CN112955259A - 防堵塞微流体多通道装置 - Google Patents

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mixing
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胡安·佩雷斯-梅卡德尔
胡远都
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Abstract

一种防堵塞微流体多通道装置，该装置包括：第一混合室，第一混合室包括第一端部和第二端部，其中，第一端部包括与第一混合室流体连通地连接的至少一个入口；以及至少一个第一毛细元件，所述至少一个第一毛细元件包括第一端部和第二端部以及位于至少一个第一毛细元件内的至少一个隔膜，其中，所述至少一个第一毛细元件的第一端部与第一混合室的第二端部流体连通地连接，所述至少一个隔膜将所述至少一个第一毛细元件的横截面分为多个通道，其中，所述至少一个第一毛细元件包括沿着所述至少一个第一毛细元件的纵向轴线在所述至少一个第一毛细元件的一部段与所述至少一个第一毛细元件的第二端部之间减小的截面。还描述了微流体系统和使用所述微流体系统生产乳液的方法。

Description

防堵塞微流体多通道装置
优先权的要求
本申请要求于2018年11月6号提交的序列号为16/182,009的美国申请优选权的权益，该美国申请的全部公开内容通过参引并入本文。
技术领域
本发明属于微流体装置的领域，并且更具体地属于具有多通道的微流体装置的领域。
背景技术
已经证明微流体技术为许多科学和技术领域中的大量应用提供了通用且强大的工具[Utada A.S.等人,Science,2005,38(5721):534-541]。这些应用中的大部分应用由于该技术的与在该技术产生的产品的大规模生产中遇到的困难相关联的关键限制性而仍保持是基于实验室的。特别地，众所周知的是，微流体装置中的微通道很容易被外部物质堵塞，外部物质比如为灰尘、残留物和其他污染物，例如由可能在所制造的装置内发生的化学反应产生的那些污染物。
这两个特定方面限制了微流体技术的进一步发展，特别是就使用微流体生产的产品的大规模应用而言对微流体技术的潜在发展产生影响。这些限制在很多应用中都会遇到，并且更确切地说，在通过微流体生产聚合体、比如在以快速形成时间内的大规模生产聚合体中会遇到。
特别地，由于标准的玻璃微流体装置容易堵塞，因此它们的大规模生产效率不高，因为一个通道玻璃微流体的生产量非常低。已经提出了由不同材料制成的其他装置、比如PDMS(聚二甲基硅氧烷)微流体装置。例如，Arriaga,L.R.等人(Lab Chip,2015,15,3335-3340)报告了使用软光刻技术构建的、能够实现连续生产双重乳液的可扩展的基于PDMS的微流体装置。Vian等人(Lab Chip,2018,18,1936–1942)报告了PDMS微流体装置，该微流体装置包括用于减少双重乳液壳的厚度的抽吸装置。然而，PDMS装置通常依赖于对流量和润湿性两者的精细控制，使得很难进行稳定的操作。Nisisako T.和Torii T.报告了用于大规模生产单体液滴和聚合物微球的一种微流体装置，该微流体装置包括玻璃芯片以及用于将流体供给到芯片的入口孔中的支承架(Lab Chip.2008,8,287-293)。US 9,486,757 B2提出了微流体系统的并行使用，以改善对乳液的尺寸和分散性以及可扩展性的控制。WO2015/160919 A1描述了基于在接合处相交以便控制乳液的尺寸和组成的多个微流体通道的系统。
尽管进行了上述努力，但是仍需要一种解决堵塞问题的微流体装置，特别是当微流体装置涉及用于下述领域中的行业应用的聚合体的批量生产：比如石油和天然气、能源和环境、化妆品行业、药物和药理学行业应用、活性聚合体的大规模制造以及相关的行业应用。
发明内容
本发明通过防堵塞微流体多通道装置、微流体系统以及生产多重乳液的方法提供了针对上述问题的替代方案。
因此，在第一发明方面中，本发明提供了一种防堵塞微流体多通道装置，该装置包括：
i.第一混合室，该第一混合室包括第一端部和第二端部，其中，第一端部包括与第一混合室流体连通地连接的至少一个入口，
其中，第一混合室构造成：
-通过至少一个入口接纳第一溶液，并且
-将所述第一溶液与至少第二溶液混合，以及
ii.至少一个第一毛细元件，所述至少一个第一毛细元件包括：
a)第一端部和第二端部，
其中，至少一个第一毛细元件的第一端部与第一混合室的第二端部流体连通地连接，并且至少一个第一毛细元件的第一端部构造成从第一混合室接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物，以及
b)位于至少一个第一毛细元件内的至少一个隔膜，所述至少一个隔膜将至少一个第一毛细元件的横截面分成多个毛细通道，
其中，至少一个第一毛细元件包括沿着至少一个第一毛细元件的纵向轴线在至少一个第一毛细元件的第一端部与至少一个第一毛细元件的第二端部之间减小的截面。
包括具有多个毛细通道的至少一个第一毛细元件的防堵塞微流体多通道装置极大地降低了被阻塞的可能性。因此，也大幅降低了微流体装置被完全阻塞的机会。
在第二发明方面中，本发明提供了一种微流体系统，包括：
i.根据第一实施方式的防堵塞多通道装置，
ii.混合装置，该混合装置包括：
a)第二混合室，该第二混合室包括第一端部和第二端部，以及
b)至少一个第二毛细元件，所述至少一个第二毛细元件具有第一端部和第二端部，其中，至少一个第二毛细元件包括沿着至少一个第二毛细元件的纵向轴线在至少一个第二毛细元件的第一端部与至少一个第二毛细元件的第二端部之间增加的截面，
其中，至少一个第一毛细元件的第二端部通过第二混合室与所述至少一个第二毛细元件的第一端部流体连通地连接，并且
其中，第二混合室构造成：
-容纳至少第三溶液，
-容纳至少一个第一毛细元件的第二端部以及至少一个第二毛细元件的第一端部，以及
-通过至少一个第一毛细元件的第二端部接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物。
本发明的作者已经观察到，本发明的包括如上所限定的防堵塞多通道装置的微流体系统由于该微流体系统降低了被完全阻塞的风险而呈现出增加的使用寿命。此外，复杂软结构比如聚合体的生产率相对于标准设备的生产率也提高了。
在第三发明方面中，本发明提供了一种生产多重乳液的方法，该方法包括下述步骤：
a)提供根据第二发明方面的微流体系统；
b)将第一溶液通过至少一个入口注入；
c)将第一溶液在第一混合室中与至少第二溶液混合；
d)使从步骤(c)得到的混合物从第一混合室通过至少一个第一毛细元件流动至第二混合室；
