通所述连续相气道的多个连续相气孔,所述连续相气孔与所述连续相入口一一对应设置;所述气路模块与所述连续相气道连通。
在其中一个实施例中,所述分散相气路包括分散相气道及连通所述分散相气道的多个分散相气孔,所述分散相气孔与所述分散相入口一一对应设置,所述气路模块与所述分散相气道连通。
在其中一个实施例中,所述驱动机构包括导轨、设置在所述导轨一端的固定块、滑动设置在所述导轨上的电机和滑块、连接所述电机及所述滑块的传动杆、以及设置在所述滑块上的下压驱动组件;所述电机上穿设有丝杆,所述丝杆的一端与所述固定块固定连接;所述下压驱动组件与所述压盖板连接。
在其中一个实施例中,还包括外壳,所述外壳包括壳体及移动门,所述壳体上设有开口,所述移动门与所述开口匹配设置,所述微流控芯片、所述驱动模块、所述气路模块及设置在所述壳体内。
在其中一个实施例中,所述壳体内靠近所述开口的底部上设置有芯片夹具,所述微流控芯片装夹在所述芯片夹具上。
在其中一个实施例中,所述芯片夹具包括设置在所述壳体底部上的底座及设置所述底座上的定位板,所述定位板上设有定位槽,所述微流控芯片设于所述定位槽内。
一种微滴制备方法,基于上述所述的微滴制备系统,所述微滴制备方法包括以下步骤:
对所述微流控芯片配置样品;
装夹所述微流控芯片,同时所述气路模块连接气源;
气源向所述气路模块内输入气体,气体经气路模块流向各个所述连续相入口及各个所述分散相入口,持续时间T;
微滴制备完成后,取出所述微流控芯片。
在其中一个实施例中,时间T包括时间T1、时间T2、时间T3及时间T4;在时间T1内,所述气路模块分别连通各个所述连续相入口及各个所述分散相入口,同时气源向所述气路模块内输入气体;在时间T2内,所述气路模块进行气压平衡调节;经过时间T2后,所述气路模块内的气体流向各个所述连续相入口,经过时间T3后,所述气路模块内的气体流向各个所述分散相孔;在时间T4内,制备微滴。
附图说明
图1为本发明的一实施方式的微滴制备系统的结构示意图,壳体处于开启状态;
图2为图1所述的微滴制备系统的另一状态的结构示意图,壳体处于关闭状态;
图3为图1所述的微滴制备系统省略上壳后的结构示意图;
图4为图3所述的微滴制备系统的部分结构示意图;
图5为图4所述的微滴制备系统的微流控芯片及密封垫的结构示意图;
图6为图4所述的微滴制备系统的压盖板的结构示意图;
图7为图6所述的微滴制备系统的压盖板的仰视图;
图8为图6所述的微滴制备系统的横向剖视图;
图9为图2所述的微滴制备系统的A-A轴向剖视图;
图10为本发明微滴制备方法的微滴形成过程示意图。
附图中各标号的含义为:
外壳10,壳体11,上壳110,下壳111,容纳腔12,开口13,芯片夹具14,底座15,定位板16,定位槽160,卡位扣161,移动门17,指示面板18,操作按钮19,微流控芯片20,连续相入口21,分散相入口22,微滴出口23,压盖板30,连接件31,活动槽310,限位槽32,导向孔33,连续相气路34,连续相气道35,连续相气孔36,分散相气路37,分散相气道38,分散相气孔39,驱动机构40,导轨41,固定块42,电机43,滑块44,传动杆45,压驱动组件46,气弹簧47,旋转块48,圆球481,导向块49,导向杆490,转接块491,气路模块50,电源模块60,密封垫70,第一通气孔71,第二通气孔72,第三通气道73。
具体实施方式
为了便于理解本发明,下面将对本发明进行更全面的描述。但是,本发明可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施例。相反地,提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本发明。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反,当元件被称作“直接在”另一元件“上”时,不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
