CN112871096A - 一种多模式微流控装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多模式微流控装置，包括油相注射机构、水相注射机构、微流控芯片、紫外光固机构和自动化连续生产机构。微流控芯片内部具有水相通道和油相通道，水相通道的出水端插入油相通道中，水相通道和油相通道汇合后形成混合相通道。油相注射机构连接于油相通道的进油口；水相注射机构连接于水相通道的进水口；混合相通道的出口连通于紫外光固机构；紫外光固机构的出口连接至产品输出通路，输出的产品装载于器具中；自动化连续生产机构能自动移出含有产品的器具，并自动补充入新的器具。该多模式微流控装置实现装置集成一体化，安装的自动化连续生产机构能实现大批量自动生产，使用便捷。

Description

一种多模式微流控装置

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，具体涉及一种多模式微流控设备。

背景技术

微流控是在微尺度的通道内利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将连续流体切割或协同运动的一种微纳米技术，其操纵的微小流体能够达到纳升级别。微流控作为近年来发展起来的一种全新技术，在制备多相乳液和微胶囊上具有很好的技术优势，能够广泛运用于生物监测、化学合成、生物材料包裹和材料制备等诸多领域。

微流控技术具有微型化、集成化等特征，被认为在聚合物微乳液和材料包覆等方面中具有巨大的发展潜力和广泛的应用前景。然而目前对于微流控装置的研究主要集中于微流控芯片结构设计方面，而对于微流控装置的自动化方面的研究几乎空白。公告号为CN207680583U的专利公布了一种聚合物乳液的微流控制备装置，包括控制器、载物台、油相注射装置、水相注射装置和微流控芯片，但是该微流控制备装置结构简单，组件分离，没有实现微流控装置一体化和无法满足大批量生产。公开号为CN110743634A的专利申请发明了一种一体化微流控设备，其包括：微流控芯片，油相注射装置，水相注射装置等，该设备实现了微流控组件一体化，但是仍然存在聚合物微球制备方法单一，聚合物微球收集困难和批量生产量小等问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的没有实现微流控装置一体化和无法满足大批量生产的问题，能够提供一种全自动数字化、使用快捷、制备微球尺寸均匀的多模式微流控装置。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种多模式微流控装置。所述多模式微流控装置包括：油相注射机构、水相注射机构、微流控芯片、紫外光固机构和自动化连续生产机构。

所述微流控芯片内部具有水相通道和油相通道，所述水相通道的出水端插入所述油相通道中，水相通道和油相通道汇合后形成混合相通道；所述油相注射机构连接于所述油相通道的进油口；所述水相注射机构连接于所述水相通道的进水口；所述混合相通道的出口连通于所述紫外光固机构；所述紫外光固机构的出口连接至产品输出通路，输出的产品装载于器具中；所述自动化连续生产机构能自动移出含有产品的器具，并自动补充入新的器具。

