CN111330660A - 离心式高通量微滴制备芯片 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心式高通量微滴制备芯片，包括芯片本体，以及设置在所述芯片本体上的装夹结构和一个或多个高通量微滴制备单元；所述高通量微滴制备单元包括依次连通的样品腔体、缓冲腔体、微滴收集腔体和废液腔体；所述缓冲腔体和微滴收集腔体之间通过微孔阵列连通。本发明提供了一种基于微孔阵列的高通量微滴制备芯片，利用在离心力的驱动下，微孔阵列中各个孔同时并行制备微滴的特点，能实现高通量微滴的制备，制备速率达现有技术的50～100倍；并同时保持简单易实现和一致性高的优势。本发明的离心式高通量微滴制备芯片，对于提高微滴制备技术和其在微滴数字PCR等技术领域中的应用具有积极意义。

Description

离心式高通量微滴制备芯片

技术领域

本发明涉及微流控领域，特别涉及一种离心式高通量微滴制备芯片。

背景技术

微滴微流控(droplet-based microfluidics)技术是在微尺度下利用连续相的流体剪切力来破坏离散相的表面张力，将离散相分割成纳升级甚至皮升级微滴的一种技术。基于微流控技术制备的微滴具有体积小、精度高、微滴之间完全隔离等优点，是一种非常优异的微反应器，已广泛应用于质谱分析、基因筛选与蛋白合成、数字PCR等领域。

目前微滴制备方法有基于“T”型通道法(T Junction)(见附图1①)、流式聚焦法(Flow Focusing)(见附图1②)、同轴法(Co-Flow)(见附图1③)的微滴制备结构。这三种结构制备微滴的原理相似，都是利用离散相在连续相的挤压与剪切下断裂，形成一个一个独立、封闭的微滴。在稳定的正压或者负压的驱动下，这三种微滴制备方法具有良好的一致性(CV<5％)和制备速率(约200～1000/s)。但是当制备速率>1000/s时，制备微滴的尺寸一致性开始降低，并逐渐失稳，直至制备微滴失败。

微滴的数量、制备速率、微滴一致性是影响微滴微技术应用的关键因素。随着生物医学等领域对检测精度、检测通量的要求越来越高，对微滴制备的速率和通量要求也越来越高。例如，对数字PCR而言，其原理为根据阴性微滴、阳性微滴的个数，利用泊松分布来计算原始核酸浓度。微滴数量将直接影响到仪器的检测精度和灵敏度，更大的微滴数量将意味着更高的检测灵敏度。

对前面所述的三种结构进行多个并行制备微滴，可获得更高的微滴制备速率。然而，这种并行制备技术的复杂性随着微结构并行个数的增加，其流路系统的复杂性急剧增加，制造成本较高。同时，各个流道的加工差异，也降低了所制备微滴的尺寸一致性

可见，研发一种可以实现高通量微滴制备的微流控芯片，以提高微滴制备速率，同时保持简单易制备的特点，对于提高微滴制备技术具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可实现高通量微滴制备的微流控芯片，相对于现有的微滴制备技术，本发明将微滴制备速率可提高几十至几百倍，同时保持简单易制备的特点。

本发明采用的技术方案是：一种离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，包括芯片本体，以及设置在所述芯片本体上的装夹结构和一个或多个高通量微滴制备单元；

所述高通量微滴制备单元包括依次连通的样品腔体、缓冲腔体、微滴收集腔体和废液腔体；

所述缓冲腔体和微滴收集腔体之间通过微孔阵列连通。

优选的是，所述高通量微滴制备单元还包括用于添加样品至所述样品腔体的加样孔、用于所述样品腔体排气的第一排气孔、用于所述微滴收集腔体排气的第二排气孔、用于所述废液腔体排气的第三排气孔、用于连通所述样品腔体和缓冲腔体的第一流道、用于连通所述微滴收集腔体和废液腔体的第二流道、用于连通所述第一排气孔和样品腔体的第三流道、用于连通所述第二排气孔和微滴收集腔体的第四流道以及用于连通所述第三排气孔和废液腔体的第五流道；

所述第二流道上设置有三通结构，所述微滴收集腔体的出口端通过第六流道与所述三通结构的一个端口连通，所述第四流道和第二流道分别与所述三通结构的另外两个端口连通。

优选的是，所述装夹结构的中心为所述芯片本体的目标旋转中心，按与所述目标旋转中心中的距离从小到大的排序依次为：样品腔体、微滴收集腔体、缓冲腔体；

所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离小于所述废液腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离；

