CN113318798B - 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用 - Google Patents

一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用 Download PDF

Info

Publication number
CN113318798B
CN113318798B CN202110639981.4A CN202110639981A CN113318798B CN 113318798 B CN113318798 B CN 113318798B CN 202110639981 A CN202110639981 A CN 202110639981A CN 113318798 B CN113318798 B CN 113318798B
Authority
CN
China
Prior art keywords
micro
liquid drop
chip
column array
area
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110639981.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113318798A (zh
Inventor
张涛
何宇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang University ZJU
Original Assignee
Zhejiang University ZJU
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang University ZJU filed Critical Zhejiang University ZJU
Priority to CN202110639981.4A priority Critical patent/CN113318798B/zh
Publication of CN113318798A publication Critical patent/CN113318798A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113318798B publication Critical patent/CN113318798B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502769—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements
    • B01L3/502784—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip characterised by multiphase flow arrangements specially adapted for droplet or plug flow, e.g. digital microfluidics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/502—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures
    • B01L3/5027—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip
    • B01L3/502761—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes with fluid transport, e.g. in multi-compartment structures by integrated microfluidic structures, i.e. dimensions of channels and chambers are such that surface tension forces are important, e.g. lab-on-a-chip specially adapted for handling suspended solids or molecules independently from the bulk fluid flow, e.g. for trapping or sorting beads, for physically stretching molecules
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/06—Fluid handling related problems
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2200/00—Solutions for specific problems relating to chemical or physical laboratory apparatus
    • B01L2200/10—Integrating sample preparation and analysis in single entity, e.g. lab-on-a-chip concept
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L2300/00—Additional constructional details
    • B01L2300/08—Geometry, shape and general structure
    • B01L2300/0861—Configuration of multiple channels and/or chambers in a single devices

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

