CN110804531A - 一种基于微液滴的肠道微生物检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，包括相互连通的反应芯片和液滴制备芯片；所述液滴制备芯片具有调节通道，使得能够对多重包裹液滴的尺寸进行精确的控制与调节；根据液滴制备需求的变化，能够通过调节通道动力参数的改变获取具有不同尺寸的多重包裹液滴；同时，本发明的调节并不局限与多重包裹液滴的整体尺寸，对多重包裹液滴的内核尺寸、包裹层厚度等均可以独立调节；本发明的液滴制备芯片允许在同一个芯片上制备出不同规格的均一化双重乳液液滴，具有在一定液滴尺寸范围内的通用性，可以作为独立的液滴制备单元与多种规格的液滴使用单元组合，从而极大的降低检测成本。

Description

一种基于微液滴的肠道微生物检测系统

技术领域

本发明涉及微生物检测技术领域，具体的涉及一种基于微液滴的肠道微生物检测系统。

背景技术

肠道微生物指寄居在人类肠道内微生物群落的总称，包括细菌、古细菌和单细胞真核生物等，与肠道环境共同构成了一个巨大而复杂的生态系统。人类的肠道是一个营养丰富的微环境，承载的细菌数量高达100万亿个，人类肠道微生物的基因数达500万，是人类基因数的150倍。肠道微生物与代谢性疾病、心血管疾病、消化系统疾病、癌症、免疫系统疾病以及中枢神经系统疾病具有一定相关性，通过对其结构、功能以及致病机制的研究，有利于在疾病的治疗和开发新的治疗方式上发挥作用。

随着微流控技术的发展，其在微生物/核酸检测领域的重要性逐渐凸显。其中，数字PCR法是目前基于微流控手段进行的微生物/核酸检测的主流方法，具有极高的灵敏度和准确性，适用于对微量样品中特定核酸的准确定量分析。数字PCR技术是一种基于统计学原理的检测手段，其主要手段是将样品溶液或其稀释液分配到大量微液滴中，以液滴作为微反应器进行扩增反应，再对反应结果进行荧光检测，然后根据泊松分布原理得出样品中目标DNA的初始拷贝数。

目前，用于数字PCR检测的微液滴通常均为油包水型单包裹液滴体系。中国专利（CN109746061A）在其公开内容中介绍了此类液滴的受控制备方法，其介绍，对于三种常见的液滴生成模式，即同轴流、交叉流及流动聚焦模式，均可以通过调整连续相流体的流速控制所生成的液滴的尺寸，其中在流速较低的挤压模态下，液滴具有较大的尺寸，在流速较高的射流模态下，液滴尺寸相对最小。

中国专利（CN107429426A）在其公开内容中提出，由于用于数字PCR检测的单包裹液滴体系的乳液载体相为惰性的油相，这会阻止微滴反应器用可用的方法(诸如与油载体相不相容的荧光激活细胞分选术)来进行检测、定量和分选。该专利同时提出通过使用双重乳液进行数字PCR检测以克服上述问题。

但多重乳液的制备，尤其是对用于数字PCR检测目的多重乳液的制备，在液滴尺寸、液滴重数、内核液滴数量等维度的均一化方面均面临挑战。

对于单包裹液滴而言，可以通过调整连续相的流速控制液滴的尺寸；但在多重乳液的制备过程中，存在多个连续相，且通常后一级连续相的注入速度不允许随意的改变，例如对于双重乳液的制备而言，第一级连续相（油）剪切水性内核流体，生成油包水液滴并沿为微通道向前移动，第二级连续相（水相）剪切包含有油包水液滴的第一级连续相，生成水包油包水液滴，此过程中，由于油包水液滴在第一级连续相中间距，因此，第二连续相的注入速度实质上是受控的，以使第一级连续相在第二级连续相的剪切下，恰好在两个油包水液滴的中间处断裂；否则由于过程的持续进行，第一级连续相在第二级连续相的剪切下，断裂位置将是变化和不可控的，其结果是生成的双重液滴的不可控，例如，在第二级连续相的剪切下，可能会生成水包油包水双重液滴，也可能会生成水包油单包裹液滴，并夹杂来自第一级连续相剪切过程中生成的油包水液滴；进而使得液滴体系混乱。