所述第一排气孔与目标旋转中心的距离小于所述加样孔与目标旋转中心的距离；

所述第二排气孔与目标旋转中心的距离小于所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离；

所述第三排气孔与目标旋转中心的距离小于所述废液腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离。

优选的是，所述三通结构与目标旋转中心的距离小于所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离。

优选的是，所述第三流道的一端与所述样品腔体的远离所述目标旋转中心的一端的底部连通，另一端连通至所述第一排气孔。

优选的是，所述微孔阵列由若干微孔结构阵列化构成，所述微孔结构的入口端与所述缓冲腔体连通，所述微孔结构的出口端与连通至所述微滴收集腔体。

优选的是，所述微孔结构为圆孔，或是为出口端具有凹陷或锥形凸起的方孔。

优选的是，所述样品腔体内靠近其底部位置处设置有第一微柱阵列；

所述微滴收集腔体内靠近其出口端处设置有第二微柱阵列。

优选的是，所述第一流道上还设置有节流流道。

优选的是，所述微滴收集腔体的深度为50μm～500μm，所述样品腔体的深度尺寸为0.2～1.5mm，所述缓冲腔体的深度尺寸为0.2mm～0.8mm，所述废液腔体的深度尺寸为0.5～2.0mm；

所述样品腔体的体积为20μl～200μl，所述缓冲腔体的体积为0.5μl～5μl，所述微滴收集腔体的体积为5μl～100μl，所述废液腔体的体积为20～200μl；

所述第一微柱阵列和第二微柱阵列中的微柱的直径均为30μm～200μm，微柱间距均为50μm～150μm；

所述第一流道的横截面面积为0.001mm²～0.1mm²；

所述微孔结构的横截面面积为0.001mm²～0.1mm²，所述微孔结构的长度为0.3mm～5mm；所述微孔阵列中包含的微孔结构的个数为1～200个。

本发明的有益效果是：本发明提供了一种基于微孔阵列的高通量微滴制备芯片，利用在离心力的驱动下，微孔阵列中各个孔同时并行制备微滴的特点，能实现高通量微滴的制备，制备速率达现有技术的50～100倍；并同时保持简单易实现和一致性高的优势。本发明的离心式高通量微滴制备芯片，对于提高微滴制备技术和其在微滴数字PCR等技术领域中的应用具有积极意义。

附图说明

图1为现有的微滴制备方法原理示意图；

图2为本发明的芯片本体的结构示意图；

图3为本发明的芯片本体的另一个视角的结构示意图；

图4为本发明的高通量微滴制备单元的结构示意图；

图5为本发明的微孔阵列的结构示意图；

图6为本发明的微孔阵列的微滴制备原理示意图；

图7A为本发明的一些实施例中的微孔结构的结构示意图；

图7B为本发明的另一些实施例中的微孔结构的结构示意图；

图8为本发明的微柱阵列的结构示意图；

图9为本发明的微柱阵列的局部放大结构示意图；

图10为本发明的芯片中添加连续相的步骤示意图；

图11为本发明的芯片中添加离散相制备微滴的过程示意图；

图12为本发明的实施例1中的芯片本体中各结构与目标旋转中心的距离关系图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图2-5所示，本实施例的一种离心式高通量微滴制备芯片，包括芯片本体1，以及设置在芯片本体1上的装夹结构3和一个或多个高通量微滴制备单元2；

装夹结构3用于将芯片本体1装夹固定至离心设备上，以便于在离心设备驱动下使芯片本体1以装夹结构3为目标旋转中心进行高速旋转运动；

高通量微滴制备单元2为一组结构集合，在离心旋转下，其可以独立实现样品的高通量微滴制备；

高通量微滴制备单元2包括依次连通的样品腔体22、缓冲腔体24、微滴收集腔体26和废液腔体27；缓冲腔体24和微滴收集腔体26之间通过微孔阵列25连通；通过微孔阵列25中各个孔同时并行制备微滴的特点，能实现高通量微滴的制备。

进一步的，高通量微滴制备单元2还包括用于添加样品至样品腔体22的加样孔21、用于样品腔体22排气的第一排气孔37、用于微滴收集腔体26排气的第二排气孔35、用于废液腔体27排气的第三排气孔29、用于连通样品腔体22和缓冲腔体24的第一流道23、用于连通微滴收集腔体26和废液腔体27的第二流道30、用于连通第一排气孔37和样品腔体22的第三流道36、用于连通第二排气孔35和微滴收集腔体26的第四流道34以及用于连通第三排气孔29和废液腔体27的第五流道28；