本发明的多模式微流控装置集成了油相注射机构、水相注射机构、微流控芯片、紫外光固机构和自动化连续生产机构，所述自动化连续生产机构能实现大批量自动生产，使用便捷。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述油相注射机构包括油相注射器、油相管、控制油相注射器的活塞芯杆移动的油相定位块、油相补充管和油相容器；所述油相注射器用于装载油相，油相注射器的输出端连接一个油相三通阀的一端；该油相三通阀的第二端连通所述油相补充管，所述油相补充管连接于所述油相容器，带有油相自动补充功能；该油相三通阀的第三端连通所述油相管，所述油相管连通于所述油相通道的进油口。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，水相注射机构，其包括水相注射器、水相管和水相定位块；所述水相定位块能够驱动水相注射器的活塞芯杆移动；所述水相注射器用于装载水相目标液，水相注射器的输出端连接一个水相三通阀的一端，水相三通阀的第二端连接所述水相管，水相管连通于所述水相通道的进水口。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述水相注射机构还包括水相搅拌器，所述水相注射器内部含有磁力搅拌子，所述水相搅拌器能够驱动所述磁力搅拌子运动。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述多模式微流控装置还包括清洗机构；所述清洗机构包括清水容器、蠕动泵、水相清洗管道、废液盘、废液管道和废液桶；水相清洗管道的两端分别连接清水容器和所述水相三通阀的第三端；所述蠕动泵安装在所述水相清洗管道的路径上；产品输出通路还能够输出至所述废液盘；所述废液盘底部设有开口，所述废液管道的两端分别连接所述开口和所述废液桶。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述微流控芯片包括圆柱形锥头毛细管、半方半圆柱形毛细管、圆柱形毛细管、水相管接头和油相管接头；所述圆柱形锥头毛细管的末端为锥形；所述半方半圆柱形毛细管一端为方形，另一端为圆形；所述圆柱形锥头毛细管的末端插入所述半方半圆柱形毛细管的方形端，所述半方半圆柱形毛细管的圆形端密封连接于所述圆柱形毛细管；所述水相管接头的一端连通于所述圆柱形锥头毛细管的进水口，水相管接头和圆柱形锥头毛细管的内部形成所述水相通道，所述水相管接头的另一端为所述水相通道的进水口；所述油相管接头的一端密封包覆在所述圆柱形锥头毛细管的外壁并连通所述半方半圆柱形毛细管的方形端，形成所述油相通道，所述油相管接头的另一端为所述油相通道的进油口；所述圆柱形毛细管的出口为所述混合相通道的出口。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述紫外光固机构包括框架、紫外灯板、紫外移动轴、强度检测器、紫外固化导管和电机；所述紫外移动轴固定连接于所述电机，电机固定在框架上；所述紫外灯板安置于框架内，且与穿过所述框架的活动支架固定连接，所述活动支架通过滚珠装置连接于所述紫外移动轴；所述紫外灯板上安装的紫外灯朝向所述紫外固化导管，所述紫外固化导管固定在所述框架内；所述强度检测器固定于所述框架，检测所述紫外固化导管发出的紫外光强度；

所述混合相通道的出口连通于所述紫外固化导管的一端，紫外固化导管的另一端连通于所述产品输出通路。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述紫外固化导管为U形，U形的两边位于所述紫外灯板下方。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，多模式微流控装置包括机台台面，所述油相注射机构、水相注射机构、微流控芯片、紫外光固机构和自动化连续生产机构均集成在所述机台台面上；

所述自动化连续生产机构包括空盘盒、推送器、接送盘、抓取组件、转盘和成品盘；所述空盘盒固定在机台台面上，内部能叠放多层表面皿；所述接送盘、转盘和成品盘均设置于机台台面上，均能够容纳一个表面皿；所述推送器安装于所述空盘盒外，具有一推杆，推杆能够推动空盘盒底层的表面皿，推杆推动表面皿的方向朝向所述接送盘；所述所述产品输出通路的末端能够插入所述转盘内的表面皿中；所述抓取组件包括空盘夹子、成品夹子、移动拖链和固定支架；固定支架固定在机台台面上；移动拖链的一端固定于固定支架，另一端分别连接于空盘夹子和成品夹子；空盘夹子能抓取接送盘中的表面皿放入转盘中，成品夹子能抓取转盘中含有微球产品的表面皿放入成品盘中。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，所述自动化连续生产机构还包括芯片驱动组件；所述芯片驱动组件包括依次固定的芯片移动轴、拉伸螺丝和芯片定位块；所述产品输出通路和所述微流控芯片均固定在所述芯片定位块上；所述芯片移动轴通过拉伸螺丝驱动所述芯片定位块移动；所述紫外光固机构与所述芯片定位块通过连杆连接且运动状态同步。

作为本发明的多模式微流控装置的进一步改进，本发明的多模式微流控装置还包括堵塞报警机构，安装在油相管或水相管上。堵塞报警机构包括流量传感器和压力传感器，当流量传感器感知管路中流量小于设定值，且压力传感器感应水压大于设定值时，表明管路堵塞，堵塞报警机构报警。