因此，目前的多重乳液制备芯片通常均为专用芯片，仅能制备出特定尺寸的多重包裹液滴，难以对多重包裹液滴的最终尺寸进行灵活的调节。而实际的检测过程中，由于待测物质的复杂性和多变性，存在改变液滴尺寸的客观需求，但这种需求目前仅能采用更加灵活的单包裹液滴来实现，难以在采用多重包裹液滴作为微反应器的同时满足上述的多重包裹液滴尺寸可调的要求。

发明内容

为解决现有技术中的上述问题，本发明提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统。本发明的检测系统包括反应芯片和液滴制备芯片，两者之间流体连接，以用于将液滴制备芯片产生的微液滴输送到反应芯片。所述液滴制备芯片允许对双重乳液液滴的尺寸进行精确的控制与调节，能够在同一个芯片基础上制备出不同规格的均一化双重乳液液滴，具有在一定液滴尺寸范围内的通用性，可以作为独立的液滴制备单元与多种规格的液滴使用单元（例如数字PCR芯片）组合，从而极大的降低检测成本。

虽然单包裹液滴的尺寸可以通过调节连续相的流速灵活的控制；但多包裹液滴的最终尺寸受多种因素限制，通常不能实现调节。以双重乳液的制备为例，参见图1-3，内核流体（一般为水相）被第一连续相（一般为油相）剪切后生成的单包裹液滴之间以基本恒定的距离排列在微通道中，该夹带单包裹液滴的第一连续相随后作为新的核流体被第二连续相（一般为水相）剪切，进而形成水包油包水的双重乳液液滴。

理论上，在微通道中的每一个单包裹液滴及该微通道中被该单包裹液滴分配的第一连续相的体积之和（如图1-3、6-8中所示的V1和图6-8中的V1’，所述V1’为调整后的V1，将相邻两个微液滴之间的连续相体积均分，微液滴两侧分配所得的连续相体积之和再加上微液滴自身的体积即为V1或V1’，下称分配体积），与最终制备所得的双包裹液滴的体积（图1-3、6-8中的V2）之间应当相等，才能保证持续稳定的生成均一化的双包裹液滴。

图1显示了V1=V2、挤压模态下的双重乳液制备过程。在挤压模态下，第一连续相以较低流速剪切内核流体，形成粒径较大的单包裹液滴，并且由于第一连续相的流速较低，相邻两个液滴间的距离小，分配体积V1小。由于V2=V1，第二连续相所需提供的剪切力是预定的，对应于其预定的流速。

图2显示了V1=V2、射流模态下的双重乳液制备过程。在射流模态下，第一连续相以较高流速剪切内核流体，形成粒径较小的单包裹乳液，但由于第一连续相的流速较高，相邻两个液滴之间的间距大，分配体积V1大。由于V2=V1，第二连续相所需提供的剪切力也是预定的，对应于其预定的流速。

图1、图2显示的两种情况表明，虽然通过提高第一连续相的流速可以制备更小尺寸的单包裹乳液，但流速的增大会引入更多的第一连续相流体，导致单包裹液滴的间距增大，使得在第一连续相射为流模态下得到的双包裹液滴的体积（图2）反而大于第一连续相为挤压模态下得到的双包裹液滴的体积（图1）。这使得制备更小尺寸的双包裹液滴非常困难。

图3显示了V1≠V2、射流模态下的双重乳液制备过程。V1≠V2的含义是第二连续相的流速随意调节，而不考虑其他因素。这种情况下，虽然可以缩小由第二连续相剪切得到的液滴尺寸，但这种剪切模式无法保证包含单包裹液滴的第一连续相在第二连续相的剪切下恰好在两个单包裹液滴的中间位置处断裂，因此，其得到的液滴是包含：水包油包水双包裹液滴、水包油单包裹液滴和油包水单包裹液滴的混乱体系。这样的液滴体系无法满足下游的应用需求，因此是应当被避免的。

基于这样的认识和分析，本发明提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，所述检测系统包括反应芯片和液滴制备芯片，两者之间流体连接，以用于将液滴制备芯片产生的微液滴输送到反应芯片，所述液滴制备芯片用于制备粒径可控的至少两层包裹的多重乳液液滴，其包括内核流体通道，第一连续相通道，单包裹液滴通道，第二连续相通道，双包裹液滴通…，以此类推，根据所需制备液滴的包裹重数，可具有第N+1重连续相通道和N重包裹液滴通道；所述内核流体通道与第一连续相通道相交，其交汇处下游流体连通单包裹液滴通道；类似的，N重包裹液滴通道与第N+1连续相通道相交，其交汇处下游流体连通N+1重包裹液滴通道；所述微液滴制备芯片还包括调节通道，所述调节通道N重包裹通道流体连通，因而具有级数，如第N级调节通道，所述调节通道允许调节N重包裹液滴在对应液滴通道内的分配体积V1的大小。