e)将从步骤(d)得到的混合物在第二混合室中与至少第三溶液混合以产生多重乳液；以及
f)将从步骤(e)得到的所述多重乳液通过至少一个第二毛细元件的第二端部输出。
附图说明
参照附图，本发明的这些及其他特征和优点将鉴于本发明的详细描述变得清楚地理解，其中，本发明的这些及其他特征和优点根据本发明的优选实施方式而变得明显，优选实施方式仅作为示例而给出，并且不限于此。
图1是微流体系统(1)的实施方式的立体表示。
图2是微流体系统(1)的实施方式的轮廓表示。
图3(a)至图3(c)是微流体系统(1)的蒙太奇照片；并且图3(d)是毛细元件(130)的横截面图。
图4(a)至图4(d)是在工作示例1至工作示例3的微流体系统(1)内的高分子的高生产量制造；图4(e)是在工作示例3中制备的聚合体的明场光学显微镜学图像；并且图4(f)是所述聚合体内部填充有罗丹明B的荧光显微镜学图像。
图5图示了在下述两种不同的情况下微流体装置(1)堵塞的显微图像：(a)单个通道堵塞以及(b)双通道堵塞。顶部部分的示意图显示了相应通道被堵塞时的情况。
图6是微流体系统(1)的实施方式的立体表示，其中，两个毛细元件(130、130’)平行布置并且具有两个中间通道(150、150’)。
图7(a)至图7(f)是平行布置的微流体系统(1)的蒙太奇照片。
图8是具有两个平行布置的毛细元件(130、130’)的图6的微流体系统内的流动过程的蒙太奇照片，两个平行布置的毛细元件(130、130’)形成了最终8个注入通道，其中：(a)巨大的w/o乳液液滴在进入到两个单独的毛细元件(130、130’)中时被分成两个w/o乳液液滴；(b)w/o液滴被输送到两个毛细元件(130、130’)内；(c)液滴开始进入到两个毛细元件(130、130’)中，两个毛细元件(130、130’)中的每个毛细元件具有四通道，并且液滴被分离成较小的液滴；(d)已分离的较小液滴被输送到四通道毛细元件(130、130’)内；(e)产生超薄壳w/o/w乳液液滴；以及(f)超薄壳液滴被收集在进行收集的第二毛细元件(220、220’)内。
具体实施方式
在该说明书(包括权利要求书、说明书和附图)中描述的所有特征和/或所描述的方法的所有步骤可以以任何组合方式进行组合，但这些相互排斥的特征和/或步骤的组合除外。
术语“微流体”是指对下述装置和过程进行设计、制造和制订：所述装置和过程通常处理纳升或微升量级的流体体积。术语“堵塞”是指中断微流体装置中的流体的输送的机制。
因此，在第一发明方面中，本发明涉及一种防堵塞微流体装置，以避免堵塞现象，并且因此提高微流体系统的寿命和效率。为此目的，本发明的作者已经开发了一种防堵塞微流体多通道装置(100)，该装置包括：
i.第一混合室(110)，第一混合室(110)包括第一端部(111)和第二端部(112)，其中，第一端部(111)包括与第一混合室(110)流体连通地连接的至少一个入口(120)，
其中，第一混合室(110)构造成：
-通过至少一个入口(120)接纳第一溶液，并且
-将所述第一溶液与至少第二溶液混合，以及
ii.至少一个第一毛细元件(130)，所述至少一个第一毛细元件(130)包括：
a)第一端部(131)和第二端部(132)，
其中，至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)的第二端部(112)流体连通地连接，并且第一端部(131)构造成从第一混合室(110)接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物，以及
b)位于至少一个第一毛细元件(130)内的至少一个隔膜(137)，所述至少一个隔膜(137)将所述至少一个第一毛细元件(130)的横截面分成多个毛细通道(133、134、135、136)，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)包括沿着所述至少一个第一毛细元件(130)的纵向轴线在所述至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与所述至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)之间减小的截面。
如以上所限定的，本发明的防堵塞微流体多通道装置(100)包括第一混合室(110)，第一混合室(110)包括第一端部(111)和第二端部(112)，其中，第一端部(111)包括与第一混合室(110)流体连通地连接的至少一个入口(120)。
术语“混合室”是指具有其中可以混合至少两种流体的容积的容器。在本发明的上下文中，术语“混合”是指一种流体的分子扩散到另一种流体中，以便达到这两种流体在浓度方面的均匀分布，这两种流体彼此不溶混并且呈现共流层流。
用于本发明的混合室的合适容器是成形玻璃、石英、塑料或甚至是金属容器，只要它们适用于进行显微镜观察和表面改质即可，如例如毛细装置。
在特定实施方式中，第一混合室110是毛细装置。
术语“毛细装置”是指由刚性材料、比如塑料或玻璃制成的非常细的容积，通常是管，其中，流体在被称为“毛细作用”(“毛细现象”)的过程中向上流入到管中。在毛细现象或毛细作用下，流体克服重力沿向上方向移动。
因此，在另一特定实施方式中，第一混合室(110)是毛细管，该毛细管优选地具有在0.8mm与1.9mm之间的外径，甚至更优选地具有在0.5mm与1.5mm之间的内径。
为了清楚地限定第一混合室(110)的结构，已经确定了第一混合室的端部，即第一端部(111)和第二端部(112)。
第一端部(111)是开口端部，并且第一端部(111)构造成容纳与第一混合室(110)的内部流体连通的至少一个入口(120)。
因此，如以上所限定的防堵塞微流体多通道装置(100)还包括与第一混合室(110)流体连通地连接的至少一个入口(120)。
至少一个入口(120)构造成提供与第一混合室(110)的内部的流体连通，以便将第一溶液注入到第一混合室(110)内部。
因此，第一混合室(110)构造成：
-通过至少一个入口(120)接纳第一溶液，并且
-将所述第一溶液与至少第二溶液混合。
由于所述微流体装置呈现具有低雷诺数的层流状态的事实，因此在微流体装置中混合是困难的。术语“雷诺数”或“Re”是指无量纲量，该无量纲量定义为由于不同的流体速度而经受相对内部运动的流体内的惯性力与粘性力的比率。微流体装置中常见的通道的通常较低的、大约为100μm的水力直径(L)与由于极高的反压和大约为10-6m2/s的典型的运动粘度(ν)而造成的典型的小的(～1mm/s)流速(或流量)(V)的结合导致微通道中的流的低雷诺数(VL/ν)(大约为0.1)。低雷诺数表明，粘性力相比于流中的惯性力中占主导地位，从而抑制了可能有助于流体混合的任何流动湍流。结果，微流体装置中的流实质上几乎总是层状的。由于流的雷诺数在微流体装置中是非常小的，因此它们无法利用宏观系统中常见的湍流混合的优势。结果，微流体装置必须仅依赖于扩散混合，扩散混合是固有地较慢的过程并且需要长的通道来实现充分的混合[Ward.K.和Fan Z.H.J.Micromech.Microeng.2015；25(9)，pii:094001]。