本发明实现了一种一体化微流控装置，其操作简单快捷，自动化程度高，兼具紫外固化功能、连续生产功能、清洗功能和堵塞报警功能，能够保证聚合物微球的快速、大批量生产，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的多模式微流控装置的油相管路视角的示意图；

图2为图1的多模式微流控装置转动180度后的水相管路视角的示意图；

图3为图1的多模式微流控装置逆时针转动90度后的自动化连续生产机构视角的示意图；

图4为图1中的微流控芯片和紫外光固机构的结构示意图；

图5为图4中的微流控芯片的内部结构示意图；

图6为水相和油相经过微流控芯片和紫外光固机构的过程示意图；

图7为本发明的多模式微流控装置的整体外观结构图；

图8为实施例1制备的光固化蚕丝微球的光学显微镜图。

附图标记：10、油相注射机构；11、油相定位块；12、油相注射器；13、油相管；14、油相补充管；15、油相容器；20、水相注射机构；21、水相注射器；22、水相定位块；23、水相搅拌器；24、水相管；25、第二水相注射器；26、第二水相定位块；27、第二水相管；30、自动化连续生产机构；31、空盘盒；32、推送器；33、接送盘；34、抓取组件；341、空盘夹子；342、成品夹子；343、移动拖链；344、安装支架；345、表面皿移动轴；346、成品盘移动轴；35、转盘；36、芯片驱动组件；361、微流控芯片；3611、圆柱形锥头毛细管；3612、半方半圆柱形毛细管；3613、圆柱形毛细管；3614、水相通道；3615、油相通道；362、拉伸螺丝；363、芯片定位块；364、金属输出管；365、芯片移动轴；37、成品盘；40、紫外光固机构；41、紫外原点开关；42、紫外灯板；43、紫外移动轴；44、强度检测器；45、紫外固化导管；46、电机；47、蝶式螺丝；48、紫外强度旋钮；50、清洗机构；51、清水容器；52、蠕动泵；53、水相清洗管道；54、第二水相清洗管道；55、废液盘；57、废液管道；58、废液桶；60、显示屏；70、电控箱；80、照明灯开关；90、杀菌紫外灯开关；100、水相搅拌器旋钮；110、第二水相搅拌器旋钮；120、脚轮；130、电源输入端口；140、电源总开关；150、急停开关。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式进行详细介绍。

本发明提供了一种多模式微流控装置。如图1～4所示，所述多模式微流控装置包括：油相注射机构10、水相注射机构20、微流控芯片361、紫外光固机构40和自动化连续生产机构30。

如图5所示，所述微流控芯片361内部具有水相通道3614和油相通道3615，所述水相通道3614的出水端插入所述油相通道3615中，水相通道3614和油相通道3615汇合后形成混合相通道。所述油相注射机构10连接于所述油相通道3615的进油口(图5中的上端右开口)；所述水相注射机构20连接于所述水相通道3614的进水口(图5中的上端左开口)。所述混合相通道的出口(图5中的右侧开口)连通于所述紫外光固机构40。所述紫外光固机构40的出口连接至产品输出通路，输出的产品装载于器具中；所述自动化连续生产机构30能自动移出含有产品的器具，并自动补充入新的器具。

本发明的多模式微流控装置集成了油相注射机构10、水相注射机构20、微流控芯片361、紫外光固机构40和自动化连续生产机构30，实现了各功能机构安装一体化，所述自动化连续生产机构30能实现大批量自动生产，使用便捷。

如图1和图7所示，所述油相注射机构10包括油相注射器12、油相管13、控制油相注射器12的活塞芯杆移动的油相定位块11、油相补充管14和油相容器15。所述油相注射器12用于装载油相，油相注射器12的输出端连接一个油相三通阀的一端；该油相三通阀的第二端连通所述油相补充管14，所述油相补充管14连接于所述油相容器15，带有油相自动补充功能。该油相三通阀的第三端连通所述油相管13，所述油相管13连通于所述油相通道3615的进油口。在生产过程中，油相定位块11推动油相注射器12的活塞杆芯，使油相沿着油相管13进入微流控芯片361中的油相通道3615中。此外，油相内添加有一定量的乳化剂，保证聚合物乳液滴制备中各相的界面稳定性。本实施方式中，油相为连续相，水相为分散相。

