CN208711740U - 一种用于微液滴生成的吸头装置 - Google Patents

一种用于微液滴生成的吸头装置 Download PDF

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杜文斌
陶艺
李埰明
王政
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Abstract

本实用新型提供一种用于均一微液滴生成的吸头装置,包括用于储存液体的锥形吸头主体、直插式连接口以及设于吸头主体下部的用于吸液的毛细针管,直插式连接口设于锥形吸头主体内上部,毛细针管的一端与锥形吸头主体底端出口连接并固定,毛线针管的另一端具有出口部,毛细针管为弯折结构,毛细针管靠近出口部的部分经曲面抛光处理或疏水化处理。由于吸头的毛细针管前端具有的弯折结构,以及毛细针管前端的曲面抛光或疏水化处理,使得毛细针管用于微液滴制备时,流体剪切力增强、吸附力减弱,实现了大小均一、体积可控的微液滴的制备。

Description

一种用于微液滴生成的吸头装置
技术领域
本实用新型涉及微流控技术、微尺度材料制备、微反应器以及微分析技术领域,具体而言,涉及一种用于均一微液滴生成的吸头装置。
背景技术
微液滴在各领域应用广泛,基于微液滴的微流控技术在单细胞分析、数字PCR、蛋白质结晶和高通量反应筛选、单细胞功能分选等领域得到了快速的发展与应用。
微液滴的生成是利用互不相溶的两相生成乳化的微液滴,微液滴相被称为分散相,包裹微液滴的相被称为连续相。微液滴生成后可以对其进行分裂、融合、混合、稀释、收集和分选等操作。因此对于微液滴的形状,大小以及单分散性的控制是很重要的。
现有技术中,微液滴生成技术主要分为三种。一种是利用微流控芯片生成微液滴,其原理是基于分散相和连续相在微通道中交汇时的界面失稳。根据其驱动力(如重力,离心力,推动力)的不同,其装置的复杂度和操作的繁琐度不同,因此需要熟练的操作人员才可以制作和操作。第二种是靠特殊装置喷射微量液体形成微液滴,如采用压电陶瓷、热激膨胀、高压电喷等特殊的喷射或微液滴激发方式,但是这种方式对微液滴体积的精确调控比较困难,且在一定程度下会损坏生物样品。
我们前期公开了第三种微液滴生成技术,通过微管道在连续相中注射微量液体时,使微管道的出口在连续相的气液界面上下振动,利用相界面表面张力的切割作用生成大小均一的微液滴(基于微管道的液滴的生成方法,杜文斌等。中国专利,授权号:ZL201410655191.5)。这种方式生成的微液滴大小可控且微液滴均一性较好,不足的是液滴生成时,需要对微管道和连续相液面的相对距离进行精确控制。这在阵列多通道生成时,由于微管道长度的公差,将导致很难保持多通道液滴生成的一致性。在这一专利中,我们同时测试了微管道在所述液面下垂直振动生成液滴的效果,证明无法生成均一的液滴。
在我们前期公开的另外一项专利中(基于微液滴的数字核酸扩增定量分析方法及系统,杜文斌等。中国专利,授权号:ZL 20140655309.4),披露了水平振动插入连续相液面下的微管道生成大小均一微液滴的可行性。但是与在液面上下振动相比,在液面下水平振动生成的大小均一和体积的可控性要差于在气液界面上下振动的方法。在一些情况下,微管道左右振动所受到的连续相的粘滞力较大,当微管道插入液面的深度发生改变时,粘滞力的变化会导致微管道振动振幅的变化,进而导致液滴大小及均一性变差。
实用新型内容
本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种微液滴大小可控的用于微液滴生成的吸头装置。
本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷,提供一种容易更换和批量使用的用于微液滴生成的吸头装置。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