因此，由于本发明的微流体装置应在层流状态下操作(并且因此，具有低的雷诺数)以控制要制备的液滴的尺寸，因此通过施加受控的流量来优化微流体装置的操作时间和通道的尺寸。特别地，可以通过将至少一个泵连接至所述至少一个入口(120)来控制流量。
在本发明的上下文中，术语“泵”是指通过机械作用使流体移动的任何装置。合适于本发明的微流体装置的泵的非限制性示例是注射泵。
如果存在多于一个的泵，则这些泵可以是相同的泵或者是不同泵的组合。
在优选的实施方式中，装置(100)包括两个入口。有利地，该实施方式允许同时向第一混合室(110)供应多种溶液。
因此，在优选实施方式中，第一混合室(110)构造成：
-通过第一入口(120)接纳第一溶液，
-通过第二入口接纳第二溶液，以及
-将所述第一溶液与至少所述第二溶液混合。
如以上所限定的防堵塞微流体多通道装置(100)还包括至少一个第一毛细元件(130)。
至少一个毛细元件(130)包括第一端部(131)和第二端部(132)。
在特定实施方式中，至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)容纳在第一混合室(110)中。
因此，至少一个毛细元件(130)通过至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)流体连通地连接，其中，至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)的第二端部(112)流体连通地连接。
在特定的实施方式中，至少一个第一毛细元件(130)是毛细装置，优选地是毛细管，更优选地是具有在0.9mm与1.9mm之间的外径的毛细管，甚至更优选地具有在0.5mm与1.6mm之间的内径，甚至更优选地具有在3cm与6cm之间的长度。
在优选的实施方式中，第一端部(131)具有在0.8mm与1.8mm之间的外径，更优选地具有在0.4mm与1.5mm之间的内径。
由第一混合室(110)产生的混合物被输送至至少一个毛细元件(130)。因此，至少一个毛细元件(130)构造成从第一混合室(110)接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物。
在泵连接至系统的特定情况下，由于通过泵施加的压力，由第一混合室(110)产生的混合物被输送至至少一个毛细元件(130)。因此，至少一个毛细元件(130)构造成从第一混合室(110)接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物。
至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)的第二端部(112)之间的连接应当是水密的。
因此，在优选实施方式中，至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)的第二端部(112)之间的连接包括第一密封件(140)，第一密封件(140)构造成提供至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)与第一混合室(110)的第二端部(112)之间的水密连接。有利地，该实施方式避免了流体连通中的任何泄漏，并且因此提高了装置(100)的效率。
第一密封件(140)可以是提供第一混合室(110)与至少一个第一毛细元件(130)之间的水密性的任何元件，第一密封件(140)具有容纳两个元件的较宽的横截面。根据本发明，第一密封件(140)可以由玻璃、石英、塑料、金属或其任何组合制成。合适用作第一密封件(140)的元件的非限制性示例是橡胶密封件和玻璃毛细装置。
在特定实施方式中，第一密封件(140)是玻璃毛细装置，优选地是方形玻璃毛细装置或矩形玻璃毛细装置。
至少一个毛细元件(130)还在内部包括如以上所限定的至少一个隔膜(137)。术语“隔膜”应被理解为将至少一个毛细元件(130)的横截面分隔成多个通道的壁。因此，至少一个“隔膜”或“壁”将流过第一毛细元件(130)的流体通量分隔开。
本发明的作者已经观察到的是，位于至少一个第一毛细元件(130)内的至少一个隔膜(137)将标准单通道微流体装置的堵塞可能性降低了50％，即堵塞或不堵塞。因此，有利地，多个通道降低了堵塞的可能性，从而提供了可以大规模生产的防堵塞微流体多通道装置。例如，对于包括至少一个毛细元件(130)——所述至少一个毛细元件(130)的横截面被隔膜(137)分隔成四个通道——的微流体装置，微流体装置被完全堵塞的可能性降低至25％。
因此，至少一个毛细元件(130)还包括如以上所限定的位于至少一个第一毛细元件(130)内的至少一个隔膜(137)，所述至少一个隔膜(137)将至少一个第一毛细元件(130)的横截面分隔成多个毛细通道(133、134、135、136)。
在特定的实施方式中，毛细通道的数目为至少3。优选地，毛细通道的数目为4。
另外，至少一个毛细元件(130)的第二端部(132)是开口端部，其中，至少一个毛细元件(130)的第二端部(132)的横截面小于至少一个毛细元件(130)的第一端部(131)的横截面。有利地，截面的减小有利于产生因将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物的液滴。
在特定实施方式中，至少一个毛细元件(130)的第一端部(131)的横截面与第二端部(132)的横截面之间的比率在5与20之间。有利地，这些实施方式便于液滴的输送。
在特定实施方式中，至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)是敞开的截锥形端部，优选地至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)具有在70μm与130μm的内径，更优选地具有在500μm与1100μm的长度，甚至更优选地具有在10°与30°之间的角度。
另外，本发明的装置(100)允许多于一个的第一毛细元件(130)的并行化。这种实施方式由于堵塞的可能性相对于本发明的具有一个单个第一毛细元件(130)的装置(100)进一步降低而提高了微流体系统的生产率。
因此，在另一特定实施方式中，防堵塞微流体多通道装置(100)还包括流体连通地连接在第一混合室(110)与至少一个第一毛细元件(130)之间的至少一个中间通道(150)。