水相注射机构20，其包括水相注射器21、水相管24和水相定位块22。所述水相定位块22能够驱动水相注射器21的活塞芯杆移动。所述水相注射器21用于装载水相目标液，水相注射器21的输出端连接一个水相三通阀的一端，水相三通阀的第二端连接所述水相管24，水相管24连通于所述水相通道3614的进水口。在生产过程中，水相定位块22推动水相注射器21的活塞杆芯，使水相沿着水相管24进入微流控芯片361中的水相通道3614中。

所述水相注射机构20还包括水相搅拌器23，所述水相注射器21内部含有磁力搅拌子，所述水相搅拌器23能够驱动所述磁力搅拌子运动，以搅匀水相注射器21内的水相。

水相注射机构20有两套管路，除上述一套管路外，第二套管路包括第二水相注射器25、第二水相管27和第二水相定位块26，相互连接方式和上一套相同，第二水相注射器25内部也可以含有磁力搅拌子，由另一个水相搅拌器驱动旋转，且第二水相管27也连通于所述水相通道3614的进水口。水相注射机构20的两套管路能够满足多相聚合物微乳液滴的制备。

其中，水相可以是含有聚合物单体和一定量的光引发剂。如图6所示，当进行光固化聚合物微球的制备时，分散相水相在连续相油相中形成水相微球。水相微球和连续相经过紫外灯照射时产生自由基，从而引发聚合物单体交联固化。

所述多模式微流控装置还包括清洗机构50。所述清洗机构50包括清水容器51、蠕动泵52、水相清洗管道53、废液盘55、废液管道57和废液桶58。水相清洗管道53的两端分别连接清水容器51和所述水相三通阀的第三端。所述蠕动泵52安装在所述水相清洗管道53的路径上；产品输出通路还能够输出至所述废液盘55。所述废液盘55底部设有开口，所述废液管道57的两端分别连接所述开口和所述废液桶58。所述清洗机构50主要用于结束运行后，清洗水相管24、水相管27和微流控芯片361中的水相通道3614和油相通道3615，保证微流控芯片361内部不堵塞，后续仍然能够使用。

清洗机构50也有两套管路，除上述一套外，另一套管路包括第二水相清洗管道54，第二水相清洗管道54两端分别连接于清水容器51和第二水相注射器25的输出端连接的三通。第二水相清洗管道54上也可以安装一个蠕动泵，以抽取清水容器51中的水进入微流控芯片361和紫外光固机构40的管路进行清洗。

本发明的多模式微流控装置还可以进行适当变更，将水相和油相互换装入上述油相注射机构10和水相注射机构20中，能得到以水相为连续相，油相为分散相，产出油相微球。

如图5所示，所述微流控芯片361包括圆柱形锥头毛细管3611、半方半圆柱形毛细管3612、圆柱形毛细管3613、水相管接头(图5中的左端直立件)和油相管接头(图5中的右端直立件)。所述圆柱形锥头毛细管3611的末端为锥形；所述半方半圆柱形毛细管3612一端为方形，另一端为圆形。所述圆柱形锥头毛细管3611的末端插入所述半方半圆柱形毛细管3612的方形端，所述半方半圆柱形毛细管3612的圆形端密封连接于所述圆柱形毛细管3613。所述水相管接头的下端连通于所述圆柱形锥头毛细管3611的进水口，水相管接头和圆柱形锥头毛细管3611的内部形成所述水相通道3614。所述水相管接头的上端为所述水相通道3614的进水口(图5中的上端左开口)。所述油相管接头的下端密封包裹在所述圆柱形锥头毛细管3611的中后段外壁并连通所述半方半圆柱形毛细管3612的方形端，形成所述油相通道3615。外部的方形管和内部的圆柱形锥头毛细管3611之间的空隙可以通过油相。所述油相管接头的上端为所述油相通道3615的进油口(图5中的上端右开口)。所述圆柱形毛细管3613的出口为所述混合相通道的出口。