根据本实用新型的一个方面,提供一种用于微液滴生成的吸头装置,包括用于储存液体的锥形吸头主体、直插式连接口以及设于所述吸头主体下部的用于吸液的毛细针管,所述直插式连接口设于所述锥形吸头主体内上部,所述毛细针管的一端与所述锥形吸头主体底端出口连接并固定,所述毛线针管的另一端具有出口部,其特征在于,所述毛细针管为弯折结构,所述毛细针管靠近所述出口部的部分经曲面抛光处理或疏水化处理。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述吸头主体的储液体积范围是5μL到5mL。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述吸头主体为可塑性材料,所述可塑性材料为聚乙烯、聚丙烯或聚乳酸。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述毛细针管具有弯折点,所述毛细针管的开口处距离所述弯折点的距离范围为0.5-5mm,所述弯折结构与竖直方向的夹角为10°-90°。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述毛细针管为管状刚性材料,所述刚性材料为铁、钢、铝合金、铜、塑料、石英或玻璃。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述衔接部分为倒锥形中空结构,毛细针管在加工过程中采用吸头主体无缝接合。
根据本实用新型的其中一个实施方式,所述衔接部分为倒锥形中空结构,利用填充的胶黏材料使毛细针管固定,所述胶黏材料为环氧树脂胶或紫外固化胶。
由上述技术方案可知,本实用新型提出的用于微液滴生成的吸头装置的优点和积极效果在于:通过采用“吸头包括直插式连接口,锥形内腔的吸头主体,以及吸头主体下部的弯折毛细针管;所述毛细针管的一端固定于所述吸头主体下出口上,所述毛细针管顶端为弯折结构,与吸头主体成一定角度;所述毛细针管顶端低于所述吸头主体的底端并在所述毛细针管靠近出口部分进行曲面抛光或疏水化处理”的设计,使得微液滴生成时,弯折和抛光结构或疏水化处理减小了毛细针管的附着力,增强了流体剪切力,实现了大小均一、体积可控的微液滴的高效制备,并尤其适用于阵列化高通量液滴制备。
附图说明
通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明,本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解,并非一定是按比例绘制。在附图中,同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中:
图1是根据一示例性实施方式示出的一种用于微液滴生成的吸头装置示意图。
图2为图1中A部分的放大图,表示本实用新型吸头装置的毛细针管的结构示意图。
图3为图2中B部分的放大图,表示本实用新型吸头装置的毛细针管结构开口处曲面抛光处理的结构示意图。
图4为一实施例中吸头装置的吸头主体内部结构示意图。
图5为图4中C部分的放大图,表示本实用新型吸头装置吸头主体结构的剖面放大图。
图6为一实施例中吸头装置腔体结构和毛细针管结构连接处的结构示意图。
图7为图6中D部分的放大图,表示本实用新型吸头装置腔体结构和毛细针管结构连接处的剖面放大图。
图8A-8D为本实用新型实施例1提供的本实用新型的吸头装置生成微液滴的操作步骤示意图。
图9为本实用新型实施例1中提供的本实用新型的吸头装置在垂直方向振动的示意图。
图10为本实用新型实施例4生成的微液滴半径与第一液相流速的关系图。虚线为液滴生成频率等于振动频率时,生成液滴的半径与流速的线性相关性。
图11为本实用新型对比例1中提供的本实用新型的吸头装置在流速和振动参数不变的情况下,生成微液滴半径随毛细针管弯折角度变化的曲线图。横虚线所示的62.0μm为液滴生成频率等于振动频率时生成的液滴体积(1nL)。
图12为本实用新型对比例2中提供的本实用新型的吸头装置非弯折毛细针管结构及采用的垂直或水平方向振动方式示意图。
图13为本实用新型对比例3和对比例4所生成的液滴半径的箱图统计结果。横虚线所示的62.0μm为液滴生成频率等于振动频率时生成的液滴体积(1nL)。
其中,附图标记说明如下:
100 吸头装置;
110 吸头主体;
120 毛细针管;
121 出口部;
130 衔接部分;
131 胶黏材料;
140 第一液体;
150 第二液体;
160 微液滴;
170 金属插管;
180 直插式连接口
190 盛有第一液体的开口容器。
具体实施方式
体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化,其皆不脱离本实用新型的范围,且其中的说明及附图在本质上是作说明之用,而非用以限制本实用新型。