请参考图1至图9,为本发明一实施方式的微滴制备系统,包括外壳10及设置在外壳10内的微流控芯片20、驱动模块、气路模块50、电源模块60、控制模块。微流控芯片20上设有多个连续相入口21、多个分散相入口22、多个微滴出口23,连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23一一对应连通;驱动模块用于连接气路模块50及微流控芯片20,以使气路模块50分别连通各个连续相入口21及各个分散相入口22;电源模块60电连接驱动机构40、驱动模块、气路模块50及控制模块,控制模块电连接驱动机构40、驱动模块、气路模块50及电源模块60,控制模块用于控制驱动机构40、驱动模块及气路模块50进行相应的工作。
请参考图1及图2,外壳10包括壳体11、移动门17及指示面板18,微流控芯片20、驱动模块、气路模块50及电源模块60均设置在壳体11内,壳体11上设有开口13,移动门17与开口13匹配设置,移动门17用于关闭、开启开口13;指示面板18设置在壳体11的外侧上。
具体地,壳体11内设有容纳腔12,微流控芯片20、驱动模块、气路模块50及电源模块60均设置在容纳腔12内。开口13与容纳腔12连通,壳体11内靠近开口13的底部上设置有芯片夹具14,芯片夹具14包括设置在壳体11底部上的底座15及设置底座15上的定位板16,定位板16上设有定位槽160,定位槽160用于容置微流控芯片20,且定位槽160与微流控芯片20匹配,可有效防止微流口芯片20相对定位槽160沿水平方向移动,有利于提高对微流控芯片20定位的稳定性。定位板16对应定位槽160的两端上设置有卡位扣161,卡位扣161可相对定位槽14在水平方向上旋转,卡位扣161可旋转至定位槽160的上方以卡压放置在定位槽160内的微流控芯片20,有利于提微流控芯片20在定位槽160内安装的稳定性。进一步地,壳体11包括上壳110及下壳111,上壳110与下壳111组合形成容纳腔12。
移动门17可以相对壳体11水平移动,进而关闭、开启开口13;具体地,当移动门17开启开口13时,移动门17移动至容纳腔12内,以减少占用空间。
指示面板18位于外壳10靠近开口13的一端上,指示面板18上设置有操作按钮19,通过操作按钮19控制整个微滴制备系统的运行,即通过点击操作按钮19启动或关闭整个微滴制备系统。在本实施例中,根据点击操作按钮19的时间长短来区分不同的执行命令,例如,短按操作按钮19以关闭、开启开口13,长按操作按钮19以启动制备微滴程序。当然,在其他实施例中,也可以通过设置多个单一功能按钮来分别执行不同的命令。需要说的是,在其他实施例中,也可以将指示面板18设置成触摸屏进行操作控制。
请参考图5,微流控芯片20装夹在芯片夹具14上;进一步地,微流控芯片20设于定位槽160内。微流控芯片20的底部内设有多个微流通道,连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23通过微流通道一一对应连通;多个连续相入口21间隔设置形成排成一列,多个分散相入口22间隔设置形成排成一列,多个微滴出口23间隔设置形成排成一列,且多个连续相入口21所在的列、多个分散相入口22所在的列、以及多个微滴出口23所在的列平行间隔设置。连续相入口21用于容置连续相样品,分散相入口22用于容置分散相样品,微滴出口23用于容置连续相样品与分散相样品结合形成的乳液微滴;在本实施例中,连续相样品为油,分散相样品为水样,乳液微滴则为油包水系统。
在本实施例中,连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23的数量均为八个;当然在其他实施例中,连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23也均可以在一个至三十二个之间范围内变化。