本发明公开了一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，包括基底和含通道结构的芯片主体，该芯片主体上的通道结构包括联通的进样区、液滴生成区、液滴分散区、液滴缓冲区、液滴捕获区与出样区；该液滴捕获区内设有微柱阵列，微柱阵列由若干微柱均匀排布组成，相邻的若干微柱组成一个容置腔，利用该微柱阵列组成的若干个容置腔用于液滴的分隔及捕获；容置腔形成的内切圆的直径设为D1，相邻微柱的间隙值设为D2，待捕获液滴的直径设为D，则D2＜D≤D1。该微柱阵列微流控芯片集液滴生成与捕获于一体，可以实现对液滴高密度、无损失地捕获，有望在液滴微流控、数字PCR、细胞与细菌研究等领域获得广泛的应用。

Description

一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方 法和应用
技术领域
本发明涉及液滴微流控的技术领域，尤其涉及一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用。
背景技术
液滴微流控作为微流控技术的一个重要分支，具有通量高、样品消耗量小、检测灵敏度高和液滴控制灵活等优点，在化学、生物学、医学等各个领域都得到了广泛的应用。尤其是针对微液滴可以进行一系列被动或主动的操控，如液滴生成、融合、分裂、分选、捕获等，这些特点正在使其成为备受关注的强大平台，在核酸分析、蛋白质/酶检测、及细胞研究等方面具都有十分重要的价值。然而，不同的应用领域对于液滴微流控技术的要求和挑战也不尽相同，因此需要通过有针对性的深入研究来提高液体操控的具体性能，从而适应于特定的应用领域。
以数字聚合酶链式反应(digital polymerase chain reaction,dPCR)为例，由于其可以对核酸分子进行高灵敏度、高精度的绝对定量，正在受到日益广泛的研究和应用。特别是液滴型dPCR(droplet-based dPCR,ddPCR)，相较于腔室型dPCR(chamber-based dPCR,cdPCR)而言，具有芯片制造简易、可以灵活快速地生成数万甚至数百万个液滴、以及成本较低等优势，受到了越来越多的关注，并在过去的十年中出现了多个商品化平台。然而，目前的ddPCR技术仍然面临着一些实际挑战。其中一个主要问题是，液滴可能在PCR热循环过程中发生融合，从而影响核酸定量的准确性。此外，由于液滴之间的荧光强度差异，使得以二进制(0或1)的方式对它们进行精确计数实际上非常困难。针对这一点，一个很好的解决方案是对每个液滴进行实时荧光监测，但由于液滴的自由移动，使得这项任务在当前几乎是不可能的。
为了解决上述这些问题，需要构建高度稳定的平面液滴阵列。迄今为止，已有一些微流控平台能够实现液滴捕获，从而形成空间隔离的液滴阵列。典型的例子包括U型微结构捕获阵列、微井捕获阵列、可重置的动态微阵列等。然而，由于其复杂的通道结构，这些液滴阵列的排列密度通常很低。对于高通量的液滴捕获，目前主要有浮力微井液滴阵列、流道隔离液滴阵列、以及大规模微槽阵列等。尽管液滴捕获密度可以大幅度提高，但总体捕获效率却很低，导致许多未被捕获的液滴流失。这不仅会造成珍贵样品、试剂的浪费，而且难以精确计量试样的体积。因此，亟需发展可以用于液滴高密度、无损失捕获的微流控芯片。
发明内容
针对上述问题，本发明公开了一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，该芯片集液滴生成与捕获于一体，可以实现对液滴高密度、无损失地捕获，有望在液滴微流控、数字PCR、细胞与细菌研究等领域获得广泛的应用。
具体技术方案如下：
一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，包括基底和与所述基底封接的含通道结构的芯片主体，所述芯片主体上的通道结构包括联通的进样区、液滴生成区、液滴分散区、液滴缓冲区、液滴捕获区与出样区；
所述液滴捕获区内设有微柱阵列，所述微柱阵列由若干微柱均匀排布组成，相邻的若干微柱组成一个容置腔，利用所述微柱阵列组成的若干个容置腔用于液滴的分隔及捕获；
所述容置腔形成的内切圆的直径设为D1，相邻微柱的间隙值设为D2，待捕获液滴的直径设为D，则D2<D≤D1。
本发明公开了一种微柱阵列微流控芯片，该芯片集液滴生成与捕获于一体，在液滴生成区生成均匀稳定的液滴，流经液滴分散区和液滴缓冲区后，被捕获于液滴捕获区的微柱阵列内。该芯片可以实现高效率的液滴捕获，从而减少液滴的移动，同时避免相互之间的接触碰撞；微柱阵列排布使得液滴只能被后续的液滴推动，因此通过控制液滴数量可以实现无损失液滴捕获，这不仅可以减少珍贵试剂、样品浪费及污染，而且有利于样品体积的精确定量。
优选的，所述容置腔的形状选自正六边形、正方形或正三角形。
容置腔采用上述优选的形状既便于实现微柱阵列的均匀排布，又有利于液滴以较高密度排列。
假设所述微柱的直径为d，高度为h，相邻微柱圆心的间距为a：
当所述容置腔呈正六边形，即每个容置腔由六个相邻的微柱组成，此时，D1＝2a-d，D2＝a-d，则a-d<D≤2a-d；
当所述容置腔呈正方形，即每个容置腔由四个相邻的微柱组成，此时，
Figure BDA0003107200700000031
D2＝a-d，则
Figure BDA0003107200700000032
当所述容置腔呈正三角形，即每个容置腔由三个相邻的微柱组成，此时，
Figure BDA0003107200700000033
D2＝a-d，则
Figure BDA0003107200700000034
优选的：
所述d，选自10～100μm；所述h，0<h<2D。
进一步优选：
所述容置腔呈正六边形，d＝20μm，a＝50μm，h＝50μm；
所述D选自40～80μm。
采用上述尺寸设计的微柱阵列可以实现对上述直径范围的液滴进行捕获。
再优选，所述D选自64μm。
经试验发现，当液滴选自该直径时，与该尺寸设计的微柱阵列更加匹配，可以实现单一液滴的分隔与捕获。
优选的，所述液滴捕获区内还设有若干支撑柱，用于加固与所述基底的封接。
本发明中公开的所述微柱阵列微流控芯片中：
所述进样区内分别设有连续相进样口和分散相进样口；优选的，每个连续相进样口和每个分散相进样口前均设有杂质过滤结构，以防止杂质堵住通道。
所述液滴生成区内包括液滴生成结构，用于将连续相与分散相进行混合生成液滴；所述液滴生成结构具体的可选自T型通道结构、流动聚焦型通道结构或台阶微结构。
所述液滴分散区内包括液滴分散结构，用于将形成的液滴经若干通道分散后同时进入液滴缓冲区；所述液滴分散结构具体可选自三角形一进二出结构。
所述液滴缓冲区用于减缓液滴流速，防止因流速过大与液滴捕获区内的微柱碰撞而导致破裂。所述缓冲区的宽度需保证进入捕获区内的液滴在与微柱碰撞时不发生破裂。
所述出样区内设有出样口，优选的，所述出样区内还设有稳流结构，位于所述液滴捕获区与所述出样口之间，所述稳流结构选自多进一出的分支结构。