所述紫外光固机构40用于固化经过微流控芯片361形成的水相聚合物微乳液。如图4所示，所述紫外光固机构40包括框架、紫外原点开关41、紫外灯板42、紫外移动轴43、强度检测器44、紫外固化导管45、电机46和蝶式螺丝47。所述紫外移动轴43固定连接于所述电机46，电机46固定在框架上；所述紫外灯板42安置于框架内，且与穿过所述框架的活动支架固定连接，所述活动支架通过滚珠装置连接于所述紫外移动轴43；所述紫外灯板42上安装的紫外灯朝向所述紫外固化导管45，所述紫外固化导管45固定在所述框架内；所述强度检测器44固定于所述框架，检测所述紫外固化导管45发出的紫外光强度。点击紫外原点开关41，所述紫外灯板42移动到初始位。蝶式螺丝47用于固定框架。

所述微流控芯片361的混合相通道的出口连通于所述紫外固化导管45的一端，紫外固化导管45的另一端连通于所述产品输出通路，如图4所示，所述产品输出通路为一段金属输出管364。

微流控芯片361输出的混合液进入紫外固化导管45，在紫外灯板42的照射下，水相微球固化，并输出至金属输出管364。可以通过控制器调整电机46的开度来调整紫外灯板42相对于紫外固化导管45的高度，即调节紫外光到达导管的强度，使微球固化。

所述紫外固化导管45为U形，U形的两边位于所述紫外灯板42下方。处于紫外灯板42下方的紫外固化导管45的长度可以调节，以能够快捷调整聚合物微乳液滴的光照时长。

采用上述紫外固化方案，可以使得微流控芯片形成的聚合物微乳液滴快速固化，实现聚合物微球的制备，同时有助于提高相关产品的生产效率。

所述清洗机构50还能清洗紫外固化导管45和金属输出管364。

多模式微流控装置包括机台台面，所述油相注射机构10、水相注射机构20、微流控芯片361、紫外光固机构40和自动化连续生产机构30均集成在所述机台台面上。

如图1和图2所示，所述自动化连续生产机构30包括空盘盒31、推送器32、接送盘33、抓取组件34、转盘35和成品盘37。所述空盘盒31固定在机台台面上，内部能叠放多层表面皿；所述接送盘33、转盘35和成品盘37均设置于机台台面上，均能够容纳一个表面皿；所述推送器32安装于所述空盘盒31外，具有一推杆，推杆能够推动空盘盒31底层的表面皿，推杆推动表面皿的方向朝向所述接送盘33；所述所述产品输出通路的末端能够插入所述转盘35内的表面皿中。如图1和图3所示，所述抓取组件34包括空盘夹子341、成品夹子342、移动拖链343、固定支架344、表面皿移动轴345和成品盘移动轴346。固定支架344固定在机台台面上；移动拖链343的一端固定于固定支架344，另一端分别连接于表面皿移动轴345和成品盘移动轴346，表面皿移动轴345固定连接于空盘夹子341，成品盘移动轴346固定连接于成品夹子342。移动拖链343的横向移动、表面皿移动轴345和成品盘移动轴346的竖向移动，使得空盘夹子341能抓取接送盘33中的表面皿放入转盘35中，成品夹子342能抓取转盘35中含有微球产品的表面皿放入成品盘37中。

如图4和图2所示，所述自动化连续生产机构30还包括芯片驱动组件36；所述芯片驱动组件36包括依次固定的芯片移动轴365、拉伸螺丝362和芯片定位块363。所述产品输出通路为一段金属输出管364，所述金属输出管364和所述微流控芯片361均固定在所述芯片定位块363上。所述芯片移动轴365通过拉伸螺丝362驱动所述芯片定位块363上下移动；所述紫外光固机构40与所述芯片定位块363通过连杆连接且运动状态同步，具体为紫外光固机构40的框架和芯片定位块363通过连杆连接。

