CN113275048B - 微流控芯片及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微流控芯片及其使用方法,微流控芯片包括芯片板。在工作时,在一定压力作用下使得连续相流体通过连续相孔进入到第一流道中,在一定压力作用下使得离散相流体通过离散相孔进入到第二流道中,在连续相流体的剪应力作用下,在第一流道与第二流道的交叉口处可稳定生成大小均一的微滴(例如油包水(W/O)液滴)。生成的微滴沿着第二流道流动进入到腔室,平铺设于腔室中。然后,停止加入连续相流体与离散相流体,以及封住连续相孔、离散相孔与出气孔,将微流控芯片进行后续的检测实验。如此,微流控芯片上得到的微滴直接平铺填充于腔室内,无需进行转移处理,即能够便于微滴的检测操作,能避免污染与破损,检测效果较好。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术领域,特别是涉及一种微流控芯片及其使用方法。
背景技术
传统技术中,微流控技术是近年来发展起来的一种全新微量分析技术,它可以将整个分析实验室的功能集成一张几十平方厘米(甚至更小)的芯片上。微流控芯片由微米级别的微通道及辅助器构成,微流控生成液滴的方法包括:在连续相流体的剪切和挤压作用下,由于自由界面不稳定性而破裂,“塞状”或“喷射状”的液柱被夹断,以微小体积单元的形式分散于连续相中形成微液滴。微液滴常作为微反应器,实现生化反应、试剂快速混合以及微颗粒合成等,极大程度地强化了微流控芯片的低消耗、自动化和高通量等优点。传统用于生成微滴的微流控芯片和微滴检测芯片分开设置,微滴生成后需进行转移到微滴检测芯片上进行下一步实验。然而,在微滴从微流控芯片转移到微滴检测芯片的过程中易产生污染和破损,影响实验结果,导致检测效果较差。
发明内容
基于此,有必要克服现有技术的缺陷,提供一种微流控芯片及其使用方法,它能够便于微滴的检测操作,能避免污染与破损,检测效果较好。
其技术方案如下:一种微流控芯片,所述微流控芯片包括:芯片板,所述芯片板上设有连续相孔、离散相孔、第一流道、第二流道、腔室以及出气孔,所述连续相孔通过所述第一流道与所述第二流道的中部部位相连通,所述离散相孔与所述第二流道的一端相连通,所述第二流道的另一端与所述腔室相连通,所腔室与所述出气孔相连通。
上述的微流控芯片,在工作时,在一定压力作用下使得连续相流体通过连续相孔进入到第一流道中,在一定压力作用下使得离散相流体通过离散相孔进入到第二流道中,在连续相流体的剪应力作用下,在第一流道与第二流道的交叉口处可稳定生成大小均一的微滴(例如油包水(W/O)液滴)。生成的微滴沿着第二流道流动进入到腔室,平铺设于腔室中。然后,停止加入连续相流体与离散相流体,以及封住连续相孔、离散相孔与出气孔,将微流控芯片进行后续的检测实验。如此,微流控芯片上得到的微滴直接平铺填充于腔室内,无需进行转移处理,即能够便于微滴的检测操作,能避免污染与破损,检测效果较好。
在其中一个实施例中,所述腔室为至少两个;至少两个所述腔室依次串联连通设置于所述第二流道与所述出气孔之间。
在其中一个实施例中,所述腔室设有进液口与出液口;所述进液口与所述出液口分别布置于所述腔室的两个相对位置。
在其中一个实施例中,所述腔室沿着垂直于所述芯片板表面的方向在所述芯片板表面上的投影为方形状;所述进液口与所述出液口分别布置于所述腔室的两个对立的角部部位。
在其中一个实施例中,至少两个所述腔室阵列地布置于所述芯片板上;相邻两个所述腔室之间设有间隔部,所述间隔部的间隔尺寸为0.1mm至1mm。
在其中一个实施例中,所述第二流道包括第一分体段与第二分体段;所述芯片板上还设有位于所述第一分体段与所述第二分体段之间的缓冲室,所述第一分体段通过所述缓冲室与所述第二分体段相连通;所述第一流道与所述第一分体段相连通,所述第二分体段的端部与所述腔室相连通。
在其中一个实施例中,所述芯片板包括第一板件与固定叠设于所述第一板件的其中一侧面上的第二板件;所述第一板件与所述第二板件均为透明板件;所述第一板件的其中一侧面上设有与所述第一流道相应的第一凹部,与所述第二流道相应的第二凹部,以及与所述腔室相对应的第三凹部;所述第二板件与所述第一板件围合形成所述第一流道、所述第二流道以及所述腔室;所述连续相孔、所述离散相孔以及所述出气孔由所述第一板件的其中一侧面贯穿至所述第一板件的另一侧面。