本发明还公开了所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片的制备方法，包括：
(1)加工带有通道结构的芯片主体；
(2)加工基底；
(3)将所述芯片主体与所述基底进行封接；
所述芯片主体的材质选自聚二甲基硅氧烷、热塑性材料、光固化材料、玻璃、硅片中的一种或多种；
所述基底的材质选自聚二甲基硅氧烷、热塑性材料、光固化材料、玻璃、硅片中的一种或多种。
本发明中公开的芯片主体不仅可以使用常规材料(如聚二甲基硅氧烷等)进行加工，还可以利用弹性支撑体制备光固化微柱阵列微流控芯片，使得芯片加工更加简便、快速，具有良好的批量加工能力，可以根据目标应用选择适合的光固化材料，简化甚至避免繁琐的表面修饰。
当所述芯片主体的材质选自光固化材料时，制备方法具体为：
(a)将光固化材料a覆盖在模具之上，加盖弹性支撑体，然后在光辐照下使光固化材料固化成带有通道结构的光固化层，并与弹性支撑体连接，形成芯片主体；
(b)将光固化材料b固化成薄膜或厚块作为基底，或者用硅烷偶联剂修饰玻璃或者硅片作为基底；
(c)将芯片主体与基底紧密贴合，在光辐照下实现芯片封接；
所述光固化材料a与光固化材料b的原料组成相互独立，按重量百分比计，材料组成包括：
光固化剂 95～99.9％；
光聚合引发剂 0.1～5.0％；
所述光固化剂包括含光固化官能团的单体和/或含光固化官能团的低聚物；
所述光固化官能团选自丙烯酸酯官能团、甲基丙烯酸酯官能团、巯基官能团、烯基官能团、乙烯基醚官能团、环氧基官能团中的一种或多种；
所述光聚合引发剂选自苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物中的一种或多种。
所述硅烷偶联剂含有丙烯酸酯官能团、甲基丙烯酸酯官能团、巯基官能团或烯基官能团。
优选的，所述含光固化官能团的单体选自双酚A乙氧酸二丙烯酸、双酚A丙三醇双甲基丙烯酸酯、双酚A甘油二丙烯酸、双酚A二甲基丙烯酸酯、丙烯酸异冰片酯、新戊基二醇丙氧杂酸二丙烯酸、三环癸烷二甲醇丙烯酸酯、甲基丙烯酸硬脂酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,10-癸二醇二丙烯酸酯、1H,1H,2H,2H-全氟癸基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸酯、甘油1,3-二甘油醇酸二丙烯酸酯、丙烯酸-4-羟基丁酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、三[2-(3-巯基丙酸基)乙基]异氰尿酸酯、三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯、1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮、三羟甲基丙烷二烯丙基醚、双酚A二缩水甘油醚中的一种或多种；
所述含光固化官能团的低聚物选自聚氨酯丙烯酸酯低聚物、聚硅氧烷丙烯酸酯低聚物、全氟聚醚丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚乙二醇丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、聚氨酯甲基丙烯酸酯低聚物、聚硅氧烷甲基丙烯酸酯低聚物、全氟聚醚甲基丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、聚乙二醇甲基丙烯酸酯低聚物、聚酯甲基丙烯酸酯低聚物、聚醚甲基丙烯酸酯低聚物、巯基聚硅氧烷低聚物、巯基聚氨酯低聚物、巯基全氟聚醚低聚物、巯基聚酯低聚物、巯基聚醚低聚物、烯基聚硅氧烷低聚物、烯基聚氨酯低聚物、烯基全氟聚醚低聚物、烯基聚酯低聚物、烯基聚醚低聚物、环氧基聚硅氧烷低聚物、环氧基聚氨酯低聚物、环氧基全氟聚醚低聚物、环氧基聚酯低聚物、环氧基聚醚低聚物中的一种或多种。
采用弹性支撑体作为支撑来加工光固化材料芯片不但工艺简单、快速、具有良好的批量加工能力，而且可以根据目标应用选择适合的光固化材料，例如选择透气性良好的光固化材料(如聚硅氧烷类低聚物、全氟聚醚类低聚物等)用于细胞培养，或者选择气密性佳的光固化材料(如三环癸烷二甲醇丙烯酸酯、四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯、1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮等)用于数字PCR，同时由于芯片表面具有光固化官能团，还可以简化甚至避免繁琐的表面修饰。更为详细的制备工艺可以参考申请人之前的专利申请(一种基于弹性支撑体的光固化微流控芯片及其制备方法和应用，申请号202110161473.X)。
本发明还公开了所述的微柱阵列微流控芯片捕获液滴的方法，包括：
将连续相与分散相分别经由进样区通入所述微柱阵列微流控芯片内，在所述液滴生成区形成稳定的液滴，所述液滴流经所述液滴分散区后均匀地进入液滴缓冲区，流速经缓冲后进入所述液滴捕获区，并被捕获于所述容置腔内；
本发明中，待捕获液滴的直径大于相邻微柱之间的距离，且由于表面张力的存在，液滴倾向于保持球形，因此会被微柱卡住，而连续相则可以沿着液滴与微柱之间的间隙流动，对液滴的推动力很小。因此，只有当另一个液滴也进入该区域时，使得之前捕获的液滴被挤压变形，才能最终被增强的流体压力和/或拉普拉斯压力挤出该容置腔。通过液滴捕获区内的容置腔数量以及待捕获液滴的直径，可以准确计算分散相的进样量，从而使所有液滴都可以流入微柱阵列，并在容置腔内被单独捕获，且实现无损失液滴捕获。
本发明中，根据芯片主体材质的不同，可以在液滴生成区形成稳定的油包水液滴或水包油液滴，具体的：
如选择的芯片主体材质具有疏水性，如丙烯酸异冰片酯、全氟聚醚丙烯酸酯低聚物等，可形成油包水液滴；
如选择的芯片主体材质具有亲水性，如丙烯酸-4-羟基丁酯、聚乙二醇丙烯酸酯低聚物等，可形成水包油液滴。
此外，本发明公开的捕获液滴的方法，适用于多种连续相，可根据其进一步的应用选择适宜的连续相，因此，具有更加广泛的应用前景。
当制备油包水液滴时，所述连续相为油相，包括油相原料，选自矿物油、硅油、氟油、正十六烷、光固化油中的一种或多种。
所述油相还包括表面活性剂，用于降低油水界面张力，提高液滴的稳定性。
进一步优选，当选择的油相为光固化油，按重量百分比计，原料组成包括：
Figure BDA0003107200700000081
所述表面活性剂选自亲水亲油平衡值为2～8的非离子型表面活性剂。