在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中,参照附图进行,所述附图形成本实用新型的一部分,并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解,可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案,并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且,虽然本说明书中可使用术语“上端部”、“下端部”、“之间”、“侧”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件,但是这些术语用于本文中仅出于方便,例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。
如图1所示,在本实施方式中,用于微液滴160生产的吸头装置100包括供给第一液体140的驱动装置、储存第一液体140及第二液体150的吸头主体110、毛细针管120及吸头主体110与毛细针管120连接处的衔接部分130。吸头主体110为锥形空腔,吸头主体110的储液体积范围是5μL-5mL,吸头主体110的材料为可塑性材料,可塑性材料为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乳酸。吸头装置100的个数为一个,还可以是2-96个。毛细针管120的一端插入吸头主体110的下出口并利用胶黏材料131将其固定在吸头主体110上,毛细针管120的外露长度为6.5mm-13mm,内径为60-120μm,外径为150-250μm,值得注意的是毛细针管120的内径最佳为100-120μm的国家标准金属针管。毛细针管120的材料为铁、钢、塑料、石英灯管状刚性材料。毛细针管120的出口优选为圆孔,在此应注意的是,毛细针管120的出口还可以是方孔或者其它形式的孔,并不以此为限。毛细针管120为弯折结构121并且毛细针管120顶端低于吸头主体110的底端,毛细针管120的开口处距离弯折点的距离范围为50-80mm,毛细针管120弯折部位与竖直方向的夹角为35-55°。
如图2和图3所示,在本实施方式中,吸头装置100的毛细针管120靠近出口部分经过曲面抛光处理122或疏水修饰,其中曲面抛光处理或疏水修饰为现有的成熟工艺,表面疏水处理的方法可以是涂层处理,还可以是化学反应修饰及化学沉积等。
本实用新型提供一种利用上述吸头装置100产生微液滴160的方法,包括以下步骤:
a)提供盛有第一液体的开口容器190、盛有第二液体150的开口容器及流体驱动装置,所述吸头装置100的直插式连接口与流体驱动装置连接,启动流体驱动装置向所述吸头主体注入第一液体140,使第一液体140充满所述吸头主体110;
b)将所述吸头装置100移动至盛有第二液体的开口容器的液面上方,吸头装置从所述第二液体150的液面上方向下运动,使所述吸头装置100的出口部121接触并进入所述第二液体150,启动流体驱动装置将第二液体吸入所述吸头主体110内,所述第二液体150位于所述吸头装置的毛细针管120的出口部121;
c)吸头装置100从所述盛有第二液体150的开口容器离开,并移至盛有第一液体的开口容器190上方,并向下运动,使所述吸头装置100的出口部121接触并进入所述第一液体140;
d)所述出口部121在第一液体140液面下产生振动,使位于所述吸头装置出口部121的第二液体150在驱动装置的推动下流出毛细针管120,并在第一液体140的剪切力作用下,在所述第一液体140中形成所述第二液体150的微液滴。
如图8A-8D所示,在本实施方式中,第一液体140为矿物油,第二液体150为水溶液,在其他方式中,第一液体140还可以是硅油或者全氟烷烃油,第二液体150为水溶液、PEG或DMSO。
在其他实施方式中,第二液体150还可以是混合物,如PCR试剂、细胞培养液、生物样品、缓冲溶液等。第一液体150可以是十四烷、十六烷、辛酸、角鲨烷、三丁酸甘油酯、二甲基硅油或其中两种或多种互溶物质组成的互溶液。第二溶液还可以加入适量的表面活性剂,表面活性剂可以为非离子型表面活性剂或离子型表面活性剂,如TWEEN80,EM90,EM180,SPAN80,SPAN20,SPAN40等。