第二流道30上设置有三通结构31，微滴收集腔体26的出口端通过第六流道32与三通结构31的一个端口连通，第四流道34和第二流道30分别与三通结构31的另外两个端口连通。

装夹结构3的中心为芯片本体1的目标旋转中心，高通量微滴制备单元2上的各腔、流道等结构相对于目标旋转中心有以下关系：

按与目标旋转中心中的距离从小到大的排序依次为：样品腔体22、微滴收集腔体26、缓冲腔体24；

进一步的，微滴收集腔体26的顶部位置261与目标旋转中心的距离小于废液腔体27的顶部位置271与目标旋转中心的距离；

第一排气孔37与目标旋转中心的距离小于加样孔21与目标旋转中心的距离；

第二排气孔35与目标旋转中心的距离小于微滴收集腔体26的顶部位置261与目标旋转中心的距离；

第三排气孔29与目标旋转中心的距离小于废液腔体27的顶部位置271与目标旋转中心的距离。

三通结构31实现第六流道32、第四流道34和第二流道30之间的连通，且三通结构31与目标旋转中心的距离小于微滴收集腔体26的顶部位置261与目标旋转中心的距离。有益效果是：只有当微滴收集腔体26充满连续相之后，多余连续相才依次从第六流道32、第二流道30流入至废液腔体27中。

在优选的实施例中，第三流道36的一端与样品腔体22的远离目标旋转中心的一端的底部221连通，另一端连通至第一排气孔37。其有益效果是：当通过加样孔21向样品腔体22添加液体时，样品腔体22内的空气可以通过第三流道36和第一排气孔37排出。

在优选的实施例中，参照图5，微孔阵列25由若干微孔结构251阵列化构成，微孔结构251的入口端与缓冲腔体24连通，微孔结构251的出口端与连通至微滴收集腔体26。缓冲腔体24的作用在于，作为第一流道23和微滴收集腔体26之间的缓冲，提高进入每一个微孔结构251流体流量、流速的一致性。通过微孔阵列25中各个孔同时并行制备微滴的特点，能实现高通量微滴的制备。

参照图6，为微孔结构251制备微滴的过程，微滴收集腔体26内有连续相(油相)，在离心加速度a的作用下形成很高的静压力梯度。离散相在离心力作用下从缓冲腔体24进入微孔结构251，从微孔结构251另一端流出进入微滴收集腔体26内的连续相。连续相与离散相具有不同的密度，大部分情况下，连续相密度为离散相的1.6～1.8倍。因此，离散相从微孔结构251进入微滴收集腔体26时，受到连续相带来的静压挤压力，和因为密度差异带来的浮升力的作用，从离散相脱离，形成一个一个独立的微滴，并向目标旋转中心方向浮去。

进一步的，所制备的微滴尺寸、速率与离心加速度a、微孔结构251的几何尺寸、离散相流入微孔结构251的流量有关。离心加速度a越大，所制备的微滴尺寸越小；微孔结构251的几何尺寸越大，所制备的微滴尺寸越大；流经微孔结构251的流量在不超过某一个值时，微滴尺寸随流量变化不大。

微孔结构251为以下结构但不限于这些：任何具有节流特性的孔、槽等。进一步的，微孔结构251为圆孔，或是为出口端具有凹陷或锥形凸起的方孔。更进一步的，微孔结构251可以为与缓冲腔体24或微滴收集腔体26等深度的结构：如等深度带锥形凸起方孔(见图7A①)、等深度普通方孔(见图7A②)、等深度带微凹陷方孔见图7A③)；或者微孔结构251为深度小于缓冲腔体24或微滴收集腔体26的非等深度方孔结构(见图7B④)、非等深度圆孔结构(见附图7B⑤)。

其中，第二排气孔35、第四流道34的一个作用是对微滴收集腔排气，另一个作用是破坏第六流道32、第四流道34形成的虹吸现象，使得微滴收集腔体26中的液体不会因为虹吸现象而从第六流道32、第四流道34流入废液腔体27，造成微滴收集腔体26溶液的损失。

在一种优选的实施例中，参照图8和图9，样品腔体22内靠近其底部位置处设置有第一微柱阵列222(图9中的A所示)；第一微柱阵列222沿芯片本体1的深度方向设置，上下两端分别与样品腔体22的上下内壁连接。第一微柱阵列222的作用在于，当样品腔体22内的溶液在离心力驱动下经过第一微柱阵列222后向第一流道23运动时，第一微柱阵列222起到滤除溶液中毛絮、颗粒等大型杂物作用。第一微柱阵列222在位置221处与流道23、流道36相连通。