原料的具体选择可以参考申请人之前的专利(用于制备光固化液滴阵列芯片的光固化油相及光固化液滴阵列芯片的制备方法、产品和应用，ZL202010369475.3)。
当采用光固化油时，可在液滴捕获完成后施加紫外曝光，使得光固化油凝固，形成更加稳定的液滴阵列。即使在PCR热循环过程中也不会发生破裂、融合。
优选的，所述紫外曝光，功率为200～400mW/cm2，时间为5～15s。
本发明还进一步公开了所述用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片在数字PCR领域中的应用，同时在液滴微流控、细胞/细菌研究等领域也具有良好的应用前景。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明公开了一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，该芯片集液滴生成与捕获于一体，在液滴生成区生成均匀稳定的液滴，通过液滴分散区、液滴缓冲区后，均匀地进入到微柱阵列，最终全部被分隔、捕获。通过将液滴分隔，可以减少液滴的移动以及相互之间的接触碰撞，保证液滴稳定。该芯片的液滴捕获效率高、排布均匀、密度高，同时可以实现液滴的无损失捕获，这不仅可以减少珍贵样品、试剂的浪费及污染，而且有利于样品进样体积的精确定量。
本发明公开的一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，不仅可以使用常规材料进行加工，还可以利用弹性支撑体快速简便地制备光固化微柱阵列微流控芯片。由于光固化材料的种类丰富，且具有不同的物理化学性质，因此可以根据目标应用选择合适的光固化材料制作芯片，如选用气密性佳的光固化材料，可有效防止液体蒸发。由于光固化芯片表面本身带有光固化官能团，因此可以简化甚至避免繁琐的表面修饰，使得芯片制造过程更加简便，具有良好的批量化生产潜力。
本发明还公开了在微柱阵列微流控芯片中利用光固化油作为连续相，生成均匀稳定的油包水液滴。该油相在光辐照下可快速凝固，从而使液滴在微柱阵列内更加稳定，保持液滴形状和位置均不发生变化。实验表明，即使在PCR热循环过程中，光固化油生成的液滴阵列也会非常稳定，这使得其在液滴微流控、液滴数字PCR、细胞/细菌研究等领域具有更好的应用前景。
附图说明
图1为本发明的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片结构示意图，图中：
1-液滴生成区，2-液滴分散区，3-液滴缓冲区，4-液滴捕获区，5-进样区，6-出样区；11-液滴生成结构，21-液滴分散结构，41-腔室支撑柱，42-微柱阵列结构，51-连续相进样口，52-分散相进样口，53-杂质过滤结构，61-出样口；421-容置腔；
图2为本发明的微柱阵列微流控芯片的分解示意图，图中：
7-芯片主体，8-芯片基底；
图3为本发明的光固化微柱阵列微流控芯片的分解示意图，图中：
7-芯片主体，8-芯片基底；
71-弹性支撑体，72-带有通道结构的光固化层，81-光固化材料芯片基底层，82-支撑板；
图4为实施例5制备的光固化微柱阵列微流控芯片实物图；
图5为实施例5制备的光固化微柱阵列微流控芯片内微柱阵列的照片，
图中：
a图为显微镜照片，b图为扫描电镜图，b图右上角为局部放大图；
图6为实施例7～9不同流速条件下所捕获液滴的显微镜照片，图中：a～c依次为油水流速比为10、6、2.3条件下，捕获液滴的显微镜照片；
图7为实施例9液滴生成、分散及捕获的照片，图中：
a～c依次为液滴生成、分散、由缓冲区进入捕获区流动过程中的显微镜照片，d～f依次为全部液滴捕获完成后，捕获区入口、中间、出口处的显微镜照片；
图8为实施例11制备的利用矿物油生成的油包水液滴阵列的显微镜照片，图中：
a为刚刚捕获的液滴阵列图，b为液滴阵列在37℃条件下经历12小时后的显微镜照片，c为液滴阵列经过PCR热循环后的显微镜照片；
图9为实施例9制备的利用光固化油生成的油包水液滴阵列的显微镜照片，图中：
a为捕获的光固化液滴阵列经过紫外曝光固定后的显微镜照片，b为光固化液滴阵列在37℃条件下经历12小时后的显微镜照片，c为光固化液滴阵列经过PCR热循环后的显微镜照片；
图10为实施例10制备的利用光固化油与PCR反应液的油包水液滴阵列进行液滴数字PCR反应后的荧光显微镜照片，图中，a～f依次对应ACTB模板浓度为5000拷贝/μL、1500拷贝/μL、1000拷贝/μL、100拷贝/μL、10拷贝/μL及0拷贝/μL。
具体实施方式
下面结合附图通过具体实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片结构示意图，包括液滴生成区1，液滴分散区2，液滴缓冲区3，液滴捕获区4，进样区5和出样区6。所有通道的深度均为50μm。
进样区5与出样区6内设有连续相进样口51、分散相进样口52和出样口61；连续相经连续相进样口51流入，经上下两条通道进入液滴生成区1，每条通道上各设有一个杂质过滤结构53，以防止杂质堵住通道；分散相经分散相进样口52流入，经中间一条通道进入液滴生成区1，并通过设置在液滴生成区1内的液滴生成结构11与连续相汇合生成液滴。
液滴生成区1内的液滴生成结构11具体采用流动聚焦型通道结构。
经液滴生成区1生成的液滴经通道进入液滴分散区2，通过液滴分散结构21使得液滴同时经多个通道进入液滴缓冲区，以提高液滴分布的均匀性。液滴分散结构21具体采用三角形一进二出结构。
分散后的液滴均匀进入液滴缓冲区3，减缓液滴流速，防止流速过大与微柱碰撞破裂。
液滴依次进入到液滴捕获区4，在微柱阵列结构42的作用下，液滴分别进入到容置腔421内并被分隔开，每个容置腔421由6个微柱包围，每个微柱直径d为20μm，相邻两个微柱间距a为50μm，理论上可捕获的最大液滴直径D为80μm；液滴捕获区4内还设有9个直径为500μm的微柱41，用于加固与基底的封接，防止其凸起或塌陷。
图2为本发明的微柱阵列微流控芯片的分解示意图，芯片主体7带有通道结构，与芯片基底8封接，形成完整的微柱阵列微流控芯片；芯片主体7可选自聚二甲基硅氧烷，芯片基底8可选自玻璃，具体制备参考实施例1；
图3为本发明的光固化微柱阵列微流控芯片的分解示意图，该微流控芯片采用基于弹性支撑体的光固化芯片制备方法得到，仅需单步翻模即可完成芯片主体7加工，芯片主体7包括弹性支撑体71和带有通道结构的光固化层72，二者在光固化材料固化的同时紧密相连，并作为一个整体翻模；