驱动模块包括驱动机构40及压盖板30,驱动模块40连接压盖板30,驱动模块40用于驱动压盖板30靠近微流控芯片20以对微流控芯片20进行封压,或驱动压盖板30远离微流控芯片20。压盖板30用于封压微流控芯片20,压盖板30设有连续相气路34及分散相气路37,当驱动机构40驱动压盖板30封压微流控芯片20时,连续相气路34与各个连续相入口21连通,分散相气路37与各个分散相入口22连通,且压盖板30密封住微滴出口23;驱动机构40连接压盖板30,驱动机构40用于驱动压盖板30靠近微流控芯片20以对微流控芯片20进行封压,或驱动压盖板30远离微流控芯片20。气路模块50分别连通连续相气路34及分散相气路37,气路模块50用于分别对连续相气路34及分散相气路37进行供气,进而对连续相入口21及分散相入口22进行施加气压。
请参考图3、图4、图6、图7及图8,压盖板30背离微流控芯片20的一侧上设置有连接件31,连接件31用于连接驱动机构40;具体地,连接件31的两端通过螺丝与压盖板30连接,连接件31设有活动槽310,活动槽310朝向压盖板30设置,压盖板30对应活动槽310的位置设有限位槽32,限位槽32为弧形槽。压盖板30背离微流控芯片20的一侧还设有导向孔33,导向孔33的数量为两个,两个导向孔33分别相对设于连接件31的两端侧。
压盖板30设有用于连通多个连续相入口21的连续相气路34及用于连通多个分散相入口22的分散相气路37;具体地,连续相气路34包括连续相气道35及连通连续相气道35的多个连续相气孔36,连续相气道35设于压盖板30内,连续相气道3连接气路模块50;进一步地,连续相气道35贯穿于压盖板30的相对两端,连续相气道35的两端连接气路模块50。多个连续相气孔36间隔设于连续相气道35的底部,且连续相气孔36贯穿于压盖板30朝向微流控芯片20的一侧面,连续相气孔36的数量等于连续相入口21的数量,且连续相气孔36与连续相入口21一一对应设置,当压盖板30封压在微流控芯片20上时,连续相气孔36与连续相入口21一一对应连通。
分散相气路37包括分散相气道38及连通分散相气道38的多个分散相气孔39,分散相气道38设于压盖板30内,分散相气道38与连续相气道35平行相对间隔设置,分散相气道38连接气路模块50;进一步地,分散相气道38贯穿于压盖板30的相对两端,分散相气道38的两端连接气路模块50。多个分散相气孔39间隔设于分散相气道38的底部,且分散相气孔39贯穿于压盖板30朝向微流控芯片20的一侧面,分散相气孔39的数量等于分散相入口22的数量,且分散相气孔39与分散相入口22一一对应设置,当压盖板30封压在微流控芯片20上时,分散相气孔39与分散相入口22一一对应连通。
请参考图3、图4及图9,驱动机构40用于驱动压盖板30沿水平及竖向运动,以使压盖板30能够封压在微流控芯片20上。具体地,驱动机构40包括导轨41、设置在导轨41一端的固定块42、滑动设置在导轨41上的电机43和滑块44、连接电机43及滑块44的传动杆45、以及设置在滑块44上的下压驱动组件46。电机43上穿设有丝杆430,丝杆430的一端与固定块42固定连接;可以理解地,当电机43驱动丝杆430转动时,由于丝杆430与固定块42固定连接,从而丝杆430无法转动,从而电机43在丝杆430的反作用下沿导轨41直线滑行,进而通过传动杆45带动滑块44沿导轨41直线滑行。下压驱动组件46与压盖板30连接,下压驱动组件46用于驱动压盖板30沿竖向靠近或远离微流控芯片20。
具体地,下压驱动组件46包括气弹簧47及与滑块44枢接的旋转块48,气弹簧47的一端与电机43连接,气弹簧47的另一端与旋转块48的一端枢接。旋转块48呈L形,旋转块48的中部与滑块44枢接,旋转块48远离气弹簧47的一端活动穿设在活动槽310设置,且旋转块48穿设在活动槽310的一端与压盖板30之间设置有圆球481,及圆球481位于限位槽32内。从而可以理解地,通过气弹簧47的伸缩运动,带动旋转块48相对滑块44进行逆时针或瞬时针转动,进而带动压盖板30沿竖向靠近或远离微流控芯片20。
进一步地,驱动机构40还包括设置在滑块44上的导向块49,导向块49上设置有导向杆490,导向杆49活动初设导向孔33设置,从而压盖板30沿导向杆490上下运动,可有效防止压盖板30上下运动下时产生偏移,确保压盖板30能准确地封压微流控芯片20。在本实施例中,导向块49的数量为两个,两个导向块49分别相对设置在滑块44的两侧,两个导向块49上的导向杆490分别与压盖板30上的两个导向孔33对应穿设,有利于提高对压盖板30导向的稳定性。