在又一特定实施方式中，防堵塞微流体多通道装置(100)包括两个第一毛细元件(130、130’)和两个中间通道(150、150’)，其中，各个第一毛细元件(130、130’)的第一端部(131、131’)与各个中间通道(150、150’)流体连通地连接，并且每个第一毛细元件(130、130’)中的毛细通道的数目为四。
在特定实施方式中，防堵塞微流体多通道装置由玻璃制成。
本发明的作者已经观察到的是，包括如以上所限定的防堵塞多通道装置(100)的微流体系统呈现增加的使用寿命和生产率，因为该微流体系统降低了被完全堵塞的风险。
因此，在第二发明方面，本发明提供了一种微流体系统(1)，微流体系统(1)包括：
i.如以上所限定的防堵塞多通道装置(100)，
ii.混合装置(200)，混合装置(200)包括：
a)第二混合室(210)，第二混合室(210)包括第一端部(211)和第二端部(212)，以及
b)具有第一端部(221)和第二端部(222)的至少一个第二毛细元件(220)，其中，至少一个第二毛细元件(220)包括沿着至少一个第二毛细元件(220)的纵向轴线在至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)与至少一个第二毛细元件(220)的第二端部(222)之间增加的截面，
其中，至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)与至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)通过第二混合室(210)而流体连通地连接，并且
其中，第二混合室(210)构造成：
-容纳至少第三个溶液，
-容纳至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)和至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)，以及
-通过至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)接纳由将第一溶液与至少第二溶液混合而产生的混合物。
因此，如以上所限定的微流体系统(1)包括本发明的防堵塞多通道装置(100)以及混合装置(200)。
混合装置(200)包括具有第一端部(211)和第二端部(212)的第二混合室(210)以及具有第一端部(221)和第二端部(222)的至少一个第二毛细元件(220)。
第二混合室(210)具有与关于第一混合室(110)说明的技术特征相似的技术特征。第二混合室(210)提供至少一个第一毛细元件(130)的第二端部(132)与至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)之间的流体连通，第一端部(221)和第二端部(132)均容纳在第二混合室(210)内，并且使得第二端部(132)和第一端部(221)两者彼此靠近但不直接地物理接触。
在特定实施方式中，至少一个第二毛细元件(220)是毛细管，该毛细管优选地具有在0.9mm与1.9mm之间的外径，更优选地具有在0.4mm与1.5mm之间的内径，甚至更优选地具有在2.0cm与5.0cm之间的长度。
在特定实施方式中，第二端部(132)与第一端部(221)之间的间隔在30μm与100μm之间。
在特定实施方式中，第二混合室(210)是毛细装置，更特别地是方形毛细管或矩形毛细管，优选地具有在0.8mm与1.5mm之间的内部横截面侧部长度。
在优选实施方式中，第二混合室(210)由玻璃制成。
如之前所限定的，混合装置(200)的至少一个第二毛细元件(220)包括沿着至少一个第二毛细元件(220)的纵向轴线在至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)与第二端部(222)之间增加的截面。
在特定实施方式中，至少一个第二毛细元件(220)的第一端部(221)是敞开的截锥形端部，优选地具有在0.18mm与0.41mm之间的内径，更优选地具有在0.8mm与2.0mm之间的长度，甚至更优选地具有在18°与38°之间的角度。
在本发明的上下文中，术语“微流体系统”是指构造成产生作为用于制备多重乳液的前体的液滴的装置。
术语“乳液”是指通常不混溶的两种或更多种液体的混合物。乳液是更普遍的一类称为胶体的物质的两相体系的一部分。乳液可以分类为单一乳液或双重乳液(也称为多重乳液)。单一乳液的分散向在微米尺寸范围(1μm–50μm)内。双重或多重乳液是复杂的体系，其中，一种液体的液滴首先分散在第二液体的较大液滴中，然后其再分散在最终的连续相中。多重乳液可以是“油包水包油”(O/W/O)类型的乳液，或者也可以是相反(W/O/W)类型的乳液。双重和多重乳液结构的直径在50μm–300μm的范围内。
合适于本发明的微流体系统的多重乳液的非限制性示例是聚合体、脂质体、微囊体(比如胶体或水凝胶)、微凝胶以及陶瓷微球。
在特定的实施方式中，本发明的微流体系统(1)构造成生产聚合体。
术语“聚合体”(也称为“聚合物囊泡”)是指具有含水核的组装球形结构，其中含水核被通常由二嵌段共聚物两亲物组成的双分子层膜包围。聚合体结合了将疏水性化合物包封在双层中且同时将亲水性活性物包封在水性内部中的能力。所提出的用于形成聚合体的机制是基于液滴至囊泡的演化过程。所述过程开始于由第一溶液(通常为水溶液)形成的核/壳液滴的形成，该第一溶液被包封到由至少一种第二溶液(通常为聚合物溶液)形成的壳中。之后，由于渗透压，核/壳液滴通过壳中溶剂的蒸发而演变成聚合物囊泡(或聚合体)。本发明的微流体系统允许获得具有不同核数、优选地1至4的核数的双重和多重乳液，所述双重和多重乳液可以通过改变第一溶液的流量来获得。
为此目的，必须控制装置(1)的内表面的润湿特性。
因此，在特定实施方式中，对第一混合室(110)的内表面的至少一部分进行化学处理以使第一混合室(110)的内表面疏水。
在另一特定实施方式中，多个毛细通道(133、134、135、136)的内表面的至少一部分还包括疏水处理部。优选地，对多个毛细管通道(133、134、135、136)的整个内表面进行疏水处理。
疏水处理的非限制性示例是使用硅烷进行处理，硅烷比如为正十八烷基三甲氧基硅烷、三氯(1H、1H、2H、2H-全氟辛基)硅烷、三甲氧基(十八烷基)硅烷、二乙基二氯硅烷、七十氟癸基三甲氧基硅烷、十八烷基三氯硅烷和三(三甲基硅氧基)硅乙基二甲基氯硅烷。
在优选实施方式中，第一混合室(110)的内表面的至少一部分和/或多个通道(133、134、135、136)的内表面的至少一部分被用正十八烷基三甲氧基硅烷进行处理。
在另一特定实施方式中，一个第二毛细元件(220)的内表面的至少一部分包括亲水处理部。