更进一步地,在本实施方式中,第二液体150在生成微液滴160前可以加热到一定的温度以降低第一液体140的粘度以及增加第一液体140的澄清度,加热的温度最佳为25-65℃。
根据本实用新型的另一优选实施例,本申请提供开口容器,其内预先装载第一液体140,并能接受和储存所述吸头注入的第二液体150的微液滴160。所述开口容器为任意能够存储微升至毫升体积液体的开口容器,可称为储液池;每个储液池可储存一个以上第二液体150的微液滴160,即所述开口容器可以作为单个微液滴160的独立存储容器,也可以存储大量微液滴160。在本申请中,所述开口容器优选为单个储液池、一维或二维排列的储液池阵列,更优选为标准24孔、96孔或384孔板或PCR板,作为特定数量、体积和组分的微液滴160的大批量存储液池,以及多种微液滴160组分混合和反应的阵列液池。在本申请中,所述开口容器的底部可以为平底、圆底或锥形底。
在其它实施方式中,上述吸头装置100生成微液滴160的方法还包括振动装置,振动装置的作用在于使得位于毛细针管120出口位置的第二液体150和不互溶的第一液体140产生相对运动,通过控制振动装置的频率和幅度可以控制微液滴160生成的大小和通量,优选的振动频率在0.5赫兹至5000赫兹之间,振动幅度在100微米至1厘米之间。
如图8A-8D所示,在本实施方式中,吸头前端的毛细针管120出口处在第一液体140的下方振动,弯折的毛细针管120与第一液体140产生相对运动时,剪切力与毛细针管120为垂直状态。毛细针管120与第一液体140的相对运动可以是匀速运动或者非匀速运动,最佳的运动方式为方波或正弦波,本领域技术人员应该了解的是,控制毛细针管120的运动方式还可以是其他的运动方式,如三角波或锯齿波。通过毛细针管120开口在第一液体140下的相运动,利用微量液体在互不相溶的两相中的流体剪切力,克服液体在微通道出口的表面张力和附着力,使流出毛细针管120管口的微液滴160能顺利地脱离管口,并形成大小可控的微液滴160。
在其它实施方式中,毛细针管120振动的运动轨迹可控制为两种方式,一种是垂直上下运动,另一种的运动轨迹是在水平面上的投影为圆形或者椭圆形。上述两种运动的区别是在原来的吸头固定装置中增加了导轨而使得毛细针管120在第一液体140下产生垂直上下振动。而非垂直振动的产生方式则是吸头固定装置不增加导轨的固定,在上下振动的同时,因吸头结构刚性度的不同,毛细针管120在水平方向也会产生一定的谐振,因此吸头结构在第二液相下的运动轨迹为圆形或者椭圆形。在试验中,当吸头的毛细针管120在液面下振动时,不论哪种运动轨迹,第二液体150的流速和微液滴160的直径呈一定的正相关关系,当增加毛细针管120内液体的流速时,生成的微液滴160直径变大。因此,本实用新型生成微液滴160的直径可以通过吸头装置100内的液体流速、振动频率和幅度等来控制,对微液滴160体积的控制调节比较灵活,本实用新型实施例生成微液滴160的体积优选调节范围可以从20皮升到10纳升,达到三个数量级。除此之外,通过插拔式的快捷吸头更换,可以避免不同批次样品的交叉污染;同时还可以更换吸头内流出第二液体150的组分,顺次在开口容器中形成多个不同组分和体积的微液滴160,既可以用于实现微微液滴160的高通量筛选,也可以实现多步骤的超微量生化反应和检测,具有广阔的应用前景。
实施例1
如图8A-8D所示,吸头装置100的吸头主体110的储液体积为50μL,毛细针管120的材料为铁,毛细针管120的外露长度为6.5mm,内径为90μm,外径为210μm毛细针管120的开口经过抛光处理,毛细针管120为弯折结构121,毛细针管120的开口处距离弯折点的距离为1mm,毛细针管120与竖直方向的夹角为40°,吸头装置100上端通过金属插管170(内径1.8mm,外径3.2mm)连接,金属插管170固定在振动控制器上。为了限定吸头只在垂直方向上振动,避免在水平方向的谐振,我们在固定针头的振臂上加了一个垂直的滑轨(未在图8A-8D中示出)。金属插管170的另一端通过特氟龙管与注射泵(Harvard Apparatus,PicoElite,未在图8A-8D中示出)连接,连接的缝隙用环氧树脂胶填充,从而保证密闭性。金属插管170与吸头的连接口可以直接插入匹配,方便吸头的拆卸与更换,注射泵上配备一支体积为50微升的注射器(未在图8A-8D中示出)。