微流控芯片361和紫外光固机构40能同步向下移动，将金属输出管364的末端能够插入所述转盘35内的表面皿中。表面皿中可以装入一定的油相，金属输出管364的末端浸没入油相页面以下，排出产品混合液。所述转盘35能通过旋转运动和前后运动配合所述芯片驱动组件36控制聚合物微乳液滴的分布轨迹。此外，所述自动化连续生产机构30还能够通过控制器程序设计多层接收微球功能，能够保证在单个表面皿尽可能的生产大量的聚合物微球。

本发明的多模式微流控装置还包括堵塞报警机构，安装在油相管或水相管上。堵塞报警机构包括流量传感器和压力传感器，当流量传感器感知管路中流量小于设定值，且压力传感器感应水压大于设定值时，表明管路堵塞，堵塞报警机构报警。

如图7所示，为本发明的多模式微流控装置的整体外观结构图。多模式微流控装置整体上还包括外壳，外壳内部通过所述机台台面分隔为上、下两仓。上仓安装所述油相注射机构10、水相注射机构20、微流控芯片361、紫外光固机构40和自动化连续生产机构30的主体部分，其余部分安装在下仓。具体为下仓安装所述油相容器15、清水容器51和废液桶58，此外，下仓还安装电控箱70、照明灯开关80、紫外杀菌灯开关90、水相搅拌器旋钮100、第二水相搅拌器旋钮110、紫外强度旋钮48、电源输入端口130、电源总开关140、急停开关150。外壳的外底部安装四个脚轮120。上仓还安装显示屏60。

本发明实现了一种一体化微流控装置，其操作简单快捷，自动化程度高，兼具紫外固化功能、连续生产功能、清洗功能和堵塞报警功能，能够保证聚合物微球的快速、大批量生产，提高了生产效率。

本发明的多模式微流控装置的操作步骤如下。

第一步，控制器显示屏的主要操作界面，点击界面上的相关按钮能够实现微流控装置部件的运行功能；点击界面中的“回零”和“状态复位”使得微流控装置部件回归至最初状态；接着点击“滴嘴位置”进入设置界面,确定微流控芯片的工作位置后输入位置坐标后点击“导入”，完成微流控芯片的工作定位；点击“常用参数”进入设置界面，确定水相速度，油相速度和紫外灯状态等参数；点击“注射泵”进入设置界面，确定水相注射器，油相注射器和紫外灯位置等参数；

第二步，设置好基本微流控装置参数后，点击“自动运行”进入设置界面，点击“启动注射”后进行预注射(由于水相注射管路和清洗管路均有两组，以下只以其中一组管路为例)；此时，水相定位块22推动水相注射器21的活塞杆芯，使水相沿着水相管24进入微流控芯片361中的水相通道3614中，油相定位块11推动油相注射器12的活塞杆芯，使油相沿着油相管13进入微流控芯片361中的油相通道3615中；聚合物微乳液滴在微流控芯片361中逐渐形成后经由圆柱形毛细管3613进入紫外模块40的紫外固化导管45内，排出至金属输出管364，此时，金属输出管364受驱动而插入废液盘51中，金属输出管364排出的混合相进入废液盘51，最后通过废液管道57进入废液桶58中；

第三步，结束微流控装置的预注射后，点击“启动”开始正式的聚合物微球制备；首先，空盘盒31下的推送器32的推杆将表面皿推送至接送盘33中，接着空盘夹子341抓取表面皿至转盘35中，转盘35向前运动至微流控芯片361的下端；然后，微流控芯片361和紫外模块40同步向下，将金属输出管364插入表面皿中；转盘35带动表面皿进行旋转和前后运动，使聚合物微乳液滴在表面皿中均匀分布；待到表面皿完成多层微乳液滴的接收后，转盘35退后至原位；接着推送器32的推杆推送新表面皿至接送盘33中，成品夹子342将装载有成品的表面皿抓取至成品盘37中，空盘夹子341从接送盘33中抓取新表面皿至转盘35中；依次循环实现聚合物微乳液滴的大批量生产；