芯片基底8包括光固化材料基底层81和其支撑板82，光固化材料基底层81与带有通道结构的光固化层72在紫外曝光下封接，支撑板82位于最底部，起到支撑作用防止芯片变形；支撑板82选自玻璃，具体制备参考实施例2。
微流控芯片制备：
实施例1基于聚二甲基硅氧烷(PDMS)的微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：
a)根据微柱阵列微流控芯片的通道结构(如图1)订制掩模；
b)在洁净的单晶硅片上旋涂光刻胶(Microchem，SU-8 3025)，厚度为50μm；
c)将掩膜置于涂有光胶的硅片上，并在紫外光刻机上曝光；
d)显影，去除多余光刻胶，得到带有光胶图案的模具；
步骤二、芯片主体加工：
a)将PDMS预聚物和固化剂(迈图，RTV615)按10：1的比例混合，搅拌均匀后倾倒30g到模具上，形成3mm厚度；
b)将步骤(a)中倒有3mm厚PDMS的模具放置在加热板上加热固化，固化后将PDMS从模具上揭下；
c)使用打孔器在PDMS上加工进样与出样孔，得到带有通道结构的PDMS芯片主体；
步骤三、芯片封接：
a)以抛光平整的玻璃片为芯片基底，将带有通道结构的PDMS芯片主体与抛光平整的玻璃片进行等离子体处理，在PDMS底部与玻璃片键合。
实施例2基于新戊基二醇丙氧杂酸二丙烯酸的光固化微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：与实施例1中步骤一完全相同。
步骤二、弹性支撑体制备：
a)按质量百分比计，将59.4％的三环癸烷二甲醇丙烯酸酯(西格玛，496669)、39.6％的甲基丙烯酸烯丙酯(西格玛，234931)与1％的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(西格玛，405655)混合均匀得到连接层溶液；
b)向一块洁净玻璃片上滴加连接层溶液，盖上另一块洁净的上玻璃片，使之形成约100微米厚度的薄膜，在玻璃片上方施加紫外光(365nm,2.5mW/cm2)，辐照时间为180s，形成带有光固化官能团和烯基官能团的连接层；
c)移除上玻璃片后，用锡纸做注胶槽，将PDMS预聚物和固化剂(迈图，RTV615)按质量比5：1混合，搅拌均匀后倾倒30g到注胶槽内，整体加热固化1小时；
d)PDMS固化后，与带有光固化官能团和烯基官能团的连接层紧密连接，形成弹性支撑体。弹性支撑体按需切割后，储存备用；
步骤三、芯片主体加工：
a)光固化材料配制：按质量百分比计，将99.5％的新戊基二醇丙氧杂酸二丙烯酸(西格玛，412147)与0.5％的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(西格玛，405655)均匀混合；
b)将步骤a)配制的光固化材料滴在SU-8模具上，加盖步骤二制备的弹性支撑体，施加紫外光(365nm，2.5mW/cm2)，辐照时间为100s，使光固化材料固化成带通道结构的光固化层，并与弹性支撑体紧密连接，从模具上整体翻下；
c)使用打孔器在光固化层和弹性支撑体上加工贯通的进样与出样孔，得到光固化微流控芯片主体；
步骤四、芯片基底加工与芯片封接：
a)将步骤三a)配制的光固化材料滴在两块洁净的玻璃片之间，形成约100微米厚的薄层，施加紫外光(365nm,2.5mW/cm2)，辐照时间为60s，揭开其中一块玻璃片，得到光固化材料基底层，另一块玻璃片作为芯片支撑板；
b)将芯片主体与芯片基底紧密贴合，施加紫外光(365nm，2.5mW/cm2)，辐照时间为200s，使芯片主体与基底封接，形成完整的光固化微柱阵列微流控芯片。
实施例3基于聚氨酯丙烯酸酯的光固化微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：与实施例1中步骤一完全相同。
步骤二、弹性支撑体制备：与实施例2中步骤二完全相同。
步骤三、芯片主体加工：
a)光固化材料配制：按质量百分比计，将99.5％的聚氨酯丙烯酸酯(长兴材料公司，6115J-80)与0.5％的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(西格玛，405655)均匀混合；
b)与实施例2中步骤三b)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为220s；
c)与实施例2中步骤三c)完全相同；
步骤四、芯片基底加工与芯片封接：
a)与实施例2中步骤四a)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为100s；；
b)与实施例2中步骤四d)完全相同。
实施例4基于全氟聚醚丙烯酸酯的光固化微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：与实施例1中步骤一完全相同。
步骤二、弹性支撑体制备：与实施例2中步骤二完全相同。
步骤三、芯片主体加工：
a)光固化材料配制：按质量百分比计，将99.5％的全氟聚醚丙烯酸酯(FLUOROLINK公司，MD 700)与0.5％的光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(西格玛，405655)均匀混合；
b)与实施例2中步骤三b)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为220s；
c)与实施例2中步骤三c)完全相同；
步骤四、芯片基底加工与芯片封接：
a)与实施例2中步骤四a)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为100s；
b)与实施例2中步骤四d)类似，区别仅在于，芯片封接在氮气环境中进行。
实施例5基于硫醇-烯材料的光固化微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：与实施例1中步骤一完全相同。
步骤二、弹性支撑体制备：与实施例2中步骤二完全相同。
步骤三、芯片主体加工：
a)光固化材料配制：按质量百分比计，将59.27％的四(2-巯基乙酸)季戊四醇酯(阿拉丁，P160529)、40.23％的1,3,5-三烯丙基-1,3,5-三嗪-2,4,6(1H,3H,5H)-三酮(阿拉丁，T123406)、0.5％的光引发剂2,4,6-三甲基苯甲酰基苯基膦酸乙酯(阿拉丁，E186856)均匀混合；
b)与实施例2中步骤三b)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为40s；