在其中一个实施例中,如图9,滑块44还与移动门17连接,从而电机43通过传动杆45驱动滑块44沿导轨41直线滑行,从而滑块44带动同步移动门17移动,以使移动门17打开或关闭开口13。具体地,导向块49上设置有转接块491,转接块491呈L形,转接块491的一边侧与导向块49螺接,转接块491的另一边侧与移动门17螺接。
请参考图9,可以理解地,当电机43通过传动杆45、滑块44、气弹簧47、旋转块48驱动压盖板30沿水平方向靠近微流控芯片20,滑块44通过导向块49、转接块491带动移动门17靠近开口13,当驱动压盖板30至微流控芯片20正上方时,移动门17刚好闭合开口13;气弹簧47驱动旋转块48逆时针转动,旋转块48通过圆球481下压压盖板30,直至压盖板30封压住微流控芯片20,即压盖板30密封微滴出口23,连续相气孔36与连续相入口21一一对应连通,分散相气孔39与分散相入口22一一对应连通;需要拆装微流控芯片20时,气弹簧47驱动旋转块48顺时针转动,旋转块48通过连接件31抬起压盖板30;电机43通过传动杆45、滑块44、气弹簧47、旋转块48驱动压盖板30沿水平方向远离微流控芯片20,滑块44通过导向块49、转接块491带动移动门17远离开口13,移动门17锁入至容纳腔12内。通过移动门17与滑块44连接,以使压块30的水平移动及移动门17采用同一个电机作为动力源,有效节约成本及减少空间占用。
请参考图3及图4,在本实施例中,气路模块50分别连通连续相气路34及分散相气路37;进一步地,气路模块50分别连通连续相气道35及分散相气道38。气路模块50与外接气源连接,其中外接气源提供的气体可以是氮气、二氧化碳等;当然,在其他实施例中,也可以在外壳10内安装内置气源,内置气源与气路模块50连接。气路模块50上设置有第一电磁阀及第二电磁阀,第一电磁阀用于控制气路模块50与连续相气路34接通或断开;第二电磁阀用于控制气路模块50与分散相气路37接通或断开。
请参考图1、图3、图4及图9,在其中一个实施例中,微滴制备系统还包括设置在压盖板30与微流控芯片20之间的密封垫70,密封垫70由柔性材质制成,密封垫70的两侧分别紧贴压盖板30及微流控芯片20,密封垫70设有多个第一通气孔71、多个第二通气孔72、以及多个第三通气道73,第一通气孔71的数量等于连续相入口21的数量,且第一通气孔71的口径小于连续相入口21的口径,第一通气孔71的口径等于连续相气孔36的口径,第一通气孔71连通连续相入口21及连续相气孔36;第二通气孔72的数量等于分散相入口22的数量,且第二通气孔72的口径小于分散相入口22的口径,第二通气孔72的口径等于分散相气孔39的口径,第二通气孔72连通分散相入口22及分散相气孔39;第三通气道73的数量等于微滴出口23的数量,且第三通气道73的口径小于微滴出口23的孔径,第三通气道73与微滴出口23一一对应连通。通过在压盖板30与微流控芯片20之间设置密封垫70,有利于提高压盖板30与微流控芯片20之间的密封性。
本发明的微滴制备系统,制备微滴时,驱动机构40驱动压盖板30封压住微流控芯片20,外界气源向气路模块50内输入气体,气体经气路模块50后分别通过压盖板30的连续相气路34及分散相气路37,再分别对连续相入口21及分散相入口22进行施加气压,以使连续相入口21内的连续相及分散相入口22内的分散相流向对应的微滴出口23,实现微滴的制备,操作过程简单。
通过压盖板30对连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23进行密封,有效防止外界杂质进入至连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23内,稳定性好,有效保证微滴的质量。
通过在微流控芯片20设置多个连续相入口21、多个分散相入口22及多个微滴出口23,实现多个通道制备微滴,制备出的微滴大小均匀,适合批量制备。