在一种优选的实施例中，参照图8和图9，微滴收集腔体26内靠近其出口端处设置有第二微柱阵列262(图9中的B所示)。第二微柱阵列262的作用在于，允许连续相流过，阻止所制备的微滴经过，有益效果是保证所制备的微滴停留在微滴收集腔体26内。

第一流道23的作用在于，提供一个从样品腔体22至缓冲腔体24的流体通道，同时，第一流道23具有一定的沿程阻力损失，的沿程阻力损失与流道的几何尺寸，即长、宽、高有关。因此，通过合理设计第一流道23的长、宽、高，可以精确控制在某一个离心加速度下，从样品腔体22沿第一流道23流入至缓冲腔体24的液体流量和流速，由此，可以控制流入每一个微孔结构251的流量和流速。所以，第一流道23为控制微孔结构251的流量和流速的结构。

在一种优选的实施例中，参照图6，第一流道23上还设置有节流流道231。其作用在于，提供一个更为方便的调整流道沿程阻力损失的结构,。

第一排气孔37、第二排气孔35、第三排气孔29的作用在于排出各个腔体中的多余气体，在一些优选的实施例中，可以两个排气孔合成一个排气孔，或者三个排气孔合成一个排气孔，只需要将排气流道连接至一起即可。例如，将第四流道34连接至第一排气孔37，去除第二排气孔35，实现第一排气孔37与第二排气孔35的合并。例如，将第五流道28、第四流道34连接至第一排气孔37，去除第二排气孔35、第三排气孔29，实现三个排气孔的合并。

在一种优选的实施例中，样品腔体22、缓冲腔体24、微滴收集腔体26、废液腔体27具有不同的深度尺寸。进一步的，微滴收集腔体26的深度为所制备微滴的直径的1.1～1.6倍，样品腔体22深度尺寸0.2～1.5mm，缓冲腔体2424深度尺寸0.2mm～0.8mm，废液腔体270.5～2.0mm；

样品腔体22具有体积20μl～200μl，进一步优选的，样品腔体22体积为50μl。

缓冲腔体24具有体积0.5μl～5μl，进一步优选的，缓冲腔体24体积1μl。

微滴收集腔体26具有体积5μl～100μl，进一步优选的，微滴收集腔体26具有体积40μl。

微滴收集腔体26具有深度50μm～500μm，进一步优选的，微滴收集腔体26具有深度150μm。

废液腔体27具有体积20～200μl，进一步优选的，废液腔体27体积为50μl。

第一微柱阵列222微柱的直径30μm～200μm，微柱间距离50μm～150μm，进一步优选的，微柱直径100μm，微柱间距离90μm。

第二微柱阵列262微柱的直径30μm～200μm，微柱间距离50μm～150μm，进一步优选的，微柱直径100μm，微柱间距离90μm。

第一流道23的横截面面积0.001mm²～0.1mm²，进一步优选的，流道横截面面积为0.01mm²。

微孔结构251的横截面面积0.001mm²～0.1mm²，进一步优选的，微孔结构251横截面面积为0.0064mm²。

微孔结构251的长度为0.3mm～5mm，进一步优选的，微孔结构251长度为1.5mm；

微孔阵列25包含的微孔结构251个数为1～200个，进一步优选的，个数为50个。

在一种实施例中，利用本发明的芯片进行微滴制备的过程为：

步骤1：通过加样孔21向样品腔体22内加入连续相(油相)，样品腔体22中空气从第三流道36、第一排气孔37排出；添加的连续相体积5μl～100μl；进一步优选的，添加的连续相体积50μl；

步骤2：以装夹结构3为中心，旋转离心；连续相在离心力的作用下沿第一流道23，经过缓冲腔体24、微孔阵列25后，进入微滴收集腔体26中。在微滴收集腔体26完全充满连续相后，多余的连续相经过第六流道32、三通结构31、第二流道后进入废液腔体27，见附图10；

步骤3：通过加样孔21向样品腔体22内加入离散相(水相)；样品腔体22中空气从第三流道36、第一排气孔37排出；添加的离散相体积5μl～100μl；进一步优选的，添加的离散相体积20μl；