亲水处理的非限制性示例使用硅烷进行处理，硅烷比如为2-[甲氧基(聚乙烯氧基)丙基]三甲氧基硅烷、乙酰氧基甲基三甲氧基硅烷、乙酰氧基甲基二甲基乙酰甲氧基硅烷、2-(甲氧羰基)乙基三氯硅烷、甲氧基三乙烯氧基丙基三氯硅烷基、3-甲氧基丙基三甲氧基硅烷以及甲氧基乙氧基十一烷基三氯硅烷。
在优选实施方式中，至少一个第二毛细元件(220)的内表面的至少一部分被用2-[甲氧基(聚乙烯氧基)丙基]三甲氧基硅烷进行处理。
在特定实施方式中，一旦微流体系统(1)的所有元件组装在一起，就进行密封，如例如进行环氧树脂密封。
本发明的最后一方面涉及一种生产多重乳液的方法，该方法包括以下步骤：
a)提供如以上所限定的微流体系统；
b)将第一溶液通过至少一个入口(120)注入；
c)将第一溶液在第一混合室110中与至少第二溶液混合；
d)使由步骤(c)产生的混合物从第一混合室(110)通过至少一个第一毛细元件(130)流动至第二混合室(210)；
e)将由步骤(d)产生的混合物在第二混合室(210)中与至少第三溶液混合以产生多重乳液；以及
f)将由步骤(e)产生的多重乳液通过至少一个第二毛细元件(220)的第二端部(222)输出。
如以上限定的微流体系统应该在层流状态下操作，以便控制要制备的液滴的大小。为此目的，例如通过将至少一个泵连接至步骤(a)的微流体装置中的至少一个入口(120)来控制流量。
因此，在层流状态下，将第一溶液在步骤(c)中与至少第二溶液在第一混合室(110)中混合。
因此，在层流状态下，在第二混合室(210)中将步骤(d)产生的混合物在步骤(e)中与至少第三溶液混合。
此外，在本发明的上下文中，第一溶液与至少一种第二溶液不混溶，并且至少一种第二溶液与至少一种第三溶液不混溶。第一溶液和至少一种第三溶液可以彼此混溶或者彼此不混溶。
用于本发明的装置(100)的合适的第一溶液是诸如癸烷溶液的有机溶剂溶液和诸如聚乙二醇(PEG)水溶液的水溶液。
在优选实施方式中，第一溶液是水溶液。
适用于本发明的装置(100)的至少一种第二溶液的非限制性示例是：聚合物溶液、比如乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPEOTA)树脂溶液或HFE-7500工程流体溶液；挥发性有机溶液、比如两亲嵌段共聚物/均聚物/脂质溶液；以及水溶液。
在优选实施方式中，至少一种第二溶液是聚合物溶液。
合适于如以上所限定的系统(1)中的至少第三溶液的非限制性示例是：水溶液、比如聚(乙烯醇)水溶液；硅油溶液、比如道康宁749流体；1-癸醇溶液、比如司盘80；以及十六烷溶液、比如Abil EM90。
在优选实施方式中，至少第三溶液是水溶液。
在特定方面，本发明涉及将如以上所限定的防堵塞微流体多通道装置(100)作为微流体系统中的部件的用途。
在另一个特定方面，本发明涉及如以上所限定的微流体系统(1)在生产多重乳液、优选地在生产聚合体中的用途
本发明提供了以下条款，这些条款的编号不应被解释为指明重要性等级：
条款1.-一种防堵塞微流体多通道装置(100)，包括：
i.第一混合室(110)，所述第一混合室包括第一端部(111)和第二端部(112)，其中，所述第一端部(111)包括与所述第一混合室(110)流体连通地连接的至少一个入口(120)，
其中，所述第一混合室(110)构造成：
-通过所述至少一个入口(120)接纳第一溶液，并且
-将所述第一溶液与至少第二溶液混合，以及
ii.至少一个第一毛细元件(130)，所述至少一个第一毛细元件(130)
包括：
a)第一端部(131)和第二端部(132)，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)流体连通地连接，并且所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)构造成从所述第一混合室(110)接纳由将所述第一溶液与所述至少第二溶液混合而产生的混合物，以及
b)位于所述至少一个第一毛细元件(130)内的至少一个隔膜(137)，所述至少一个隔膜(137)将所述至少一个第一毛细元件(130)的横截面分成多个毛细通道(133、134、135、136)，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)包括沿着所述至少一个第一毛细元件(130)的纵向轴线在所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)之间减小的截面。
条款2.-根据条款1所述的装置(100)，还包括第二入口。
条款3.-根据条款2所述的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)的所述第一端部(111)包括与所述第一混合室流体连通地连接的第二入口。
条款4.-根据条款1至3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的第一端部(131)容纳在所述第一混合室(110)中。
条款5.-根据条款1至4中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)是毛细管。
条款6.-根据条款1至5中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)之间的连接包括第一密封件(140)，所述第一密封件(140)构造成提供所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)之间的水密连接。
条款7.-根据条款1至6中的任一项所述的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)的内表面的至少一部分包括疏水处理部。
条款8.-根据条款1至7中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)中的毛细通道的数目为至少3。
条款9.-根据条款1至8中的任一项所述的装置(100)，其中，多个所述毛细通道(133、134、135、136)的内表面的至少一部分包括疏水处理部。
条款10.-根据条款1至9中的任一项的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)还包括至少一个中间通道(150)，所述至少一个中间通道(150)流体连通地连接在所述第一混合室(110)与所述至少一个第一毛细元件(130)之间。
条款11.-根据条款10的装置(100)，包括两个第一毛细元件(130、130’)和两个中间通道(150、150’)，其中，各个所述毛细元件(130、130’)的所述第一端部(131、131’)与各个所述中间通道(150、150’)流体连通地连接，并且每个所述第一毛细元件(130、130’)中的毛细通道的数目为四。