c)与实施例2中步骤三c)完全相同；
步骤四、芯片基底加工与芯片封接：
a)与实施例2中步骤四a)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为20s；
b)与实施例2中步骤四d)类似，区别仅在于，施加的紫外光辐照时间为100s。(芯片实物图见说明书附图4和5)
实施例6基于全氟聚醚丙烯酸酯的光固化微柱阵列微流控芯片
步骤一、模具加工：与实施例1中步骤一完全相同。
步骤二、弹性支撑体制备：与实施例2中步骤二完全相同。
步骤三、芯片主体加工：
a)光固化材料配制：与实施例4中步骤三a)完全相同；
b)与实施例4中步骤三b)完全相同；
c)与实施例4中步骤三c)完全相同；
步骤四、芯片基底加工与芯片封接：
a)将干净的玻璃片进行等离子体处理(500V，13.56MHz，45s)后，浸入硅烷偶联剂溶液(3-(甲基丙烯酰氧)丙基三甲氧基硅烷的乙醇溶液，体积分数为10％)，浸泡1～2小时以保证玻璃表面修饰上丙烯酸酯官能团，之后用乙醇冲洗，氮气吹干，作为基底备用；
b)与实施例4中步骤四b)完全相同。
液滴生成与捕获
实施例7基于光固化油的油包水液滴生成与捕获
1、油相配制：
按质量百分比计，将30％聚氨酯丙烯酸酯(长兴材料公司，6115J-80)、66.5％丙烯酸异冰片酯(西格玛，392103)、3％表面活性剂(EVONIC，ISOLAN 17)、0.5％光引发剂2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(西格玛，405655)均匀混合；
2、液滴生成与捕获：
以1中配制的油相作为连续相，水溶液为分散相，在实施例5制备的微流控芯片中生成均匀稳定的油包水液滴。设置分散相流速为10μL/h，连续相流速为100μL/h，获得直径约为40μm的液滴，在微柱阵列处易形成三液滴捕获分隔(见说明书附图6a)；
3、液滴固化：
在微流控芯片上方施加紫外光(功率为380mW/cm2)，辐照时间为10s，保证光固化油相固化，液滴阵列固定。
实施例8基于光固化油的油包水液滴生成与捕获
1、油相配制：与实施例7中的1完全相同；
2、液滴生成与捕获：
以1中配制的油相作为连续相，水溶液为分散相，在实施例5制备的微流控芯片中生成均匀稳定的油包水液滴。设置分散相流速为10μL/h，连续相流速为60μL/h，可获得直径约为54μm的液滴，在微柱阵列处易形成双液滴捕获分隔(见说明书附图6b)；
3、液滴固化：与实施例7中的3完全相同。
实施例9基于光固化油的油包水液滴生成与捕获
1、油相配制：与实施例7中的1完全相同；
2、液滴生成与捕获：
以1中配制的油相作为连续相，水溶液为分散相，在实施例5制备的微流控芯片中生成均匀稳定的油包水液滴。设置分散相流速为35μL/h，连续相流速为80μL/h，可获得直径约为64μm的液滴。设置分散相进样量为2.7μL(液滴捕获区内容置腔数量为19726个，单一直径64μm的液滴体积为0.137nL，因此分散相进样量即为可捕获的液滴总体积，为19726×0.137＝2.7μL)，在微柱阵列处实现了液滴单一分隔及无损捕获(见说明书附图6c和图7)；
3、液滴固化：与实施例7中的3完全相同
实施例7～9说明，通过控制液滴的尺寸可以实现液滴的单一捕获；进一步控制水溶液的进样量，可以实现液滴的无损失捕获。
实施例10基于光固化油与PCR反应液的油包水液滴生成与捕获
制备工艺与实施例9中基本相同，区别仅在于以PCR反应液为分散相。20μL的PCR反应液由以下组分组成：10μLPCR预混液(赛默飞，4324018)，7μL无核酸酶水(西格玛，W1754)，1μLACTB质粒DNA模板(生工生物公司合成)，1μL探针与引物(赛默飞，4331182)，1μL吐温-20(西格玛，93773)。
实施例11基于矿物油的油包水液滴生成与捕获
1、油相配制：
按质量百分比计，将97％的矿物油(西格玛，M5904)和3％的表面活性剂(ABIL，EM90)均匀混合；
2、液滴生成与捕获：
以1中配制的油相作为连续相，水溶液为分散相，在实施例5制备的微流控芯片中生成均匀稳定的油包水液滴。设置分散相流速为10μL/h，连续相流速为80μL/h，可获得直径约为64μm的液滴。设置分散相进样量为2.7μL，在微柱阵列内实现了液滴单一分隔及无损捕获。
实施例12基于氟油的油包水液滴生成与捕获
1、油相配制：
按质量百分比计，将98％的氟油(3M，FC-40)和2％的氟油表面活性剂(Dolomite，Pico-SurfTM2)均匀混合；
2、液滴生成与捕获：
以1中配制的油相作为连续相，水溶液为分散相，在实施例3制备的微流控芯片中生成均匀稳定的油包水液滴。设置分散相流速为20μL/h，连续相流速为100μL/h，可获得直径约为64μm的液滴。设置分散相进样量为2.7μL，在微柱阵列处实现了液滴单一分隔及无损捕获。
应用测试—PCR反应与检测
利用实施例5制备的微柱阵列微流控芯片，进行液滴的生成与捕获，之后将其置于37℃条件下孵育12小时；或者置于PCR热循环仪上进行核酸扩增反应，热循环程序为：95℃热变性10min；扩增程序95℃30s，60℃1min，循环数40；最后冷却至10℃。待反应结束后，在倒置荧光显微镜上对微柱阵列微流控芯片内的液滴阵列进行荧光成像检测。
图8为实施例11制备的利用矿物油生成的油包水液滴阵列的显微镜照片，图中，a为刚刚捕获的液滴阵列图，b为液滴阵列在37℃条件下经历12小时后的显微镜照片，c为液滴阵列经过PCR热循环后的显微镜照片；观察图8可以发现，利用矿物油获得的油包水液滴阵列在37℃恒温条件下可以稳定保持12小时，这在恒温检测如细胞细菌研究等领域具有良好的应用潜力，但在经过PCR热循环后，液滴大面积破碎融合，表明其不适合进行反应条件剧烈的实验，如数字PCR。
图9为实施例9制备的利用光固化油生成的油包水液滴阵列的显微镜照片，图中，a为捕获的光固化液滴阵列经过紫外曝光固定后的显微镜照片，b为光固化液滴阵列在37℃条件下经历12小时后的显微镜照片，c为光固化液滴阵列经过PCR热循环后的显微镜照片，c图右上角插图为经过PCR反应后的荧光显微镜照片(DNA模板浓度为106拷贝/μL)；观察图9说明，利用光固化油获得的油包水液滴阵列在经过紫外光辐照后，由于油相固化使得液滴固定，无论是在37℃恒温条件还是在PCR热循环条件下，均可以保持液滴形状及空间位置不变，且对液滴内的PCR反应没有影响，表明其在液滴数字PCR检测方面具有更大的优势。