在其中一个实施例中,所述微流控芯片还包括叠置设置于所述第一板件另一侧面上的第三板件,所述第三板件为透明板件;所述第二板件封住所述连续相孔的其中一侧、所述离散相孔的其中一侧、以及所述出气孔的其中一侧;所述第三板件用于封住所述连续相孔的另一侧、所述离散相孔的另一侧、以及所述出气孔的另一侧。
在其中一个实施例中,所述第一板件为PDMS板、PMMA板、PS板、PC板、COC板、COP板及PTFE板中的至少一种;所述第二板件与所述第三板件均为透明玻璃板。
一种所述的微流控芯片的使用方法,包括如下步骤:
在预设压力作用下将样品从离散相孔注入到第二流道,以及将添加表面活性剂的油从连续相孔注入到第一流道;
样品在第一流道与第二流道的交叉部位受到第一流道中添加了表面活性剂的油的剪切挤压作用下形成油包水的微滴,生成的微滴进入到腔室中;
待腔室中填充布满微滴后,停止注入样品与油使得微滴静止于所述腔室中;
将连续相孔,离散相孔及出气孔封住,并将微流控芯片送入到检测装置中进行后续实验的检测操作。
上述微流控芯片的使用方法,无需复杂的操作,可生成大小均一的微滴并将微滴储存在腔室内,不需移液便可观察每个微滴的状态,可在芯片板内进行下一步实验,避免移液过程中产生的污染和破损,减少实验的影响因素。如此,微流控芯片可应用于数字PCR检测,简化了数字PCR检测的操作步骤,有利于数字PCR检测的推广和应用。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明一实施例的微流控芯片的结构示意图;
图2为本发明一实施例的微流控芯片的第一板件的结构示意图;
图3为图2的左侧部分的结构示意图;
图4为图3在A处的放大结构示意图;
图5为图3在B处的放大结构示意图;
图6为本发明一实施例的微流控芯片中的其中一个腔室中平铺填充布满时的结构示意图。
10、芯片板;101、连续相孔;102、离散相孔;103、第一流道;104、第二流道;1041、第一分体段;1042、第二分体段;105、腔室;1051、进液口;1052、出液口;1053、连接通道;106、出气孔;107、出气通道;108、间隔部;109、缓冲室;11、第一板件;111、第一凹部;112、第二凹部;113、第三凹部;114、第四凹部;12、第二板件;13、第三板件;131、密封涂层;20、微滴;30、独立处理单元。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
参阅图1与图6,图1示出了本发明一实施例的微流控芯片的结构示意图,图6示出了本发明一实施例的微流控芯片中的其中一个腔室105中平铺填充布满时的结构示意图。本发明一实施例提供的一种微流控芯片,微流控芯片包括芯片板10。芯片板10上设有连续相孔101、离散相孔102、第一流道103、第二流道104、腔室105以及出气孔106。连续相孔101通过第一流道103与第二流道104的中部部位相连通,离散相孔102与第二流道104的一端相连通,第二流道104的另一端与腔室105相连通。所腔室105与出气孔106相连通。具体而言,本实施例中,芯片板10上还设置有位于腔室105与出气孔106之间的出气通道107,腔室105通过出气通道107与出气孔106相连通。
上述的微流控芯片,在工作时,在一定压力作用下使得连续相流体通过连续相孔101进入到第一流道103中,在一定压力作用下使得离散相流体通过离散相孔102进入到第二流道104中,在连续相流体的剪应力作用下,在第一流道103与第二流道104的交叉口处可稳定生成大小均一的微滴20(例如油包水(W/O)液滴)。生成的微滴20沿着第二流道104流动进入到腔室105,平铺设于腔室105中。然后,停止加入连续相流体与离散相流体,以及封住连续相孔101、离散相孔102与出气孔106,将微流控芯片进行后续的检测实验。如此,微流控芯片上得到的微滴20直接平铺填充于腔室105内,无需进行转移处理,即能够便于微滴20的检测操作,能避免污染与破损,检测效果较好。