安装微流控芯片20时,微流控芯片20放置在定位槽160内,旋转卡位扣161卡压微流控芯片20,拆装方便。
微滴制备完成后,气路模块50无需更换,可重复使用,有利于降低成本。
本发明还提供一种微滴制备方法,采用上述微滴制备系统,包括以下步骤:
步骤S1:对微流控芯片20配置样品。
具体地,向连续相入口21注入连接相样,向分散相入口22注入分散相样。
步骤S2:装夹微流控芯片20,同时气路模块50连接气源。
具体地,将微流控芯片20放置在定位槽160内,旋转卡位扣161,以使卡位扣161卡压在微流控芯片20的端侧上,将密封垫70盖设在微流控芯片20上。
步骤S3,气源向气路模块50内输入气体,气体经气路模块50流向连续相入口21及分散相入口22,持续时间T;
具体地,持续时间T包括时间T1、时间T2、时间T3及时间T4。
步骤S3.0,在时间T1内,气路模块50分别连通各个连续相入口21及各个分散相入口22,同时气源向气路模块50内输入气体。具体地,点击操作按钮19,开机,驱动机构40驱动压盖板30封压在密封垫70背向微流控芯片20的一侧;时间T1为1s-60s。
步骤S3.1,在时间T2内,气路模块50进行气压平衡调节。具体地,时间T2为1s-20s。
步骤S3.2,经过时间T2后,气路模块50内的气体流向各个连续相入口21,经过时间T3后,气路模块50内的气体流向各个分散相孔37。具体地,在完成步骤S4后,气路模块50内的气体通过连续相气路34流向各个连续相入口21,气路模块50内的气体通过分散相气路37流向各个分散相孔37;进一步地,气路模块50的第一电磁阀开,气路模块50与连续相气道35连通,即气路模块50内的气体通过连续相气道35、连续相气孔36、第一通气孔71向连续相入口21内施加气压;气路模块50的第二电磁阀开,气路模块50与分散相气道38连通,即气路模块50内的气体通过分散相气道38、分散相气孔39、第二通气孔72向分散相入口22内施加气压。时间T3为0s-15s,可以理解地,当时间T3为0s时,气路模块50同时向连续相气路34及分散相气路37通气。
步骤S3.3,在时间T4内,制备微滴。具体地,连续相入口21内被施加气压后,连续相入口21内的连续相通过微通道24向微滴出口23方向流动,分散相入口22内被施加气压后,分散相入口22内的分散相通过微通道也向微滴出口23方向流动,连续相与分散相在微通道的十字路口处相遇以形成油包水的乳液微滴100,形成的微滴100继续朝微滴出口23流动直至流入至微滴出口23内,如图10,箭头A为连续相的流向,箭头B为分散相的流向,箭头C为微滴100的流向。时间T4为30s-600s;在步骤S6中,连续相入口21内的气压P1为0.2个大气压-2个大气压,分散相入口22内的气压P2为0.2个大气压-2个大气压。
步骤S4:微滴制备完成后,取出微流控芯片20;具体地,驱动机构40驱动压盖板30远离微流控芯片20,取走密封垫70,旋转卡位扣161以卡位扣161远离微流控芯片20,然后取出微流控芯片20。
步骤S5:控制模块的系统复位,关机,关气。具体地,点击操作按钮19关机。
需要说明的是,时间T1、时间T2、时间T3、及时间T4是连着的,即执行完前一个时间的工作后,立即执行下一个时间的工作。
本发明的微滴制备方法在制备微滴时,通过时间控制步骤S4至S6的工作进行,有利于微滴制备的顺利进行,当部分连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23出现异常时,如部分连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23出现堵塞、或部分连续相入口21内未有连续相样品、或部分分散相入口22内未有分散相样品时,也不会影响到其他连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23的工作进行,即其他正常的连续相入口21、分散相入口22及微滴出口23依然够顺利进行微滴制备工作,有利于提高微滴制备效率及微滴制备成本;且步骤S4至S6的时间可根据样品(试剂)种类不同、制备微滴直径不同进行调节,从而控制制备微滴的数量。