图10为实施例10制备的利用光固化油与PCR反应液生成的油包水液滴阵列，再进行PCR反应后的荧光显微镜照片。图中，a～f依次对应ACTB模板浓度为5000拷贝/μL、1500拷贝/μL、1000拷贝/μL、100拷贝/μL、10拷贝/μL及0拷贝/μL下；观察图10可以发现，ACTB模板浓度越高，荧光液滴的个数越多，并与数字PCR反应的预期结果相符。
申请人声明，以上所述是本发明的优选实施案例，但并不能因此而理解为对本发明的限制。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，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，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，包括基底和与所述基底封接的含通道结构的芯片主体，其特征在于，所述芯片主体上的通道结构包括联通的进样区、液滴生成区、液滴分散区、液滴缓冲区、液滴捕获区与出样区；
所述液滴分散区内包括液滴分散结构，用于将形成的液滴经若干通道分散后同时进入液滴缓冲区；
所述液滴缓冲区的宽度需保证进入捕获区内的液滴在与微柱碰撞时不发生破裂；
所述液滴捕获区内设有微柱阵列，所述微柱阵列由若干微柱均匀排布组成，相邻的若干微柱组成一个容置腔，利用所述微柱阵列组成的若干个容置腔用于液滴的分隔及捕获；
所述容置腔的形状选自正六边形、正方形或正三角形；
所述容置腔形成的内切圆的直径设为D1，相邻微柱的间隙值设为D2，待捕获液滴的直径设为D，则D2＜D≤D1；
所述出样区内还设有稳流结构，所述稳流结构选自多进一出的分支结构。
2.根据权利要求1所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，其特征在于：
所述微柱的高度为h，0<h<2D。
3.根据权利要求1所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，其特征在于，所述液滴捕获区内还设有若干支撑柱，用于加固与所述基底的封接。
4.根据权利要求1所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片，其特征在于：
所述进样区内分别设有连续相进样口和分散相进样口；
所述液滴生成区内包括液滴生成结构，用于将连续相与分散相进行混合生成液滴；
所述出样区内设有出样口。
5.一种根据权利要求1～4任一项所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片的制备方法，其特征在于，包括：
(1)加工带有通道结构的芯片主体；
(2)加工基底；
(3)将所述芯片主体与所述基底进行封接；
所述芯片主体的材质选自聚二甲基硅氧烷、热塑性材料、光固化材料、玻璃、硅片中的一种或多种；
所述基底的材质选自聚二甲基硅氧烷、热塑性材料、光固化材料、玻璃、硅片中的一种或多种。
6.根据权利要求5所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片的制备方法，其特征在于，所述芯片主体的材质选自光固化材料时，制备方法具体为：
(a)将光固化材料a覆盖在模具之上，加盖弹性支撑体，然后在光辐照下使光固化材料固化成带有通道结构的光固化层，并与弹性支撑体连接，形成芯片主体；
(b)将光固化材料b固化成薄膜或厚块作为基底，或者用硅烷偶联剂修饰玻璃或者硅片作为基底；
(c)将芯片主体与基底紧密贴合，在光辐照下实现芯片封接；
所述光固化材料a与光固化材料b的组成相互独立，按重量百分比计，材料组成包括：
光固化剂 95～99.9％；
光聚合引发剂 0.1～5.0％；
所述光固化剂包括含光固化官能团的单体和/或含光固化官能团的低聚物；
所述光固化官能团选自丙烯酸酯官能团、甲基丙烯酸酯官能团、巯基官能团、烯基官能团、乙烯基醚官能团、环氧基官能团中的一种或多种；
所述光聚合引发剂选自苯偶酰类化合物、烷基苯酮类化合物、酰基磷氧化物中的一种或多种。
7.一种根据权利要求1～4任一项所述的微柱阵列微流控芯片捕获液滴的方法，其特征在于，包括：
将连续相与分散相分别经由进样区通入所述微柱阵列微流控芯片内，在所述液滴生成区形成稳定的液滴，所述液滴流经所述液滴分散区后均匀地进入液滴缓冲区，流速经缓冲后进入所述液滴捕获区，并被捕获于所述容置腔内；
当制备油包水液滴时，所述连续相包括油相原料，选自矿物油、硅油、氟油、正十六烷、光固化油中的一种或多种。
8.根据权利要求7所述的微柱阵列微流控芯片捕获液滴的方法，其特征在于，所述光固化油，按重量百分比计，原料组成包括：
Figure FDA0003577444680000031
所述表面活性剂选自亲水亲油平衡值为2～8的非离子型表面活性剂。
9.一种根据权利要求1～4任一项所述的用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片在液滴微流控、数字PCR、细胞与细菌研究领域中的应用。
CN202110639981.4A 2021-06-09 2021-06-09 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用 Active CN113318798B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110639981.4A CN113318798B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110639981.4A CN113318798B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113318798A CN113318798A (zh) 2021-08-31
CN113318798B true CN113318798B (zh) 2022-10-25

Family

ID=77420091

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110639981.4A Active CN113318798B (zh) 2021-06-09 2021-06-09 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113318798B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115491297A (zh) * 2022-08-26 2022-12-20 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种集核酸提取纯化与数字化检测为一体的多层微流控芯片