请再参阅图1,进一步地,腔室105为至少两个。至少两个腔室105依次串联连通设置于第二流道104与出气孔106之间。如此,生成的微滴20在气压推动下经过第二流道104进入腔室105后平铺填充满其中一个腔室105,接着继续由其中一个腔室105进入到下一个腔室105将下一个腔室105也平铺填充满微滴20,直到依次将至少两个腔室105均平铺填充满微滴20。这样在微滴20检查实验的步骤过程中,由于微滴20填充分布于至少两个腔室105中,即至少两个腔室105均对其内填充的微滴20起到固定作用,能较好地避免微滴20移动,从而有较好的检测效果。此外,对微流控芯片上的微滴20检测过程中可以逐个对各个腔室105进行拍照光学检测,检测精度较高。
请参阅图2至图5,图2示出了本发明一实施例的微流控芯片的第一板件11的结构示意图,图3示出了图2的左侧部分的结构示意图,图4示出了图3在A处的放大结构示意图,图5示出了图3在B处的放大结构示意图。在一个实施例中,腔室105设有进液口1051与出液口1052。进液口1051与出液口1052分别布置于腔室105的两个相对位置。如此,微滴20由进液口1051流入到腔室105后,由腔室105的出液口1052流出到下一个腔室105中,能有利于微滴20尽可能地将腔室105填充布满。
请参阅图3至图5,进一步地,腔室105沿着垂直于芯片板10表面的方向在芯片板10表面上的投影为方形状。进液口1051与出液口1052分别布置于腔室105的两个对立的角部部位。如此,微滴20平铺进入腔室105的方式为对角交错进样,能有利于微滴20尽可能地将腔室105填充布满。
本实施例中,腔室105的在芯片板10表面的投影面积尺寸为1mm2~25mm2,腔室105的深度(即腔室105的垂直于芯片板10表面方向上的两个面之间的间距大小)为0.5mm~3mm,可容纳100~1000个微滴20。
请参阅图3至图5,在一个实施例中,至少两个腔室105阵列地布置于芯片板10上。相邻两个腔室105之间设有间隔部108,间隔部108的间隔尺寸为0.1mm至1mm。如此,可以在芯片板10上间隔部108的位置处设置标记,通过标记来对至少两个腔室105进行编号,微流控芯片在进行微滴20光学检测实验时,按照编号依次对各个腔室105进行拍照光学检测。需要说明的是,腔室105也可以采用其它的方式以及采用其它的间隔尺寸布置于芯片板10上,在此不进行限定,可以根据实际需求进行设置。
本实施例中,腔室105的数量具体例如为36个,并且为6排与6列的阵列布置方式。当然了,腔室105还可以是其它数量,例如为1个、2个、3个、4个等等,在此不进行限定。此外,本实施例中的腔室105的四个角部均为圆角。
请参阅图5,进一步地,为了实现相邻两排的腔室105的连通,芯片板10上还设置有连接通道1053,其中一排的最后一个腔室105(最后一个腔室105指的是,其中一排中按照微滴20进入先后顺序排在最后进入的腔室105)的出液口1052与相邻排的第一个腔室105(第一个腔室105指的是,相邻排中按照微滴20进入先后顺序排在第一位进入的腔室105)的进液口1051通过连接通道1053相连通。
在一个实施例中,第一流道103与第二流道104的连接部位为十字交叉口。
请参阅图3至图5,在一个实施例中,第二流道104包括第一分体段1041与第二分体段1042。芯片板10上还设有位于第一分体段1041与第二分体段1042之间的缓冲室109。第一分体段1041通过缓冲室109与第二分体段1042相连通。第一流道103与第一分体段1041相连通,第二分体段1042的端部与腔室105相连通。如此,第一流道103与第一分体段1041的交叉部位生成的微滴20先进入到缓冲室109中,通过缓冲室109进行富集,然后再通过第二分体段1042进入到腔室105中,能实现微滴20能更好地进入到腔室105中,有利于使得腔室105中平铺填充满微滴20。
具体而言,缓冲室109沿着垂直于芯片板10表面的方向在芯片板10表面上的投影为方形状。缓冲室109的四个角部为圆角。缓冲室109在芯片板10表面上的投影尺寸大小为1mm2~5mm2,深度为0.5mm~3mm。