优选的，所述的调节通道仅存在于相邻两个连续相通道之间。

优选的，所述调节通道用于从液滴通道中抽离连续相流体，进而减小分配体积V1；所述调节通道连接于独立的动力单元。

优选的，所述微液滴制备芯片包括盖片层和微通道层，所述调节通道、内核流体通道、第一连续相通道，单包裹液滴通道，第二连续相通道及双包裹液滴通道均位于所述微通道层的同一侧。所述微通道层上的所有微通道优选具有相同的深度，以允许通过单次光刻过程加工所述微通道层。

优选的，所述调节通道在所述液滴通道两侧的对称设置，所述调节通道的尺寸（包括宽度、高度和对角尺寸）小于对应的液滴通道内的液滴直径；更优选的是小于液滴的半径。

优选的，每一侧的所述调节通道均由若干并列设置的子通道构成，所述若干子通道将所述调节通道与液滴通道的连接开口在更大的长度上分散的布置，以允许每一个子通道使用更小的连接开口与所述液滴通道连接并实现同等甚至更大的调节能力，所述更小的连接开口尺寸允许在调节过程中对液滴通道内的液滴形成更小的扰动，有利于小尺寸液滴保持其在液滴通道内的位置和形态。

优选的，所述调节通道包括沿液流方向渐扩的收集通道和布置在所述收集通道与液滴通道的连接处的引流格栅，所述引流格栅由间隔布置的若干微柱组成，相邻两个微柱之间的间隙形成连续相在液滴通道与收集通道之间的流动路径；所述收集通道在沿液流方向的最大扩口处连接有集液通道；所述微柱可以是具有任何截面形状的主体，优选具有方形或圆形截面。

所述引流格栅的作用与前述并列设置的若干子通道的作用相同，均可以减小与液滴通道连接的单个开口的尺寸，降低对液滴的干扰；而引流格栅的若干间隙通过收集通道最终汇集于集液通道，因此，可以允许集液通道具有超过液滴的尺寸，从而能够以更快的速度调节分配体积V1，同时不会对液滴在通道内的位置和形态产生明显的干扰；并且，由于收集通道具有沿液流方向的渐扩结构，夹带液滴的连续相在流经引流格栅的过程中，随着收集通道扩口的增大，连续相会以增加的速度穿过所述间隙进入收集通道；从而进一步的提高对分配体积V1的调节速度，有利于液滴制备整体过程的高速化，因而能够更好地满足数字PCR检测等需要在短时间内快速制备大量均一化液滴的要求。

前述的方案中，所有的微通道优选均具有相同的深度，换言之，前述方案中的微通道均是平面化的通道结构；例如可以通过对微通道层单侧的局部光刻或机械加工等方式形成的非贯穿的微通道，也可以是贯穿所述微通道层，然后通过盖片层和基片层封闭的微通道结构。

当所述微液滴制备芯片被用于制备双包裹液滴时，其还可以具有立体的微通道结构。所述立体的微通道结构具有如下特点：所述内核流体通道、第一连续相通道、单包裹液滴通道的上游侧为非贯通的等深度微通道，且其被布置在微通道层的上侧；所述单包裹液滴通道的下游侧、第二连续相通道、双包裹液滴通道也为非贯通的等深度微通道，但其被布置在微通道层的下侧；所述单包裹液滴通道的中部贯通所述微通道层，且分别流体连通单包裹液滴通道的上下游侧；所述单包裹液滴通道的中部的首尾两端分别设有非贯通的调节通道，其中，位于首端的调节通道被布置在微通道层的下侧，位于尾端的调节通道被布置在微通道层的上侧；所述调节通道的深度不大于单包裹液滴的半径。

单包裹液滴在这样的微通道结构中流动，当从位于上侧的单包裹液滴通道的上游侧移动至贯穿的单包裹液滴通道的中部时，由于水性液滴的比重大于油性的连续相，液滴会在该贯穿通道内以曲线路径下沉，随后进入单包裹液滴通道的下游侧；首尾两端的调节通道可以分别在液滴尚未完全下沉的首端附近抽吸通道底部的连续相，及在液滴已基本下沉触底的尾端附近抽吸通道顶部的连续相，进而调节分配体积V1。

优选的，所述调节通道为扁平通道，其深度不大于单包裹液滴直径的1/4。

优选的，所述调节通道的宽度为单包裹液滴通道的中部长度的一半，从而使得单包裹液滴在贯穿的单包裹液滴通道的中部内移动时，调节通道因抽吸连续相产生的对单包裹液滴的竖向作用力较弱，并且在整个路径上基本稳定，从而减弱对单包裹液滴移动过程及形态的干扰。

优选的，所述位于所述微通道层的上下层的两个调节通道可以通过一个贯通孔连通，从而允许通过同一个动力单元为不同位置处的调节通道提供相同的动力。

优选的，所述核流体通道与第一连续相通道的交汇处通过一缩径段与单包裹液滴通道流体连通。

前述方案中主要以双包裹液滴的制备过程进行举例，但本发明的装置同样可以适用于更多包裹重数的液滴的可控制备。当需要进行更多包裹重数液滴的制备时，可以在除了最后一级连续相通道下游外，在每一级连续相通道下游侧的液滴通道单侧或两侧设置调节通道，以用于调节相应液滴通道内的分配体积，进而实现多重包裹液滴的可控制备。

本发明的芯片可采用现有的方法对微通道各部分进行亲疏水改性，其中，调节通道的表面性质与其连通的液滴通道的表面性质相同。

本发明还提供一种基于微液滴的肠道微生物检测方法，所述的液滴制备方法基于本发明提供的检测系统进行，通过调节通道对相应液滴通道内液滴的分配体积进行调节，以使下一级包裹得到的液滴体积可控。

本发明相比于现有技术至少能够取得如下有益效果：本发明从多重包裹液滴的形成机理分析发现了影响多重包裹液滴尺寸的关键因素，并据此设计了可以调节液滴在液滴通道内的分配体积进而使得多重包裹液滴的最终体积可控的液滴制备芯片及方法；本发明的检测系统能够允许对多重包裹液滴的尺寸进行精确的控制与调节；根据液滴制备需求的变化，能够通过调节通道动力参数的改变获取具有不同尺寸的多重包裹液滴；同时，本发明的调节并不局限与多重包裹液滴的整体尺寸，对多重包裹液滴的内核尺寸、包裹层厚度等均可以独立调节；本发明的液滴制备芯片允许在同一个芯片上制备出不同规格的均一化双重乳液液滴，具有在一定液滴尺寸范围内的通用性，可以作为独立的液滴制备单元与多种规格的液滴使用单元组合，从而极大的降低检测成本。

附图说明

图1为挤压模态下，V1=V2的双包裹液滴制备过程示意；

图2为射流模态下，V1=V2的双包裹液滴制备过程示意；

图3为射流模态下，V1≠V2的上报过液滴制备过程示意；

图4为本发明检测系统一种实施方式的俯视示意；

图5为本发明检测系统另一种实施方式的俯视示意；

图6为调节通道示意，调节通道调节将分配体积V1调节为V1’；

图7为具有子通道的调节通道示意；

图8为具有引流格栅的调节通道示意；

图9为具有引流格栅的调节通道的局部放大示意；

图10为具有立体微通道的芯片的剖面示意；

图11为具有立体微通道的芯片的三维结构示意；

图12为图10中芯片的俯视示意；

图13为图10中芯片的另一种三维结构示意；

图14为具有立体微通道的芯片的另一种俯视示意。

图中：1为内核流体通道，2为第一连续相通道，3为单包裹液滴通道，4缩径段，5为第二连续相通道，6为双包裹液滴通道，7为调节通道，71为分支管，72为收集通道，73为引流格栅，731为微柱，732为微柱间隙，74为集液通道，75为贯通孔。

具体实施方式

为进一步阐明本发明的构思，本发明提供如下具体的实施方式。

实施例1

如图4、6所示，提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，所述检测系统包括一个反应芯片和一个液滴制备芯片，两者之间通过连接通道流体连接；所述反应芯片包括液滴分配通道和微反应腔阵列；所述液滴制备芯片用于制备双包裹液滴，包括盖片层和微通道层；所述微通道层的上侧表面形成有非贯通的微通道结构，所述盖片层覆盖所述微通道层的上侧表面，且其一侧设有四个与所述微通道层流体连通的贯通孔；所述微通道结构包括内核流体通道1，第一连续相通道2，单包裹液滴通道3，第二连续相通道5，双包裹液滴通道6；所述内核流体通道1与所述第一连续相通道2十字相交，其交汇处下游通过一缩径段4流体连通单包裹液滴通道3，所述单包裹液滴通道3与第二连续相通道5十字相交，其交汇处下游流体连通双包裹液滴通道6；所述单包裹液滴通道3的下游段两侧对称设置有两条调节通道7，所述对称设置的两条调节通道7与单包裹液滴通道3流体连通，并连接于同一个注射泵，进而允许通过调节通道7从单包裹液滴通道3内抽吸第一连续相或向所述单包裹液滴通道3内补充第一连续相，从而将单包裹液滴的分配体积由V1调整为V1’。所述调节通道7的宽度小于单包裹液滴的直径，且其具有与单包裹液滴通道3相同的表面性质。所述连接通道连通双包裹液滴通道6的出口和反应芯片上的液滴分配通道的进口。

实施例2

如图5所示，区别于实施例1的是，所述连接通道具有分支结构，所述分支结构分别连通至不同尺寸的反应腔的反应芯片，且每个分支结构的入口处分别设有一个微阀用于选择性的接通所述分支结构；通过调整所述液滴制备芯片的操作参数制备不同尺寸的双包裹液滴，并通过微阀的控制相应的接通与所述双包裹液滴的尺寸对应的反应芯片。

实施例3

如图6所示，提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，其具有与实施例1-2所述的微液滴制备芯片类似的主体结构，区别在于，位于单包裹液滴通道3每一侧的所述调节通道7均由四条并列设置的子通道71构成，且任意两条相邻的干子通道71的间距为子通道71自身宽度的0.5-3倍。

实施例4

如图8-9所示，提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，区别于实施例1-3的是，位于单包裹液滴通道3每一侧的所述调节通道7均包括沿液流方向渐扩的收集通道72和布置在所述收集通道与液滴通道的连接处的引流格栅73，所述若干引流格栅73内侧边缘构成的连线与所述单包裹液滴通道3的侧壁延长线重合或位于该延长线外侧，从而使单包裹液滴在单包裹液滴通道3内流动过程中不会受到阻碍；所述引流格栅73由间隔布置的若干微柱731组成，相邻两个微柱731之间的间隙732形成第一连续相在单包裹液滴通道3与收集通道72之间的流动路径；所述收集通道72在沿液流方向的最大扩口处连接有集液通道74；所述微柱731具有方形截面。

实施例5

本实施例的方案未在附图中进行展示，但区别于实施例1-4的是，所述微液滴制备芯片用于制备三重包裹液滴。所述微通道层上还包括与双包裹液体通道6十字相交的第三连续相通道，及流体连接在该交汇处的三重包裹液滴通道；所述双包裹液滴通道6的下游两侧对称设置有第二调节通道，位于两侧的所述第二调节通道共同连接至另一注射泵用于调节双包裹液滴在第二连续相通道内的分配体积，所述第二调节通道具有与所述双包裹液滴通道6相同的表面性质。

实施例6

如图10-12所示，提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，区别于实施例1-4的是，所述微液滴制备芯片还包括基片层，且所述微通道层具有立体微通道结构，具体的，所述立体微通道结构具有如下特点：所述内核流体通道1、第一连续相通道2、单包裹液滴通道3的上游侧为非贯通的等深度微通道，其被布置在微通道层的上侧；所述单包裹液滴通道3的下游侧、第二连续相通道5、双包裹液滴通道6也为非贯通的等深度微通道，其被布置在微通道层的下侧；所述单包裹液滴通道3的中部贯通所述微通道层，且分别流体连通单包裹液滴通道3的上下游侧；所述单包裹液滴通道3的中部的首尾两端分别设有非贯通的调节通道7，其中，位于首端的调节通道7被布置在微通道层的下侧，位于尾端的调节通道7被布置在微通道层的上侧；所述调节通道7的深度不大于单包裹液滴的半径。所述调节通道7为扁平通道，其宽度为单包裹液滴通道3的贯通中部长度的一半。位于所述微通道层上下两侧的调节通道7连接至不同的注射泵。

实施例7

如图10、13-14所示，提供一种基于微液滴的肠道微生物检测系统。区别于实施例5的是，在所述单包裹液滴通道3同一侧，且分别位于所述微通道层的上下两侧表面的两条调节通道7分别通过一个贯通孔75连通；两个贯通孔75共同连接至同一个注射泵。

实施例8

提供一种基于微液滴的肠道微生物检测方法，该方法基于前述实施例的任一种检测系统进行，通过调节第N连续相的流速控制N重包裹液滴的尺寸，然后通过连接在N重包裹液滴通道上的调节通道7调整N重包裹液滴在对应液滴通道内的分配体积，使得第N+1连续相的流速可以随着分配体积的变化而改变，从而调节下一级的包裹层厚度。所述的N为正整数。

以上实施例仅是本发明较佳实施方式的举例，其不应当被理解为是对本发明所有可行实施方式的限定，本领域的常规技术人员在本发明技术构思的基础上不经过创造性劳动的常规替换或改进所得到的实施方式均应当视为本发明的可行方案。本发明实际的保护范围以权利要求限定的内容为准。

Claims (10)

1.一种基于微液滴的肠道微生物检测系统，所述检测系统包括反应芯片和液滴制备芯片，两者之间流体连接，以用于将液滴制备芯片产生的微液滴输送到反应芯片；所述液滴制备芯片用于制备粒径可控的至少两层包裹的微液滴，包括盖片层和微通道层，其特征在于：所述微通道层包括内核流体通道（1），第一连续相通道（2），N重包裹液滴通道，第N+1连续相通道，N+1重包裹液滴通道；所述内核流体通道（1）与第一连续相通道（2）相交，其交汇处下游流体连通单包裹液滴通道（3）；所述N重包裹液滴通道与第N+1连续相通道相交，其交汇处下游流体连通N+1重包裹液滴通道；所述微液滴制备芯片还包括第N级调节通道（7），所述第N级调节通道（7）与N重包裹液滴通道流体连通，每一级调节通道（7）均连接于独立的动力单元，其中N为正整数。

2.如权利要求1所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：第N级调节通道（7）在所述N重包裹液滴通道的两侧对称设置，且其具有与N重包裹液滴通道相同的表面性质。

3.如权利要求1所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：所述第N级调节通道（7）由若干并列设置的子通道（71）构成，所述若干子通道（71）的间距为其自身宽度的0.5-3倍。

4.如权利要求1所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：所述低N级调节通道（7）包括沿液流方向渐扩的收集通道（72）和布置在所述收集通道（72）与N重包裹液滴通道的连接处的引流格栅（73），所述引流格栅（73）由间隔布置的若干微柱（731）组成，相邻两个微柱（731）之间的间隙（732）形成第N连续相在N重包裹液滴通道与收集通道（72）之间的流动路径；所述收集通道（72）在沿液流方向的最大扩口处连接有集液通道（74）。

5.如权利要求4所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：所述微柱731具有方形或圆形截面。

6.如权利要求1所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：所述微液滴制备芯片用于制备双重包裹液滴，还包括基片层；所述内核流体通道（1）、第一连续相通道（2）、单包裹液滴通道（3）的上游侧为非贯通的等深度微通道，且其被布置在微通道层的上侧；所述单包裹液滴通道（3）的下游侧、第二连续相通道（5）、双包裹液滴通道（6）也为非贯通的等深度微通道，但其被布置在微通道层的下侧；所述单包裹液滴通道（3）的中部贯通所述微通道层，且分别流体连通单包裹液滴通道（3）的上下游侧；所述单包裹液滴通道（3）的中部的首尾两端分别设有非贯通的调节通道（7）。

7.如权利要求6所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：位于单包裹液滴通道（3）的中部的首端的调节通道（7）被布置在微通道层的下侧，位于尾端的调节通道（7）被布置在微通道层的上侧；所述调节通道（7）的深度不大于单包裹液滴的半径。

8.如权利要求7所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：所述调节通道（7）为扁平通道，其深度不大于单包裹液滴直径的1/4；且其宽度为单包裹液滴通道（3）的中部长度的一半。

9.如权利要求6-8中任一项所述的基于微液滴的肠道微生物检测系统，其特征在于：在所述单包裹液滴通道（3）同一侧的两条调节通道（7）分别通过一个贯通孔（75）连通；两个贯通孔（75）共同连接至同一个注射泵。

10.提供一种基于微液滴的肠道微生物检测方法，其特征在于，基于前述权利要求中任一项所述的检测系统进行，通过调节第N连续相的流速控制N重包裹液滴的尺寸，然后通过连接在N重包裹液滴通道上的调节通道（7）调整N重包裹液滴在对应液滴通道内的分配体积，使得第N+1连续相的流速可以随着分配体积的变化而改变，从而调节下一级的包裹层厚度。

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