条款12.-根据条款1至11中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)是敞开的截头锥形端部。
条款13.-根据条款1至12中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个毛细元件(130)的所述第一端部(131)的横截面与所述至少一个毛细元件(130)的所述第二端部(132)的横截面之间的比率在5与20之间。
条款14.-一种微流体系统(1)，包括：
i.根据条款1至13中的任一项所述的防堵塞多通道装置(100)，
ii.混合装置(200)，所述混合装置(200)包括：
a)第二混合室(210)，所述第二混合室(210)包括第一端部(211)和第二端部(212)，以及
b)至少一个第二毛细元件(220)，所述至少一个第二毛细元件(220)具有第一端部(221)和第二端部(222)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)包括沿着所述至少一个第二毛细元件(220)的纵向轴线在所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)与所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第二端部(222)之间增加的截面，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)通过所述第二混合室(210)与所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)流体连通地连接，
其中，所述第二混合室(210)构造成：
-容纳至少第三溶液，
-容纳所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)以及所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)，并
且
-通过所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)
接纳由将所述第一溶液与所述至少第二溶液混合而产生的混合物。
条款15.-根据条款14所述的系统(1)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)是敞开的截头锥形端部。
条款16.-根据条款14或15中的任一项所述的系统(1)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)的内表面的至少一部分包括亲水处理部。
条款17.-一种生产多重乳液的方法，所述方法包括下述步骤：
a)提供根据条款14至16中的任一项所述的微流体系统；
b)将第一溶液通过所述至少一个入口(120)注入；
c)将所述第一溶液在所述第一混合室(110)中与至少第二溶液混合；
d)使从步骤(c)得到的混合物从所述第一混合室(110)通过所述至少一个第一毛细元件(130)流动至所述第二混合室(210)；
e)将从步骤(d)得到的混合物在所述第二混合室(210)中与至少第三溶液混合以产生多重乳液；并且
f)将从步骤(e)得到的所述多重乳液通过所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第二端部(222)输出。
条款18.-根据条款16所述的方法，其中，所述第一溶液是水溶液。
条款19.-根据条款17或18中的任一项所述的方法，其中，所述至少第二溶液是聚合物溶液。
条款20.-根据条款17至19中的任一项所述的方法，其中，所述至少第三溶液是水溶液。
条款21.-根据条款1至13中的任一项的防堵塞微流体多通道装置作为部件在微流体系统中的用途。
条款22.-根据条款14至16中的任一项的微流体系统(1)在生产多重乳液中的用途。
示例
示例1-基于玻璃毛细管的微流体装置的构造
图1至图3示出了如下被构造的基于玻璃毛细管的微流体装置。
θ(Theta)横截面毛细装置(OD(外径)＝1.00mm，Hilgenberg公司)和标准的圆形毛细装置(OD＝1.00mm，Vitrocom)通过微型拉拔器(PC-10拉拔器，Narishige)被拉拔并且通过微型锻造器(MF-830微型锻造器，Narishige)渐缩成分别具有为～95μm和220μm的内径。在该示例中，θ横截面毛细管是第一毛细元件(130)，并且标准圆形毛细管是第二毛细元件(220)。因此，在拉拔之后，θ截面毛细管(130)的第二端部(132)的截面的内径(ID)为95μm，并且标准圆形毛细管(220)的第一端部(221)的截面的ID为220μm。第二端部(132)的长度为866μm，并且第一端部(221)的长度为1.751mm。第二端部(132)的角度为～12°，并且第一端部(221)的角度为22°。
通过2-[甲氧基(聚乙烯氧基)丙基]三甲氧基硅烷(Gelest，Inc.)处理标准圆形毛细装置(220)的220μm内径的横截面，以使标准圆形毛细装置(220)的横截面具有亲水性，而通过三氯(十八烷基)硅烷(Sigma-Aldrich)处理θ横截面毛细装置(130)的95μm内径的截面，以使θ横截面毛细装置(130)具有疏水性。随后，两个改性圆形毛细装置(220、130)相对地插入具有1.05mm(Vitrocom)的内部横截面侧部长度的方形毛细管(210)中。两个梢部(132、221)的间距为约60μm。
同时，θ毛细装置(131)的左侧部插入到具有相同的疏水处理部的另一短的方形玻璃毛细装置(140)中，并且θ毛细装置(131)具有1.00mm的外径和1.00mm的内径。在短的方形玻璃毛细装置(140)的左侧部上，放置具有1.00mm的外径和1.00mm的内径的第二经疏水处理的圆形玻璃毛细装置(110)。在该短的方毛细装置(140)内，θ毛细装置(131)的左侧部与圆形毛细装置(112)的右侧部小心且紧密地接触。
最后，将横截面的内径为200μm的第三圆形毛细装置(120)从外径为1.00mm的圆形(筒形)毛细装置插入到第二圆形毛细装置(111)中，第三圆形毛细装置(120)的梢部靠近θ毛细装置(131)的左侧部。梢部部分的内径和外径分别为～180μm和280μm。
随后，将所有毛细装置组装在一起，以提供具有注射器针入口和注射器针出口的系统。最后，对毛细装置和针进行环氧树脂密封。
示例2-超薄核/壳液滴的制造
图4(a)至图4(d)示出了利用先前部分示例1的基于玻璃毛细装置的微流体装置制造液滴的示例。
特别地，使用三个相来制造液滴。分别使用10wt％的PVA的水溶液以及环己烷/氯仿(w/w＝6/4)的混合溶液中的5mg/mL的PB65-b-PEO35作为外相和中间相。内相是具有10wt％的PEG6000与痕量的罗丹明b的水溶液。对于用以标记聚合物壳层的一些实验，将微量的尼罗红添加至中间有机相。
然后通过三个可编程注射泵(NE-1000，New Era)将三个相以被精确调节的流速注入到上述微流体装置中，以便在层流状态下操作并且产生单分散的双重乳液液滴，如下。对于单θ毛细管装置，当外相的流速、中间相的流速以及内相的流速分别设定为9.0mL/h、2.0mL/h和1.0mL/h时，可以生成稳定的单分散超薄壳液滴。在这些特定条件下，所得的聚合体具有约97±8μm(图4(e))的平均直径。
示例3-示例2的液滴的收集和聚合物囊泡的形成
图4(a)至图4(e)示出了收集到的液滴和聚合物囊泡的形成。
特别地，双重乳液通过塑料管(聚乙烯，横截面的内径为820μm)被输送并被收集在具有2ml收集溶液(50mM氯化钠水溶液)的5ml玻璃小瓶中以快速形成聚合物囊泡。玻璃样品小瓶被直接安置在光学显微镜(3032倒置显微镜，ACCU-Scope)下，该光学显微镜具有连接成用于表征的数码相机。由Pixelink软件控制的相机记录了图像。对于荧光显微镜，样品被放置在以荧光模式操作的倒置Zeiss显微镜的下方。所有图像使用公共领域可用的软件Image J进行处理。
图5图示了通道堵塞的两种情况：(左)单个通道堵塞；以及(右)两个通道堵塞。显微镜图像示出了即使一个或两个通道被不期望的颗粒阻塞，该装置仍然有效地工作。
示例4-基于并行的玻璃毛细装置的微流体装置的构造
图6示出了如下被构造的基于并行的玻璃毛细装置的微流体装置的示例。横截面的内径为95μm的两个θ横截面毛细装置((130、130’)，OD＝1.00mm，Hilgenberg公司)以及横截面的内径为220μm的两个标准圆形毛细装置((220、220’)，OD＝1.00mm，Vitrocom)通过微型拉拔器(PC-10拉拔器，Narishige)被拉拔并通过微型锻造器(MF-830微型锻造器，Narishige)逐渐变细。
通过2-[甲氧基(聚乙烯氧基)丙基]三甲氧基硅烷(Gelest公司)处理每个标准圆形毛细装置(220、220’)的每个220μm内径的横截面、即毛细装置(220、220’)的内表面，以使毛细装置(220、220’)的内表面具有亲水性。另外，通过三氯(十八烷基)硅烷(Sigma-Aldrich)处理θ横截面毛细管(130、130’)的95μm内径的横截面、即每个毛细装置(130、130’)的内表面，以使每个毛细装置(130、130’)的内表面具有疏水性。随后，θ横截面毛细装置(130，130’，220，220’)相对地插入到矩形横截面毛细管(210)中，其中，横截面侧部长度为2.00mm×1.00mm(Vitrocom)。标准圆形毛细装置(220、220’)的一对220μm内径的横截面和θ横截面毛细装置(130、130’)的95μm内径的横截面中的每一者位于相同的纵向轴线上。每对的两个梢部(132、221)分开约60μm。
同时，θ横截面毛细装置(131)的左侧部插入到具有相同的疏水处理部的另一短的矩形玻璃毛细管(140)(2.00mm×100mm的内部尺寸)中。在短的方形玻璃毛细管(140)的左侧部上，使用2-[甲氧基(聚乙烯氧基)丙基]三甲氧基被疏水处理的两个硅烷圆形玻璃毛细装置(150、150’)被安置作为中间通道。
然后，安置另一经疏水处理的圆形玻璃毛细装置(110)。在该短的方形毛细装置(140)的内部，θ毛细管(131)的左侧部与圆形毛细管(112)的右侧部小心且紧密地接触。
在该示例中，每个θ横截面毛细装置(130、131’)的第一端部(131、131’)分别与每个中间通道(150、150’)流体连通地连接，然后中间通道(150、150’)又与横截面内径为220μm的标准圆形毛细装置(110)流体连通地连接。
最后，横截面内径为220μm的圆形毛细装置(120)插入到圆形毛细装置(110)中，从而提供与圆形毛细装置(110)的内部的流体连通。
随后，所有毛细装置被组装在一起以提供具有注射器针入口和注射器针出口的系统，并且最终对毛细管和针进行环氧树脂密封。
示例5-具有并行装置的超薄芯/壳液滴的制造
图7(a)至图7(f)以及图8(a)至图8(f)示出了利用示例4中描述的基于并行的玻璃毛细装置的微流体装置制造液滴的示例。
特别地，如在基于并行的玻璃毛细装置的微流体装置的示例中描述的，产生三个相。
然后通过三个可编程注射器泵(NE-1000，New Era)将三个相以被精确调节的流量注入到上述微流体装置中，以便在层流状态下操作并且产生单分散的双重乳液液滴，如下所述。对于双θ毛细装置，当外相的流量、中间相的流量以及内相的流量分别设定为22mL/h、3.5mL/h和3mL/h时，可以生成稳定的单分散超薄壳液滴。在这些特定条件下，所得的聚合物囊泡具有约130±15μm的平均直径。
图8图示出了在并行的微流体装置内部的不同部分中进行的过程。显微镜图像示出了即使一个或两个通道被不期望的颗粒阻塞，该装置仍然有效地工作。
示例6-示例5的液滴的收集和聚合物囊泡的形成
图8示出了收集到的液滴和聚合物囊泡的形成的示例。
特别地，双重乳液通过两个并行的注射塑料管(聚乙烯，横截面的内径为820μm)被输送，这使得如下最终注入通道的数目为8。大的w/o乳液液滴在进入到两个单独的管时被分为两个w/o乳液液滴(图8(a))。然后，w/o液滴在两个管内被输送(图8(b))，并且液滴开始进入两个管，其中，这两个管中的每个管具有四个通道，并且液滴分离成更小的液滴(图8(c))。在液滴分离成更小的液滴之后，被分离的更小液滴在四通道管内被输送(图8(d))，产生超薄壳w/o/w乳液液滴(图8(E))；以及(f)超薄壳液滴被收集在收集管内，以快速形成聚合物囊泡。

Claims (19)

1.一种防堵塞微流体多通道装置(100)，包括：
i.第一混合室(110)，所述第一混合室(110)包括第一端部(111)和第二端部(112)，其中，所述第一端部(111)包括与所述第一混合室(110)流体连通地连接的至少一个入口(120)，
其中，所述第一混合室(110)构造成：
-通过所述至少一个入口(120)接纳第一溶液，并且
-将所述第一溶液与至少第二溶液混合，以及
ii.至少一个第一毛细元件(130)，所述至少一个第一毛细元件(130)包括：
a)第一端部(131)和第二端部(132)，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)流体连通地连接，并且所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)构造成从所述第一混合室(110)接纳由将所述第一溶液与所述至少第二溶液混合而产生的混合物，以及
b)位于所述至少一个第一毛细元件(130)内的至少一个隔膜(137)，所述至少一个隔膜(137)将所述至少一个第一毛细元件(130)的横截面分成多个毛细通道(133、134、135、136)，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)包括沿着所述至少一个第一毛细元件(130)的纵向轴线在所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)之间减小的截面。
2.根据权利要求1所述的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)的所述第一端部(111)包括与所述第一混合室(110)流体连通地连接的第二入口。
3.根据权利要求1或2中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)容纳在所述第一混合室(110)中。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)是毛细管。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)之间的连接包括第一密封件(140)，所述第一密封件(140)构造成提供所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第一端部(131)与所述第一混合室(110)的所述第二端部(112)之间的水密连接。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)的内表面的至少一部分包括疏水处理部。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)中的毛细通道的数目为至少3。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的装置(100)，其中，多个所述毛细通道(133、134、135、136)的内表面的至少一部分包括疏水处理部。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的装置(100)，其中，所述第一混合室(110)还包括流体连通地连接在所述第一混合室(110)与所述至少一个第一毛细元件(130)之间的至少一个中间通道(150)。
10.根据权利要求9所述的装置(100)，包括两个第一毛细元件(130、130’)和两个中间通道(150、150’)，其中，各个所述第一毛细元件(130、130’)的所述第一端部(131、131’)与各个所述中间通道(150、150’)流体连通地连接，并且每个第一毛细元件(130、130’)中的毛细通道的数目为四。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)是敞开的截头锥形端部。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的装置(100)，其中，所述至少一个毛细元件(130)的所述第一端部(131)的横截面与所述至少一个毛细元件(130)的所述第二端部(132)的横截面之间的比率在5与20之间。
13.一种微流体系统(1)，包括：
i.根据权利要求1所述的防堵塞多通道装置(100)，
ii.混合装置(200)，所述混合装置(200)包括：
a)第二混合室(210)，所述第二混合室(210)包括第一端部(211)和第二端部(212)，以及
b)至少一个第二毛细元件(220)，所述至少一个第二毛细元件(220)具有第一端部(221)和第二端部(222)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)包括沿着所述至少一个第二毛细元件(220)的纵向轴线在所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)与所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第二端部(222)之间增加的截面，
其中，所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)通过所述第二混合室(210)与所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)流体连通地连接，并且
其中，所述第二混合室(210)构造成：
-容纳至少第三溶液，
-容纳所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)和所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)，以及
-通过所述至少一个第一毛细元件(130)的所述第二端部(132)接纳由将所述第一溶液与所述至少第二溶液混合而产生的混合物。
14.根据权利要求13所述的系统(1)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第一端部(221)是敞开的截头锥形端部。
15.根据权利要求13或14中的任一项所述的系统(1)，其中，所述至少一个第二毛细元件(220)的内表面的至少一部分包括亲水处理部。
16.一种生产多重乳液的方法，所述方法包括下述步骤：
a)提供根据权利要求13至15中的任一项所述的微流体系统；
b)将第一溶液通过所述至少一个入口(120)注入；
c)将所述第一溶液在所述第一混合室(110)中与至少第二溶液混合；
d)使从步骤(c)得到的混合物从所述第一混合室(110)通过所述至少一个第一毛细元件(130)流动至所述第二混合室(210)；
e)将从步骤(d)得到的混合物在所述第二混合室(210)中与至少第三溶液混合以产生多重乳液；以及
f)将从步骤(e)得到的所述多重乳液通过所述至少一个第二毛细元件(220)的所述第二端部(222)输出。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第一溶液是水溶液。
18.根据权利要求16或17中的任一项所述的方法，其中，所述至少第二溶液是聚合物溶液。
19.根据权利要求16至18中的任一项所述的方法，其中，所述至少第三溶液是水溶液。
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