第四步，结束聚合物微乳液滴的制备后，点击“停止”结束自动化生产程序；再点击“自动运行”界面中的“开始清洗”，清水在蠕动泵52的作用下经过清洗管道53和水相管24进入微流控芯片361的水相通道3614中，进行清洗工作；清洗废液同样经过废液盘51和废液管道57进入废液桶58中。

例1

步骤1、将含有一定量光引发剂的蚕丝溶液作为分散相，在大豆油中添加一定含量的乳化剂作为连续相。

步骤2、通过水相注射装置将蚕丝溶液通入至微流控芯片的水相通道，将含有乳化剂的油相通入至微流控芯片的油相通道中；水相流速可设置范围为100～1000uL/h，油相流速设置范围为5～80mL；将紫外光固机构设置为开启状态后启动控制器程序，微流控装置便会自动运行制备聚合物微球。

步骤3、将接送箱内收集到的聚合物微微球采用离心清洗去除油相得到聚合物微球，最终产品如图8所示，产品形状规则，质量较好。

本发明的实施方式，其描写和说明较为具体和详细，但是不能认为此发明仅限于这些范围。在不脱离本发明构思的前提下，还能够对于装置做出许多改进和变形，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多模式微流控装置，其特征在于：所述多模式微流控装置包括：油相注射机构(10)、水相注射机构(20)、微流控芯片(361)、紫外光固机构(40)和自动化连续生产机构(30)；

所述微流控芯片(361)内部具有水相通道(3614)和油相通道(3615)，所述水相通道(3614)的出水端插入所述油相通道(3615)中，水相通道(3614)和油相通道(3615)汇合后形成混合相通道；所述油相注射机构(10)连接于所述油相通道(3615)的进油口；所述水相注射机构(20)连接于所述水相通道(3614)的进水口；所述混合相通道的出口连通于所述紫外光固机构(40)；所述紫外光固机构(40)的出口连接至产品输出通路，输出的产品装载于器具中；所述自动化连续生产机构(30)能自动移出含有产品的器具，并自动补充入新的器具。

2.根据权利要求1所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述油相注射机构(10)包括油相注射器(12)、油相管(13)、控制油相注射器(12)的活塞芯杆移动的油相定位块(11)、油相补充管(14)和油相容器(15)；所述油相注射器(12)用于装载油相，油相注射器(12)的输出端连接一个油相三通阀的一端，该油相三通阀的第二端连通所述油相补充管(14)，所述油相补充管(14)连接于所述油相容器(15)，该油相三通阀的第三端连通所述油相管(13)，所述油相管(13)连通于所述油相通道(3615)的进油口。

3.根据权利要求1所述的多模式微流控装置，其特征在于：水相注射机构(20)，其包括水相注射器(21)、水相管(24)和水相定位块(22)；所述水相定位块(22)能够驱动水相注射器(21)的活塞芯杆移动；所述水相注射器(21)用于装载水相目标液，水相注射器(21)的输出端连接一个水相三通阀的一端，水相三通阀的第二端连接所述水相管(24)，水相管(24)连通于所述水相通道(3614)的进水口。

4.根据权利要求3所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述水相注射机构(20)还包括水相搅拌器(23)，所述水相注射器(21)内部含有磁力搅拌子，所述水相搅拌器(23)能够驱动所述磁力搅拌子运动。

5.根据权利要求3所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述多模式微流控装置还包括清洗机构(50)；所述清洗机构(50)包括清水容器(51)、蠕动泵(52)、水相清洗管道(53)、废液盘(55)、废液管道(57)和废液桶(58)；水相清洗管道(53)的两端分别连接清水容器(51)和所述水相三通阀的第三端；所述蠕动泵(52)安装在所述水相清洗管道(53)的路径上；产品输出通路还能够输出至所述废液盘(55)；所述废液盘(55) 底部设有开口，所述废液管道(57)的两端分别连接所述开口和所述废液桶(58)。