本实施例中,芯片板10的厚度为1mm~20mm。可选地,连续相孔101与离散相孔102的直径尺寸具体例如为0.6mm、0.7mm、0.8mm、0.9mm及1.0mm等等。连续相孔101与离散相孔102的直径尺寸也可以是其它数值,大小可根据实际情况进行调整设计,在此不进行限定。具体而言,连续相孔101与离散相孔102的形状为水滴形,当然也可以为圆形、方形、菱形等等其它形状。
本实施例中,第一流道103和第二流道104的口径尺寸大小为40μm-100μm,交汇处具体例如为十字交叉口。
请参阅图1、图3至图5,在一个实施例中,芯片板10包括第一板件11与固定叠设于第一板件11的其中一侧面上的第二板件12。第一板件11的其中一侧面上设有与第一流道103相应的第一凹部111,与第二流道104相应的第二凹部112,以及与腔室105相对应的第三凹部113。第二板件12与第一板件11围合形成第一流道103、第二流道104以及腔室105。连续相孔101、离散相孔102以及出气孔106由第一板件11的其中一侧面贯穿至第一板件11的另一侧面。
具体而言,第一板件11与第二板件12均为透明板件。如此,微流控芯片能放置于检测装置中对微滴20进行光学检测,便于观察腔室105中的微滴20的形态。
具体而言,第一板件11与第二板件12两者具体例如通过键合的方式固定组装在一起,当然也可以采用例如粘接、卡接等等方式固定组装在一起,在此不进行限定,根据实际需求进行设置。
可以理解的是,第一板件11的其中一侧面上还设置有与缓冲室109相应的第四凹部114。第一板件11与第二板件12围合形成缓冲室109。
请参阅图1、图3至图5,在一个实施例中,微流控芯片还包括叠置设置于第一板件11另一侧面上的第三板件13。具体地,第三板件13为透明板件。第二板件12封住连续相孔101的其中一侧、离散相孔102的其中一侧、以及出气孔106的其中一侧;第三板件13用于封住连续相孔101的另一侧、离散相孔102的另一侧、以及出气孔106的另一侧。如此,当芯片板10中的各个腔室105均平铺填充满微滴20后,取消外压,连续相孔101与离散相孔102均不需要再进样,出气孔106也不需要出气,此时可以将第三板件13叠置固定于第一板件11的另一侧面上,这样第二板件12封住了连续相孔101的其中一侧、离散相孔102的其中一侧、以及出气孔106的其中一侧,第三板件13封住了连续相孔101的另一侧、离散相孔102的另一侧、以及出气孔106的另一侧,从而能实现微滴20固定地设于各个腔室105中,能较好地避免微滴20移动,进而在后续的检测实验时有较好的检测效果。
请再参阅图1,具体而言,第三板件13固定叠设于第一板件11的另一侧面上的方式具体为,第三板件13例如采用密封胶水的方式将两者相互粘接固定,也可以采用其它固定方式将第一板件11与第三板件13两者固定相连,并在第一板件11与第三板件13之间环绕设有密封涂层131,密封涂层131位于第三板件13的外围侧部,起到较好的密封性。
在一个实施例中,第一板件11为PDMS板、PMMA板、PS板、PC板、COC板、COP板及PTFE板中的至少一种。但需要说明的是,第一板件11也不限于为上述的PDMS板、PMMA板、PS板、PC板、COC板、COP板及PTFE板,也可以采用其它透明材质体,具体根据实际需求设置。
本实施例中,第二板件12与第三板件13均为透明玻璃板。但需要说明的是,第二板件12与第三板件13不限于透明玻璃板,还可以选用其它透明材质体,具体根据实际需求设置。
请参阅图1与图3,在一个实施例中,连续相孔101、离散相孔102、第一流道103、第二流道104以及出气孔106均例如为一个,一个连续相孔101、一个离散相孔102、一个第一流道103、一个第二流道104、一个出气孔106以及腔室105形成一个独立处理单元30。芯片板10上的连续相孔101、离散相孔102、第一流道103、第二流道104以及出气孔106均不限于是一个,还可以例如设置为两个、三个、四个等等,当设置为三个时,即芯片板10上设置有三个独立处理单元30,三个独立处理单元30可以分别用于同步生成三种独立样本的微滴20,并将三种独立样本的微滴20样品送入到检测装置中进行检测,检测效率较高。
参阅图1、图3与图6,在一个实施例中,一种上述任一实施例的微流控芯片的使用方法,包括如下步骤:
在预设压力作用下将样品从离散相孔102注入到第二流道104,以及将添加表面活性剂的油从连续相孔101注入到第一流道103;
样品在第一流道103与第二流道104的交叉部位受到第一流道103中添加了表面活性剂的油的剪切挤压作用下形成油包水的微滴20,生成的微滴20进入到腔室105中;
待腔室105中填充布满微滴20后,停止注入样品与油使得微滴20静止于腔室105中;
将连续相孔101,离散相孔102及出气孔106封住,并将微流控芯片送入到检测装置中进行后续实验的检测操作。
具体而言,后续实验的检测操作例如为PCR扩增检测处理,当然也可以进行其他实验的检测操作,在此不进行限定,可以根据实际需求进行设置。
上述微流控芯片的使用方法,无需复杂的操作,可生成大小均一的微滴20并将微滴20储存在腔室105内,不需移液便可观察每个微滴20的状态,可在芯片板10内进行下一步实验,避免移液过程中产生的污染和破损,减少实验的影响因素。如此,微流控芯片可应用于数字PCR检测,简化了数字PCR检测的操作步骤,有利于数字PCR检测的推广和应用。
样品检测实验一:
利用本实施例中的微流控芯片进行双重数字PCR检测食源性致病菌,以检测样本中副溶血性弧菌(Vibrio Parahemolyticus)和鼠伤寒沙门氏菌(Salmonellatyphimurium)为例,包括如下步骤:
步骤S10、制备微流控芯片。
步骤S20、针对副溶血性弧菌和鼠伤寒沙门氏菌制备2对特异性引物和探针,一个探针的荧光集团为FAM,另一个为HEX。
步骤S30、培养细菌,根据细菌DNA提取试剂盒说明按步骤提取上述两种细菌的DNA。
步骤S40、将提取的DNA模板与聚合酶、探针、缓冲液等混合制成PCR反应液。
步骤S50、利用例如恒压泵等压力装置将PCR反应液及油相分别对应注入到微流控芯片的第二流道104、第一流道103,两者在十字交叉处汇合生成大小均一的油包水微滴20。
步骤S60、微滴20生成结束后,将连续相孔101、离散相孔102及出气孔106密封,把第三板件13盖在第一板件11的另一侧面上,并将四周密封,确保芯片板10的腔室105内样品不挥发。
步骤S70、进行PCR扩增。
步骤S80、在荧光显微镜下对微滴20荧光信号读取,CCD拍照,利用图像分析结果进行统计并泊松分布定律计算模板DNA的含量。
样品检测实验二:
利用微流控芯片进行环介导等温扩增技术(LAMP)快速检测大肠杆菌,包括如下步骤:
步骤S10、制备微流控芯片。
步骤S20、根据大肠杆菌设计6条特异性引物,包括包括2条内引物(FIP/BIP),2条外引物(F3/B3),2条环引物(Loop F/Loop B)。
步骤S30、细菌培养及提取DNA。
步骤S40、配置LAMP反应液。
步骤S50、利用恒压泵等装置将PCR反应液及油相分别对应注入到微流控芯片的第二流道104、第一流道103,两者在十字交叉处汇合生成大小均一的油包水微滴20。
步骤S60、微滴20生成结束后,将连续相孔101、离散相孔102及出气孔106密封,把第三板件13盖在第一板件11的另一侧面上,并将四周密封,确保芯片板10的腔室105内样品不挥发。
步骤S70、在例如水浴或PCR仪中进行PCR扩增。
步骤S80、在荧光显微镜下对微滴20荧光信号读取,CCD拍照,利用图像分析结果进行统计并根据泊松分布定律计算模板DNA的含量。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是至少两个,例如两个,三个等,除非另有明确具体的限定。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触,或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
需要说明的是,当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。
Claims (10)
1.一种微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片包括:
芯片板,所述芯片板上设有连续相孔、离散相孔、第一流道、第二流道、腔室以及出气孔,所述连续相孔通过所述第一流道与所述第二流道的中部部位相连通,所述离散相孔与所述第二流道的一端相连通,所述第二流道的另一端与所述腔室相连通,所述 腔室与所述出气孔相连通;所述腔室为至少两个;至少两个所述腔室依次串联连通设置于所述第二流道与所述出气孔之间;所述腔室设有进液口与出液口;所述进液口与所述出液口分别布置于所述腔室的两个相对位置;所述第二流道包括第一分体段与第二分体段;所述芯片板上还设有位于所述第一分体段与所述第二分体段之间的缓冲室,所述第一分体段通过所述缓冲室与所述第二分体段相连通;所述第一流道与所述第一分体段相连通,所述第二分体段的端部与所述腔室相连通。
2.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述腔室在所述芯片板表面的投影面积尺寸为1mm2~25mm2,所述腔室的深度为0.5mm~3mm。
3.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述缓冲室沿着垂直于所述芯片板表面的方向在所述芯片板表面上的投影为方形状;所述缓冲室的四个角部为圆角;所述缓冲室在所述芯片板表面上的投影尺寸大小为1mm2~5mm2,深度为0.5mm~3mm。
4.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述腔室沿着垂直于所述芯片板表面的方向在所述芯片板表面上的投影为方形状;所述进液口与所述出液口分别布置于所述腔室的两个对立的角部部位。
5.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,至少两个所述腔室阵列地布置于所述芯片板上;相邻两个所述腔室之间设有间隔部,所述间隔部的间隔尺寸为0.1mm至1mm。
6.根据权利要求5所述的微流控芯片,其特征在于,所述腔室的四个角部均为圆角;对于相邻两排所述腔室而言,所述芯片板上还设置有连接通道,其中一排的最后一个所述腔室的出液口与相邻排的第一个所述腔室的进液口通过所述连接通道相连通。
7.根据权利要求1所述的微流控芯片,其特征在于,所述芯片板包括第一板件与固定叠设于所述第一板件的其中一侧面上的第二板件;所述第一板件与所述第二板件均为透明板件;所述第一板件的其中一侧面上设有与所述第一流道相应的第一凹部,与所述第二流道相应的第二凹部,以及与所述腔室相对应的第三凹部;所述第二板件与所述第一板件围合形成所述第一流道、所述第二流道以及所述腔室;所述连续相孔、所述离散相孔以及所述出气孔由所述第一板件的其中一侧面贯穿至所述第一板件的另一侧面。
8.根据权利要求7所述的微流控芯片,其特征在于,所述微流控芯片还包括叠置设置于所述第一板件另一侧面上的第三板件,所述第三板件为透明板件;所述第二板件封住所述连续相孔的其中一侧、所述离散相孔的其中一侧、以及所述出气孔的其中一侧;所述第三板件用于封住所述连续相孔的另一侧、所述离散相孔的另一侧、以及所述出气孔的另一侧。
9.根据权利要求8所述的微流控芯片,其特征在于,所述第一板件为PDMS板、PMMA板、PS板、PC板、COC板、COP板及PTFE板中的至少一种;所述第二板件与所述第三板件均为透明玻璃板。
10.一种如权利要求1至9任意一项所述的微流控芯片的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
在预设压力作用下将样品从离散相孔注入到第二流道,以及将添加表面活性剂的油从连续相孔注入到第一流道;
样品在第一流道与第二流道的交叉部位受到第一流道中添加了表面活性剂的油的剪切挤压作用下形成油包水的微滴,生成的微滴进入到腔室中;
待腔室中填充布满微滴后,停止注入样品与油使得微滴静止于所述腔室中;
将连续相孔,离散相孔及出气孔封住,并将微流控芯片送入到检测装置中进行后续实验的检测操作。
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