步骤4：以装夹结构3为中心，旋转离心，离散相在离心力的作用下沿第一流道23，经过缓冲腔体24、微孔阵列25形成微滴后，进入微滴收集腔体26中；微滴收集腔体26中的连续相经过第六流道32、三通结构31、第二流道30后进入废液腔体27，见附图11。

以下再提供一种更为具体的实施例，以对本发明作进一步说明。

实施例1

一种离心式高通量微滴制备芯片，可以实现直径120μm微滴的制备，包括芯片本体1，以及位于本体1上的高通量微滴制备单元2，和用于芯片装夹的装夹结构3。该芯片本体1上具有9个高通量微滴制备单元2，可以同时进行9个样品的并行微滴制备，见附图2。

高通量微滴制备单元2的详细结构见附图4。高通量微滴制备单元2包括样品腔体22、缓冲腔体24、微滴收集腔体26、废液腔体27，以及用于添加溶液至样品腔体22的加样孔21、用于加样腔体22排气的第一排气孔37、用于微滴收集腔体26排气的第二排气孔35、用于废液腔体27排气的第三排气孔29、用于连接样品腔体22和缓冲腔体24的第一流道23、用于连接缓冲腔体24与微滴收集腔体26的微孔阵列25、用于连接微滴收集腔体26与废液腔体27的三通结构31、第二流道30、用于连接第一排气孔37与样品腔体22的第三流道36、用于连接第二排气孔35与微滴收集腔体26的第六流道32、第四流道34、用于连接排气孔29与废液腔体27的第五流道28。

装夹结构3的中心为本体1的目标旋转中心，高通量微滴制备单元2上的各腔、流道等结构相对于目标旋转中心的距离见附图12，有以下关系：

样品腔体22与目标旋转中心的距离L₁＝21mm，微滴收集腔体26顶部位置261与目标旋转中心的距离L₄＝30mm，微滴收集腔体26底部与目标旋转中心的距离L₂＝53mm，缓冲腔体24与目标旋转中心的距离L₃＝54mm，三通结构31与目标旋转中心的距离L₅＝29.5mm，废液腔体27顶部与目标旋转中心的距离L₆＝48mm，加样孔21与目标旋转中心的距离L₇＝14.8mm，第一排气孔37与目标旋转中心的距离L₈＝13.6mm，第三排气孔29与目标旋转中心的距离L₉＝44.1mm，第二排气孔35与目标旋转中心的距离L₉＝25.3mm。

L₁小于L₄，L₂小于L₃，L₄小于L₆，L₈小于L₇，L₁₀小于L₄，L₉小于L₆。

样品腔体22体积为50μl，缓冲腔体24体积1μl，微滴收集腔体26体积为40μl，微滴收集腔体26深度150μm，废液腔体27体积为50μl。

微孔阵列25由若干微孔结构251阵列化构成，微孔结构251为等深度带锥形凸起的方孔(见附图7A①)，方孔横截面尺寸为80μm×80μm，微孔结构251长度为1.5mm，微孔阵列25含有50个微孔结构251。

高通量微滴制备单元2还包括位于样品腔体22中的第一微柱阵列222，见附图8和9。第一微柱阵列222位于样品腔体22底部，与位置221相连接，其作用在于，当样品腔体22内的溶液在离心力驱动下经过第一微柱阵列22后沿流道23运动时，第一微柱阵列222起到滤除溶液中毛絮、颗粒等大型杂物作用。第一微柱阵列222在位置221与第一流道23和第三流道36相连接。第一微柱阵列222微柱直径30μm～200μm，微柱间距离50μm～150μm，特别的，微柱直径100μm，微柱间距离90μm。

第二微柱阵列262位于微滴收集腔体26中的，且与第六流道32相连接。第二微柱阵列262其作用在于，允许连续相流过，但阻止所制备的微滴通过，保证所制备的微滴停留在微滴收集腔体26内。第二微柱阵列262微柱直径30μm～200μm，微柱间距离50μm～150μm，特别的，微柱直径100μm，微柱间距离90μm。

第一流道23横截面面积为0.01mm²。长度为80mm。第二流道30、第六流道32、第四流道34、第三流道36横截面积为0.16mm²。

样品腔体22体积为50μl，缓冲腔体24体积1μl，微滴收集腔体26体积为40μl，微滴收集腔体26深度150μm，废液腔体27体积为50μl。

微滴制备过程：

步骤1：通过加样孔21向样品腔体22内加入30μl连续相(油相)。样品腔体22中空气从第三流道36、第一排气孔37排出；所述连续相为氟化油，并添加3wt％的Picosurf-1表面活性剂。