6.根据权利要求1所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述微流控芯片(361)包括圆柱形锥头毛细管(3611)、半方半圆柱形毛细管(3612)、圆柱形毛细管(3613)、水相管接头和油相管接头；所述圆柱形锥头毛细管(3611)的末端为锥形；所述半方半圆柱形毛细管(3612)一端为方形，另一端为圆形；所述圆柱形锥头毛细管(3611)的末端插入所述半方半圆柱形毛细管(3612)的方形端，所述半方半圆柱形毛细管(3612)的圆形端密封连接于所述圆柱形毛细管(3613)；所述水相管接头的一端连通于所述圆柱形锥头毛细管(3611)的进水口，水相管接头和圆柱形锥头毛细管(3611)的内部形成所述水相通道(3614)，所述水相管接头的另一端为所述水相通道(3614)的进水口；所述油相管接头的一端密封包覆在所述圆柱形锥头毛细管(3611)的外壁并连通所述半方半圆柱形毛细管(3612)的方形端，形成所述油相通道(3615)，所述油相管接头的另一端为所述油相通道(3615)的进油口；所述圆柱形毛细管(3613)的出口为所述混合相通道的出口。

7.根据权利要求1～6任意一项所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述紫外光固机构(40)包括框架、紫外灯板(42)、紫外移动轴(43)、强度检测器(44)、紫外固化导管(45)和电机(46)；所述紫外移动轴(43)固定连接于所述电机(46)，电机(46)固定在框架上；所述紫外灯板(42)安置于框架内，且与穿过所述框架的活动支架固定连接，所述活动支架通过滚珠装置连接于所述紫外移动轴(43)；所述紫外灯板(42)上安装的紫外灯朝向所述紫外固化导管(45)，所述紫外固化导管(45)固定在所述框架内；所述强度检测器(44)固定于所述框架，检测所述紫外固化导管(45)发出的紫外光强度；

所述混合相通道的出口连通于所述紫外固化导管(45)的一端，紫外固化导管(45)的另一端连通于所述产品输出通路。

8.根据权利要求7所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述紫外固化导管(45)为U形，U形的两边位于所述紫外灯板(42)下方。

9.根据权利要求1所述的多模式微流控装置，其特征在于：多模式微流控装置包括机台台面，所述油相注射机构(10)、水相注射机构(20)、微流控芯片(361)、紫外光固机构(40)和自动化连续生产机构(30)均集成在所述机台台面上；

所述自动化连续生产机构(30)包括空盘盒(31)、推送器(32)、接送盘(33)、抓取组件(34)、转盘(35)和成品盘(37)；所述空盘盒(31)固定在机台台面上，内部能叠放多层表面皿；所述接送盘(33)、转盘(35)和成品盘(37)均设置于机台台面上，均能够容纳一个表面皿；所述推送器(32)安装于所述空盘盒(31)外，具有一推杆，推杆能够推动空盘盒(31)底层的表面皿，推杆推动表面皿的方向朝向所述接送盘(33)；所述所述产品输出通路的末端能够插入所述转盘(35)内的表面皿中；所述抓取组件(34)包括空盘夹子(341)、成品夹子(342)、移动拖链(343)和固定支架(344)；固定支架(344)固定在机台台面上；移动拖链(343)的一端固定于固定支架(344)，另一端分别连接于空盘夹子(341)和成品夹子(342)；空盘夹子(341)能抓取接送盘(33)中的表面皿放入转盘(35)中，成品夹子(342)能抓取转盘(35)中含有微球产品的表面皿放入成品盘(37)中。

10.根据权利要求9所述的多模式微流控装置，其特征在于：所述自动化连续生产机构(30)还包括芯片驱动组件(36)；所述芯片驱动组件(36)包括依次固定的芯片移动轴(365)、拉伸螺丝(362)和芯片定位块(363)；所述产品输出通路和所述微流控芯片(361)均固定在所述芯片定位块(363)上；所述芯片移动轴(365)通过拉伸螺丝(362)驱动所述芯片定位块(363)移动；所述紫外光固机构(40)与所述芯片定位块(363)通过连杆连接且运动状态同步。

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