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160178649A1 (en) * 2014-10-16 2016-06-23 Ranganathan Shashidhar Method and system for sensing and detecting a target molecule
KR101680712B1 (ko) * 2014-10-24 2016-12-12 주식회사 센플러스 세포 융합 장치 및 세포 융합 방법
WO2017048975A1 (en) * 2015-09-17 2017-03-23 The Regents Of The University Of California Droplet-trapping devices for bioassays and diagnostics
US9962701B2 (en) * 2015-12-28 2018-05-08 Qiagen Sciences, Llc Flowcells with microretainers and particle separators for discrete seeding microspots
CN106568982B (zh) * 2016-10-31 2018-05-29 浙江大学 一种用于二维液滴阵列形成和筛选的装置及其使用方法
CN109112063A (zh) * 2018-08-20 2019-01-01 北京旌微医学工程研究院有限公司 一种核酸检测微流控芯片及其制备方法
CN111635487B (zh) * 2020-05-01 2021-05-04 浙江大学 用于制备光固化液滴阵列芯片的光固化油相及光固化液滴阵列芯片的制备方法、产品和应用
CN112774748B (zh) * 2021-01-22 2023-02-17 中国科学院上海微系统与信息技术研究所 一种微坑锚定液滴阵列芯片及液滴生成方法和应用
CN112892627B (zh) * 2021-02-05 2022-04-05 浙江大学 一种基于弹性支撑体的光固化微流控芯片及其制备方法和应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN113318798A (zh) 2021-08-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11891666B2 (en) Methods and systems for detecting biological components
CN111635487B (zh) 用于制备光固化液滴阵列芯片的光固化油相及光固化液滴阵列芯片的制备方法、产品和应用
JP5684985B2 (ja) 光補助および／または熱補助された印刷によるマイクロ流体ポリマーデバイスの製造
Panda et al. Stop-flow lithography to generate cell-laden microgel particles
CN105170208B (zh) 一种微阵列芯片的制备方法及其产品
CN101948741B (zh) 一种用于核酸测序的微流体基因芯片
Park et al. Pumpless, selective docking of yeast cells inside a microfluidic channel induced by receding meniscus
US20100099048A1 (en) Stop Flow Interference Lithography System
Haraldsson et al. 3D polymeric microfluidic device fabrication via contact liquid photolithographic polymerization (CLiPP)
CN113318798B (zh) 一种用于液滴无损失捕获的微柱阵列微流控芯片及其制备方法和应用
Manzoor et al. A review on microwell and microfluidic geometric array fabrication techniques and its potential applications in cellular studies
CN105277724B (zh) 一种微流控芯片装置及其制备方法
CN110075934B (zh) 一种3d打印微流控器件及其大通量制备单分散乳液的方法
CN107126987A (zh) 三维聚焦流合成液滴微流控芯片及其制作方法
US20230053160A1 (en) Selective and High-Resolution Printing of Single Cells
He et al. A photofabricated honeycomb micropillar array for loss-free trapping of microfluidic droplets and application to digital PCR
CN114891627A (zh) 一种一体化核酸提取与数字化检测芯片及其制备方法和应用
CN109370891B (zh) 一种生物芯片及其制备方法
CN109759157B (zh) 一种用于微气泡分离的微流控芯片
TW200905196A (en) Series-type dam-like plasma-blood-separation chip and the fabrication method
WO2020093322A1 (zh) 一种微流控芯片及其制备方法和dna合成方法
JP2006043696A (ja) 物質分離デバイスおよび物質分離方法
Chen et al. Surface-tension-confined droplet microfluidics☆
Banlaki et al. Microfluidic production of porous polymer cell-mimics capable of gene expression
CN114770800B (zh) 一种结合确定性侧向位移和介电泳的微塑料颗粒筛选与分离装置及方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant