CN110923111A - 微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法 - Google Patents

微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及微流控芯片领域，特别涉及微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法。本发明提供的检测和/或分选捕获单细胞的微流控芯片，可操控单细胞微乳化液滴进入帽型腔室3，使每个帽型腔室3皆仅含一个微乳化液滴，帽型腔室3的内部或空腔中设有检测/捕捉两用电极6，可个别检测帽型腔室3内的微乳化液滴是否含有细胞从而进行分选捕获或发生反应。

Description

微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本 的方法
技术领域
本发明涉及微流控芯片领域，特别涉及微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法。
背景技术
微流控芯片技术(Microfluidics)又被称为芯片实验室(Lab-on-a-chip)，能在一个几平方厘米的微小芯片上集成传统的生物和化学实验室的基本功能，包括样品分离、制备、化学反应、检测等操作。
微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点，它可以在几分钟甚至更短的时间内进行上百个样品的同时分析，并且可以在线实现样品的预处理及分析全过程。液滴微流控技术是微流控芯片技术的一个重要分支。液滴微流控技术是在传统的单相微流控芯片技术发展而来的，最早由芝加哥大学RustemF.Ismagilov教授首先提出三入口T型微液滴芯片设计，并在之后的几年中得到广泛关注和应用。与单相微流控系统相比，由于其水/油两相分离的特征，具有如消耗样品和试剂量更少，混合速度更快不易造成交叉污染，易于操控等优势。因此，在污染物快速高通量检测，生物样本分离、培育，观察化学反应进度等领域中有着重要的应用。微液滴因具有通量高，无交叉污染等优势，其在喷墨打印、微混合、DNA分析、材料合成、蛋白质结晶等领域呈现出巨大的应用潜力。
细胞、细菌、微生物的研究，利用群体分析来取得细胞的平均表现，但细胞间的异质性及单颗细胞的个体表现无法真实反应。这样的观察与分析都为大略概括的，如果有特别的单一变化，根本无从发觉，更无法做到分选捕获单一样本。因此能够对细胞、细菌、微生物进行单独的观察与捕获分选是当前需要亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法。该微流控芯片可使单细胞的挑选在原生培养液中进行，提供快速，高通量，不造成细胞损伤且简单易行的方法，即可将单细胞挑选并聚集。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种微流控芯片，包括基片1，所述基片1设置有进样口4、出样口5、微流道2、帽型腔室3和电极6；
所述帽型腔室3设置于进样口4、出样口5之间，且所述帽型腔室3的开口与所述微流道2连通；
所述电极6设置于所述帽型腔室3的内壁或空腔中。
微乳化液滴技术根据水/由两相分离的特性，分离每个细胞使形成单细胞微乳化液滴，并在后续反应中可明显降低样品及试剂的反应体积，还可提供独立的反应体系，不易造成交叉污染，具有易于操控等特点。本发明提供了捕获、分选单细胞微乳化液滴(W/O)微流控芯片，帽型腔室结构可操控单细胞微乳化液滴，使每个帽型腔室皆仅含一个微乳化液滴，帽型腔室内壁或腔室内设有阵列式检测电极，可个别检测孔洞内的微乳化液滴是否含有细胞进行筛选。本微流控芯片可使单细胞的挑选在原生培养液中进行，快速、高通量、不造成细胞损伤且容易将单细胞挑选并聚集。
作为优选，所述帽型腔室3纵切面的开口长度不小于目标液滴和/或细胞的直径。
更优选地，所述帽型腔室3纵切面的开口长度与目标液滴和/或细胞的直径的比不小于1.1:1。
更优选地，所述帽型腔室3纵切面的开口长度与目标液滴和/或细胞的直径的比为1.1～1.5:1。
作为优选，所述帽型腔室3的纵切面为长方形、拱形或梯形。
作为优选，所述帽型腔室3的个数不少于1个。
作为优选，所述电极6为检测电极和/或分选捕获电极；所述检测电极的频率高于500kHz，所述检测电极的电压为5～20Vpp；所述分选捕获电极的频率高于500kHz，所述分选捕获电极的电压为10～100Vpp。
作为优选，所述电极6为矩阵型电极；所述电极6的阳极为圆弧电极、圆弧锯齿电极、直线型电极或指叉型电极，所述电极6的阴极为点状电极、直线型电极或指叉型电极。
基于上述技术方案，本发明还提供了所述微流控芯片在分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物中的应用；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。工作原理为：以交流电阻抗于高频检测条件，使电力线讯号可同时进入液滴与液滴内的细胞，进行复合电阻抗讯号的分析，用以区别空液滴与包覆细胞的液滴。
基于上述技术方案，本发明还提供了一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的装置，包括所述微流控芯片；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
基于上述技术方案，本发明还提供了一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的方法，向所述微流控芯片中通入液滴、水相和/或油相，调整所述水相和/或油相的密度，使所述粒子或目标物进入所述帽型腔室3；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
作为优选，单一液滴进入所述帽型腔室3后，调整所述电极(6)的频率，施加正介电泳力，捕获所述粒子或目标物，翻转所述微流控芯片，使空液滴移出所述微流控芯片；或
液滴进入所述帽型腔室(3)后，调整所述电极(6)的频率，施加正介电泳力，捕获空液滴，翻转所述微流控芯片，使所述粒子或目标物离开所述帽型腔室3，进入所述微流道2，收集的步骤。
本发明提供的微流控芯片具有特殊的帽型腔室结构，每个腔室皆为微小检测分析室，腔室纵切面的长度为大于目标液滴(或细胞)，腔室纵切面的长度为大于目标液滴(或细胞)直径的1.1倍且小于目标液滴(或细胞)直径的1.5倍为最佳(1.1<d<1.5)。本发明提供的微流控芯片可用于水相与油相系统，于油相系统捕获单水相液滴(或包覆单/多细胞的单液滴)，于水相系统捕获单一细胞、微生物。
本发明的有益效果包括但不限于：
1.帽型孔洞结构可设计为阵列型，使晶片可同时处理数个到数千个样本，并依微乳化液滴大小进行调整，使得微乳化液滴仅会单一个进入孔洞。如微乳化液滴直径D(可介于10～100um)，则孔洞直径及深度介于1.1～1.5D。
2.矩阵型检测电极可个别检测孔洞中的微乳化液滴，利用接收讯号所测得的电讯号特征的不同来判别微乳化液滴中是否含有细胞。
3.矩阵型电极的设计可为圆弧形，指叉型等(如图4)，不同的电极设计可产生不同的电场型态，除了可检测到液滴内含物或复合内含物的电性特征，并可由不均匀电场产生之介电泳力可吸引或排斥微乳化液滴，进而进行选择性捕获或排斥。
4.利用油相及水相比重差异操控微乳化液滴，使得含细胞微乳化液滴亦可透过反转晶片及介电泳力的施加，吸引未含细胞的微乳化液滴，使含细胞微乳化液滴浮出帽型腔室3并注入油相而简易取出产物微乳化液滴，以进行收集或后续分析。
5.收集的含细胞微乳化液滴其体积可由数微升下降至数十或百皮升pL(sub-nL)，依细胞数量及微乳化液滴可调整拟收集的体积量。
6.将带有细胞的液滴以正介电泳力吸附，反转微流控芯片将空液滴以油相排出，于微流控芯片上直接分析与观测带有细胞的液滴。于微流控芯片线上分析前可再注入反应试剂使其于晶片小孔内融合(合并)并反应，之后进行单细胞于微流控芯片线上直接分析。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1示本发明提供的微流控芯片示意图；其中图1A示电极6——矩阵电极示意图；图1B示微流控芯片的俯视图；图1C示微流控芯片的的侧视图；
可依实验需求增减帽型腔室3或电极6的数量，由图1C侧视图可得知帽型腔室3可因油水比重不同而使微乳化液滴停留于帽型腔室3中；
图2示检测微乳化液滴是否含细胞的讯号示意图；其中，图2A示由所检测到的电讯号判断帽型腔室3内是否存在液滴与液滴中是否包覆细胞；图2B示无液滴存在，则检测到的仅为背景溶液的介电特征；图2C示若检测讯号为较低频的状态，电力线直接绕过液滴到达接收端电极；图2D示施加检测电讯号频率于500kHz以上，若微液滴内无细胞存在，则检测到的仅液滴内溶液的介电特征；图2E示频率不够高，电力线仅能穿入液滴检测到液滴内的溶液介电特征但无法穿入细胞，则不易以电阻抗讯号区分液滴内是否有细胞；图2F示施加检测电讯号频率于500kHz以上(f>Xc/R)，由施加电极产生电力线可穿进液滴中并进入液滴中的细胞后抵达接收端电极，所得到的检测讯号包含液滴内所包覆的溶液的介电特征与细胞浆质(cytoplasma)的介电特征；
图3示本发明提供的微流控芯片的工作原理图；其中，图3A示微乳化液滴进入帽型腔室3中；图3B示通过检测电极施加电场检测微乳化液滴中是否含细胞；图3C示通过分选捕获电极施加正介电泳力吸引未含细胞微乳化液滴，随后反转芯片含细胞微乳化液滴因电极未作动而浮出帽型腔室3，进而分选捕获含细胞微乳化液滴；
图4示电极6的示意图；其中，I-直线型电极；II为指叉型电极；III为圆弧电极配合点状电极；IV为圆弧锯齿电极配合点状电极；
图5示图4中不同种类电极6在帽型孔洞3中对应的电场模拟图；其中，图5A示直线型电极在帽型孔洞3中的产生的电力线分布型态；图5B示指叉型电极在帽型孔洞3中的产生的电力线分布型态；图5C示圆弧电极配合点状电极在帽型孔洞3中的产生的电力线分布型态；图5D示圆弧锯齿电极配合点状电极在帽型孔洞3中的产生的电力线分布型态；
1-基片；2-微流道；3-帽型腔室；4-进样口；5-出样口；6-电极。
具体实施方式
本发明公开了一种微流控芯片、含有该微流控芯片的装置，以及检测或分选样本的方法，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。
本发明提供的微流控芯片中所用部件、原料及试剂均可由市场购得。
本发明提供了一种微流控芯片，包括基片1，所述基片1设置有进样口4、出样口5、微流道2、帽型腔室3和电极6；帽型腔室3设置于进样口4、出样口5之间，且帽型腔室3的开口与所述微流道2连通；电极6设置于帽型腔室3的内壁或空腔中。
在本发明的一些具体实施方案中，帽型腔室3纵切面的开口长度不小于目标液滴和/或细胞的直径。优选地，帽型腔室3纵切面的开口长度与目标液滴和/或细胞的直径的比不小于1.1:1。更优选地，帽型腔室3纵切面的开口长度与目标液滴和/或细胞的直径的比为1.1～1.5:1。
在本发明的一些具体实施方案中，帽型腔室3的纵切面为长方形、拱形或梯形。
在本发明的一些具体实施方案中，所述帽型腔室3的个数不少于1个。
在本发明的一些具体实施方案中，电极6为检测电极和/或分选捕获电极；检测电极的频率高于500kHz，检测电极的电压为5～20Vpp；分选捕获电极的频率高于500kHz，分选捕获电极的电压为10～100Vpp。
在本发明的一些具体实施方案中，电极6为矩阵型电极；电极6的阳极为圆弧电极、圆弧锯齿电极、直线型电极或指叉型电极，电极6的阴极为点状电极、直线型电极或指叉型电极。
因分析目标物的直径不同(例如：细菌，细胞，微生物)，亦或产生的液滴的直径不同，帽型腔室纵切面的长度也可随之改变(1.1<d<1.5)，能应各种不同目标物的捕获。改变帽型腔室的尺寸、纵切面的形状、帽型腔室的数量增减对于本领域的技术人员来说容易实现，本发明在此不做赘述，凡是适合目标物的帽型腔室纵切面的长度、帽型腔室的结构及数量均在本发明的保护范围之内。
基于上述技术方案，本发明还提供了所述微流控芯片在分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物中的应用；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
基于上述技术方案，本发明还提供了一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的装置，包括所述微流控芯片；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
基于上述技术方案，本发明还提供了一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的方法，向所述微流控芯片中通入液滴、水相和/或油相，调整所述水相和/或油相的密度，使所述粒子或目标物进入帽型腔室3；粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
在本发明的另一些具体实施方案中
单一液滴进入所述帽型腔室3后，调整所述电极(6)的频率与电压，施加正介电泳力，捕获所述粒子或目标物，翻转所述微流控芯片，使空液滴移出所述微流控芯片；或
液滴进入所述帽型腔室(3)后，调整所述电极(6)的频率与电压，施加正介电泳力，捕获空液滴，翻转所述微流控芯片，使所述粒子或目标物离开所述帽型腔室3，进入所述微流道2，收集的步骤。
工作原理：如图1B、C所示，本发明提供的微流控芯片通过帽型腔室的结构与油水的密度不同互相搭配来达成单一样本液滴只能进入单一帽型腔室的目标，在结构设计上以帽子为概念，在微流道的表面设置若干个凸起结构，而这些凸起结构则为各个目标物的捕获观察分析腔室。
本发明结合微乳化技术，先将样本(细胞溶液)形成单细胞微乳化液滴(w/o)再将微乳化液滴注入本晶片(如图1B，C)，由于使用之油相液体其比重大于水相液体，因此当微乳化液滴进入帽型孔洞结构会受浮力作用而进入孔洞内，达到隔离样本微乳化液滴之目的。待样本微乳化液滴皆进入孔洞后，帽型孔洞3上方设置的矩阵阵列电极6(如图1A)即可进行检测，其中经由细胞检测电极检测孔洞内之液滴的交流电阻抗数值，以讯号评估判别是否液滴内有无细胞，经由检测电极测得的讯号波形(如图2(A))可辨识微乳化液滴中是否含有细胞，挑选出未含细胞的微乳化液滴后，通过电极6(此处为捕获电极)施加一介电泳力使电场吸引未含细胞微乳化液滴，而后将微流控芯片反转使微乳化液滴因浮力作用离开孔洞后，再注入油相液体使微乳化液滴输出微流控芯片后端出样口5，即可收集含细胞之微乳化液滴，基于此微流控芯片可成单细胞/多细胞挑选自动化筛选捕获/释放程序。
微流控芯片基本可分成两大架构I.帽形腔室3微结构架构(图1B，C)。由于微流道2包含帽型腔室3能将这些液滴进行捕获与单颗排列.II。以交流电阻抗(电极6，此处为检测电极)侦测微结构中的液滴讯号，(图1A)，检测结果分三种讯号阻抗：
(1)无液滴的帽型腔室3所检测到的为油相的讯号，该电流讯号信息量极低，仅能得到电力线绕过液滴所得到的电阻变化值。
(2)未包覆细胞的液滴，于施加检测讯号高于500kHz所检测到的讯号为液滴内的液体的电容抗与电阻抗等复合电讯号。
(3)包覆细胞的液滴于施加检测讯号高于500kHz的交流电所检测到的讯号为液滴内的液体与细胞的复合讯号一同表现于电容抗与电阻抗的复合讯号中。因此可由所检测到的电讯号判断帽型腔室3内是否存在液滴与液滴中是否包覆细胞(图2A)，之后通过分选捕获电极操控进行选择性释放与捕捉特定液滴。
I：基于帽型腔室3的微流道2使液滴能因油水比重不同而上浮，进入帽型腔室3中而最终停滞微流道2中(图3A)；
II：因液滴进入帽型腔室3后，由矩阵型态检测电极来测定液滴中是否有细胞(图3B)，经由矩阵式检测电极所得到的讯号波型与电阻值(图3所示)可知哪几个帽型腔室3中的液滴含有细胞。
检测电极和分选捕获电极设计为共同使用一组电极，矩阵型态的电极布置如图1A所示，检测电极或分选捕获电极为圆弧形状配合点状电极；或检测电极或分选捕获电极选自直线型电极或指叉型电极。
检测电极的设计原理为根据圆弧电极施加电讯号而点状电极为个别接收讯号以接收讯号波型不同(图3)来判定液滴中是否有无细胞，其圆弧形状可将整个液滴包围再搭配中心的点状电极，于交流频率高于500kHz，电讯号强度5～20Vpp优选5Vpp的检测讯号下，可形成一个围绕着液滴内含物的电场，此电场可四面八方相对于液滴内含物质的电性特征进行检测分析，未带细胞的液滴经由分析与差分运算分析可得到液滴内液体的电讯号特征，有包覆细胞的液滴经由差分运算分析可得到液滴内液体并联细胞的电讯号特征，根据分析出来的讯号差异，以达到精准判定是否液滴中是否有无细胞。
待检测分析后，开启交流电场500kHz以上，10～100Vpp优选20Vpp可产生一不均匀电场借此电场产生强介电泳力，对液滴诱发正介电泳力，吸附特定液滴使其于微流控芯片反转时仍可停留在帽型腔室3内，而未施加介电泳讯号的液滴则浮出帽型腔室3，经由加入油相流体即可取出以供后续处理，反应，分析。
上述分选捕获的方式可以为：
(一)将带有细胞的正滴液吸附，反转微流控芯片移出空液滴，于微流控芯片上直接分析与观测带有细胞的液滴，于微流控芯片线上分析前可再注入反应试剂使其于微流控芯片的帽型腔室3内融合(合并)并反应，再将空液滴以油相排出，对单细胞于帽型腔室3线上直接分析。帽型腔室3可因需求更改孔洞大小或其形状，如需要在帽型腔室3进行样本与试剂反应可预先评估样本与试剂的体积大小来设计孔洞尺寸，如此可在各试剂进入帽型腔室3时具有一个一个的专一性，此举可不浪费试剂又节省人力操作。或
(二)吸附住空液滴，将带有细胞的液滴以油相流体排出，以进行后续利用与分析。
综上，本发明提供的微流控芯片中，帽型腔室3的结构可设计为阵列型，使微流控芯片可同时处理数个到数千个样本，并依微乳化液滴大小进行调整，使得微乳化液滴仅会单一个进入孔洞。如微乳化液滴直径D(可介于10～100um)，则帽型腔室3的直径及深度介于1.1～1.5D。
矩阵型检测电极可个别检测孔洞中的微乳化液滴，利用接收讯号所测得的电讯号特征的不同来判别微乳化液滴中是否含有细胞。
矩阵型电极的设计可为圆弧形，指叉型等(如图4)，不同的电极设计可产生不同的电场型态，除了可检测到液滴内含物或复合内含物的电性特征，并由不均匀电场产生的介电泳力可吸引或排斥微乳化液滴，进而进行选择性捕获或排斥。
利用油相及水相比重差异操控微乳化液滴，使得含细胞微乳化液滴亦可透过反转微流控芯片及介电泳力的施加，吸引未含细胞的微乳化液滴，使微乳化液滴浮出帽型孔洞3并注入油相而简易取出产物微乳化液滴，以进行收集或后续分析。
收集的含细胞微乳化液滴其体积可由数微升下降至数十或百皮升pL
(sub-nL)，依细胞数量及微乳化液滴可调整拟收集的体积量。
分选捕获时，将带有细胞的液滴以正介电泳力吸附，反转微流控芯片将空液滴以油相排出，于微流控芯片上直接分析与观测带有细胞的液滴。于微流控芯片线上分析前可再注入反应试剂使其于微流控芯片帽型腔室3内融合(合并)并反应，之后单细胞于微流控芯片进行线上直接分析。
本发明的一个实施例中，细胞电阻抗的表达式如下：
Z＝R+jXc,
其中，R为细胞电阻，其与细胞尺寸和材质有关；
Xc为容抗，与细胞膜厚度有关，并且Xc＝(2πfC)-1；
在低频作用下，Xc电容抗极大，故电力线无法穿越细胞膜，在高频下Xc极小，电讯号就能穿透细胞膜进入细胞内，由细胞电性模块来看，细胞内阻与内抗为并联，因此高频下模块呈现电阻与电容并联。本发明测量频率范围和Xc有关。
在本发明的一个实施例中，电学上的直流信号的时间常数τ＝RC，当使用交流信号测量时，其交流时间常数τAC可表示为：
τAC＝R*C＝R*(2πfXC)-1，即τAC＝R/(XC*2πf)
由此可见，τ与R/XC直接相关。频率f＝1/τ，也就是当频率f>Xc/R时，电讯号才得以穿进细胞膜，检测到细胞内的细胞浆质与细胞核等讯号。
图5是图4中电极6的电场模拟图，图5(A-D)示图4对应的电极在空间中(帽型孔洞3中)所产生的电力线分布型态皆不同，但若有液滴位于微孔中，施加检测电讯号频率于500kHz以上(f>Xc/R)，由施加电极产生电力线可穿进液滴中并进入液滴中的细胞后抵达接收端电极，如此，所得到的检测讯号包含液滴内所包覆的溶液的介电特征与细胞浆质(cytoplasma)的介电特征(图2F)，若微液滴内无细胞存在，则检测到的仅液滴内溶液的介电特征(图2D)，如此，可根据所检测到的介电特征区分液滴内是否有包覆细胞，如图2所示。若检测讯号为较低频的状态，则有两种情况，(1)电力线直接绕过液滴到达接收端电极(图2C)，无法检测到液滴内容物的介电特征，或(2)频率不够高，电力线仅能穿入液滴检测到液滴内的溶液介电特征但无法穿入细胞，则不易以电阻抗讯号区分液滴内是否有细胞(图2E)。
所设计的电极除了进行检测外，于检测后亦可藉由施加一交流电场产生介电泳力，由于每个帽型微孔洞内的电极都是分开独立控制的，故可达到将液滴进行选择性捕捉，透过以检测电极作用范围内的介电特征得知那些微孔内的液滴有包覆细胞，则针对某几个电极进行交流介电泳场的施加，以达到选择性捕捉某几个特定液滴。其中，图5(A-D)中的电极设计所产生的检测效果与介电泳场捕捉效应以电极设计(C)最佳，因电极(C)为环状电极围绕着中央的圆形电极组成，电力线对于中央电极具有环绕效果，可由环状电极均匀地将电讯号由四面八方打进液滴中，再由中央圆形电极接收由四面八方而来的的电力线讯号得到较准确的液滴内含物的介电特征。并由于环状电极围绕着中央的圆形点电极，具有由外环往中央的电场聚集增强效应(如图5C)，可于中央点电极的电极边缘处汇集强电场将液滴牢牢固定于帽型孔洞3中。其中，中央圆形电极的直径不大于液滴直径的2/3，环形电极的设计介于液滴直径的1.1～1.5倍之间。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.微流控芯片，其特征在于，包括基片(1)，所述基片(1)设置有进样口(4)、出样口(5)、微流道(2)、帽型腔室(3)和电极(6)；
所述帽型腔室(3)设置于进样口(4)、出样口(5)之间，且所述帽型腔室(3)的开口与所述微流道(2)连通；
所述电极(6)设置于所述帽型腔室(3)的内壁或空腔中。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述帽型腔室(3)纵切面的开口长度不小于目标液滴和/或细胞的直径。
3.根据权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述帽型腔室(3)纵切面的开口长度与目标液滴和/或细胞的直径的比不小于1.1:1。
4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述帽型腔室(3)的纵切面为长方形、拱形或梯形；所述帽型腔室(3)的个数不少于1个。
5.根据权利要求4所述的微流控芯片，其特征在于，所述电极(6)为检测电极和/或分选捕获电极；所述检测电极的频率高于500kHz，所述检测电极的电压为5～20Vpp；所述分选捕获电极的频率高于500kHz，所述分选捕获电极的电压为10～100Vpp。
6.根据权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述电极(6)为矩阵型电极；所述电极(6)的阳极为圆弧电极、圆弧锯齿电极、直线型电极或指叉型电极，所述电极(6)的阴极为点状电极、直线型电极或指叉型电极。
7.根据权利要求1至6任一项所述的微流控芯片在分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物中的应用；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
8.一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的装置，其特征在于，包括权利要求1至6任一项所述的微流控芯片；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物。
9.一种分析液滴中是否含有粒子或捕获单一目标物的方法，其特征在于，向如权利要求1至6任一项所述的微流控芯片中通入液滴、水相和/或油相，调整所述水相和/或油相的密度，使所述粒子或目标物进入所述帽型腔室(3)；所述粒子或目标物包括液滴、细胞、微生物中的一种或两者以上的混合物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，液滴进入所述帽型腔室(3)后，调整所述电极(6)的频率与电压，施加正介电泳力，捕获所述粒子或目标物，翻转所述微流控芯片，使空液滴移出所述微流控芯片；或
液滴进入所述帽型腔室(3)后，调整所述电极(6)的频率与电压，施加正介电泳力，捕获空液滴，翻转所述微流控芯片，使所述粒子或目标物离开所述帽型腔室(3)，进入所述微流道(2)，收集粒子或目标物的步骤。
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