步骤S4至S6的时间、及连续相入口21和分散相入口22内的压力可进行调剂,微滴的直径为30um-130um,每个微滴出口23内的微滴数量为2万-50万。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种微滴制备系统,其特征在于,包括:
微流控芯片,所述微流控芯片上设有多个连续相入口、多个分散相入口及多个微滴出口,所述连续相入口、所述分散相入口及所述微滴出口通过一一对应连通;
气路模块;及
驱动模块,连接所述气路模块并用于封压所述微流控芯片,以使所述气路模块分别连通各个所述连续相入口及各个所述分散相入口;所述驱动模块包括驱动机构及压盖板,所述压盖板设有连续相气路及分散相气路;当驱动机构驱动所述压盖板封压所述微流控芯片时,所述连续相气路与各个所述连续相入口连通,所述分散相气路与各个所述分散相入口连通;所述气路模块分别连通所述连续相气路及所述分散相气路;所述连续相气路包括连续相气道及连通所述连续相气道的多个连续相气孔,所述连续相气孔与所述连续相入口一一对应设置;所述气路模块与所述连续相气道连通;所述分散相气路包括分散相气道及连通所述分散相气道的多个分散相气孔,所述分散相气孔与所述分散相入口一一对应设置,所述气路模块与所述分散相气道连通。
2.根据权利要求1所述的微滴制备系统,其特征在于,多个所述连续相气孔间隔设于所述连续相气道的底部,且所述连续相气孔贯穿于所述压盖板朝向所述微流控芯片的一侧面;和/或,多个所述分散相气孔间隔设于所述分散相气道的底部,且所述分散相气孔贯穿于所述压盖板朝向所述微流控芯片的一侧面。
3.根据权利要求2所述的微滴制备系统,其特征在于,所述微滴制备系统还包括设置在所述压盖板与所述微流控芯片之间的密封垫;所述密封垫的两侧分别用于紧贴所述压盖板及所述微流控芯片。
4.根据权利要求3所述的微滴制备系统,其特征在于,所述密封垫设有多个第一通气孔、多个第二通气孔、以及多个第三通气道;所述第一通气孔连通所述连续相入口及所述连续相气孔;所述第二通气孔连通所述分散相入口及分散相气孔;所述第三通气道与所述微滴出口一一对应连通。
5.根据权利要求2所述的微滴制备系统,其特征在于,所述驱动机构包括导轨、设置在所述导轨一端的固定块、滑动设置在所述导轨上的电机和滑块、连接所述电机及所述滑块的传动杆、以及设置在所述滑块上的下压驱动组件;所述电机上穿设有丝杆,所述丝杆的一端与所述固定块固定连接;所述下压驱动组件与所述压盖板连接。
6.根据权利要求1所述的微滴制备系统,其特征在于,还包括外壳,所述外壳包括壳体及移动门,所述壳体上设有开口,所述移动门与所述开口匹配设置,所述微流控芯片、所述驱动模块、所述气路模块及设置在所述壳体内。
7.根据权利要求6所述的微滴制备系统,其特征在于,所述壳体内靠近所述开口的底部上设置有芯片夹具,所述微流控芯片装夹在所述芯片夹具上。
8.根据权利要求7所述的微滴制备系统,其特征在于,所述芯片夹具包括设置在所述壳体底部上的底座及设置所述底座上的定位板,所述定位板上设有定位槽,所述微流控芯片设于所述定位槽内。
9.一种微滴制备方法,基于权利要求1所述的微滴制备系统,其特征在于,所述微滴制备方法包括以下步骤:
对所述微流控芯片配置样品;
装夹所述微流控芯片,同时所述气路模块连接气源;
气源向所述气路模块内输入气体,气体经气路模块流向各个所述连续相入口及各个所述分散相入口,持续时间T;
微滴制备完成后,取出所述微流控芯片。
10.根据权利要求9所述的微滴制备方法,其特征在于,时间T包括时间T1、时间T2、时间T3及时间T4;在时间T1内,所述气路模块分别连通各个所述连续相入口及各个所述分散相入口,同时气源向所述气路模块内输入气体;在时间T2内,所述气路模块进行气压平衡调节;经过时间T2后,所述气路模块内的气体流向各个所述连续相入口,经过时间T3后,所述气路模块内的气体流向各个所述分散相入口;在时间T4内,制备微滴。
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