步骤2：以装夹结构3为中心，旋转离心，转速2000rpm，时间10s。连续相在离心力的作用下沿第一流道23，经过缓冲腔体24、微孔阵列25后，进入微滴收集腔体26中。在微滴收集腔体26完全充满连续相后，多余的连续相经过第六流道32、三通结构31、第二流道30后进入废液腔体27，见附图10；

步骤3：通过加样孔21向样品腔体22内加入离散相(水相)。样品腔体22中空气从第三流道36、第一排气孔37排出；添加的离散相体积5μl～100μl；特别的，添加的离散相体积20μl；所述离散相为去离子水。

步骤4：以装夹结构3为中心，旋转离心，转速1500rpm，时间10s。离散相在离心力的作用下沿第一流道23，经过缓冲腔体24、微孔阵列25形成微滴后，进入微滴收集腔体26中。微滴收集腔体26中的连续相经过第六流道32、三通结构31、第二流道30后进入废液腔体27，见附图11。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (10)

1.一种离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，包括芯片本体，以及设置在所述芯片本体上的装夹结构和一个或多个高通量微滴制备单元；

所述高通量微滴制备单元包括依次连通的样品腔体、缓冲腔体、微滴收集腔体和废液腔体；

所述缓冲腔体和微滴收集腔体之间通过微孔阵列连通。

2.根据权利要求1所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述高通量微滴制备单元还包括用于添加样品至所述样品腔体的加样孔、用于所述样品腔体排气的第一排气孔、用于所述微滴收集腔体排气的第二排气孔、用于所述废液腔体排气的第三排气孔、用于连通所述样品腔体和缓冲腔体的第一流道、用于连通所述微滴收集腔体和废液腔体的第二流道、用于连通所述第一排气孔和样品腔体的第三流道、用于连通所述第二排气孔和微滴收集腔体的第四流道以及用于连通所述第三排气孔和废液腔体的第五流道；

所述第二流道上设置有三通结构，所述微滴收集腔体的出口端通过第六流道与所述三通结构的一个端口连通，所述第四流道和第二流道分别与所述三通结构的另外两个端口连通。

3.根据权利要求2所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述装夹结构的中心为所述芯片本体的目标旋转中心，按与所述目标旋转中心中的距离从小到大的排序依次为：样品腔体、微滴收集腔体、缓冲腔体；

所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离小于所述废液腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离；

所述第一排气孔与目标旋转中心的距离小于所述加样孔与目标旋转中心的距离；

所述第二排气孔与目标旋转中心的距离小于所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离；

所述第三排气孔与目标旋转中心的距离小于所述废液腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离。

4.根据权利要求2所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述三通结构与目标旋转中心的距离小于所述微滴收集腔体的顶部位置与目标旋转中心的距离。

5.根据权利要求4所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述第三流道的一端与所述样品腔体的远离所述目标旋转中心的一端的底部连通，另一端连通至所述第一排气孔。

6.根据权利要求5所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述微孔阵列由若干微孔结构阵列化构成，所述微孔结构的入口端与所述缓冲腔体连通，所述微孔结构的出口端与连通至所述微滴收集腔体。

7.根据权利要求6所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述微孔结构为圆孔，或是为出口端具有凹陷或锥形凸起的方孔。

8.根据权利要求4所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述样品腔体内靠近其底部位置处设置有第一微柱阵列；

所述微滴收集腔体内靠近其出口端处设置有第二微柱阵列。

9.根据权利要求4所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述第一流道上还设置有节流流道。

10.根据权利要求6-9中任意一项所述的离心式高通量微滴制备芯片，其特征在于，所述微滴收集腔体的深度为50μm～500μm，所述样品腔体的深度尺寸为0.2～1.5mm，所述缓冲腔体的深度尺寸为0.2mm～0.8mm，所述废液腔体的深度尺寸为0.5～2.0mm；

所述样品腔体的体积为20μl～200μl，所述缓冲腔体的体积为0.5μl～5μl，所述微滴收集腔体的体积为5μl～100μl，所述废液腔体的体积为20～200μl；

所述第一微柱阵列和第二微柱阵列中的微柱的直径均为30μm～200μm，微柱间距均为50μm～150μm；

所述第一流道的横截面面积为0.001mm²～0.1mm²；

所述微孔结构的横截面面积为0.001mm²～0.1mm²，所述微孔结构的长度为0.3mm～5mm；所述微孔阵列中包含的微孔结构的个数为1～200个。

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