在使用前,特氟龙管、金属插管170和吸头主体110充满矿物油,并检查液体流路无泄漏,无气泡。利用注射泵的抽吸,使吸头从存贮样品的储液池中吸取25μL水溶液150,并移动吸头至存储矿物油的储液池上,储液池为Eppendorf96孔板,储液池中矿物油的体积为300μL。利用波形发生器作为毛细针管120在矿物油下振动的驱动信号发生器,使得毛细针管120在油相中做垂直振动如图9所示,电压为2.7V,频率为75Hz,注射泵的流速为75nL/s,注射体积为20μL。当注射器被注射泵施加压力的时候,第一液相水150就会匀速进入第二液相矿物油中,由于油相和水相的相对运动在竖直方向产生的剪切力使得微液滴160形成并脱离毛细针管口,形成微液滴160的体积为1nL,微液滴160直径的CV小于5%。由于纯水的密度为1Kg/L,矿物油的密度为0.85Kg/L,微液滴160比矿物油重,生成的微液滴160沉入储液池底部并平铺开来。在约4.4分钟时间内,在储液池中形成了约20,000个纳升体积的液滴。
在其他实施方式中,驱动装置为任意可能产生连续或间歇性第一液体140液流的流体驱动设备,驱动装置可以是蠕动泵、压力驱动泵、气压驱动泵或电渗驱动泵等,相较于其它驱动设备,微量注射泵的优点在于精度较高且可设定注射体积至纳升级。
实施例2
在实施例1的基础上,改变吸头装置100上的毛细针管120的参数,将毛细针管120换成国标型号为32G和34G的针管,内径分别为110μm和60μm,外径分别为230μm和190微米,毛细管出口做曲面抛光处理,在其它条件不变的情况下,微液滴160大小为1nL。以上实施例2结果说明,毛细针管120管径外径和内径同时发生变化(变大或变小),在一定范围内,对形成液滴的大小和液滴生成频率没有显著影响。
实施例3
在实施例1的基础上,在其它条件不变的情况下,分别设定吸头注射的流速为40nL/s,50nL/s,60nL/s,70nL/s和80nL/s。在不同液体流速下获得的微液滴160的直径随流速的变化及误差如图10所示,虚线为微液滴160生成频率等于振动频率时,生成液滴的半径与流速的相关性。生成的微液滴160的直径的标准偏差在1.3%~2.8%之间。以上实施例3的结果说明,采用本实用新型的吸头和振动方式,获得的液滴的体积均一,液滴的生成频率与振动频率相同,因而可以简单的通过控制流速和振动频率实现液滴体积的精确控制。和现有微流控芯片技术需要依靠经验对液滴的大小进行调控相比(生成液滴之后测量液滴的体积,并调整试验参数来间接调控液滴的大小),本实用新型提供的方法对液滴体积的控制具有更好的可预期性和精确性。
对比实施例1
在实施例1的基础上,在其它条件不变的情况下,改变毛细管弯折角度,使毛细管前端2mm弯折角度为0°、20°、30°、40°、50°、60°、70°、80°和90°,在相同液体流速下获得的微液滴160的直径随弯折角度变化如图11所示。以上对比例1的结果说明,在其他条件不变的条件下,毛细针管120的前端弯折对于生成液滴的大小具有显著作用。在所测试的实验条件下,弯折角度小于30°和大于50°,生成的液滴的大小均偏大,并偏离我们通过控制流速和振动频率实现液滴体积精确控制的目标。
对比实施例2
如图12所示,在实施例1的基础上,吸头装置100的毛细针管120不做弯折处理,使用波形发生器毛细管在液面下垂直振动,由于液体的流动和相对运动的方向一致,因而产生的剪切力较小,因而水相不容易被油相的剪切力带离毛细针管120,形成较大的微液滴160,微液滴160平均直径为232μm。体积显著大于液滴生成频率符合振动频率时生成的液滴体积1nL。以上对比实施例1的实验结果说明,毛细针管120的弯折对于采用垂直振动生成液滴的效果具有显著性影响。
对比实施例3
在对比实施例2的基础上,使用波形发生器作为毛细针管120在矿物油下水平振动的驱动装置,并设定毛细管浸入矿物油的深度为1mm。由于毛细针管120在水平方向上不同位置受到的往复力不一致,所在不同位置上生成微液滴160的剪切力也不一致,因而导致生成液滴160偏大,平均半径为157.79μm,大小不均一,与理论希望获得的1nL液滴的半径(62μm)相差较大,液滴的大小分布如图13所示。
对比实施例4
在对比实施例2的基础上,使用波形发生器(驱动电压2.7V,频率75Hz)作为毛细针管120在矿物油下水平振动的驱动装置,并设定毛细管浸入矿物油的深度为3mm。由于毛细针管120在水平方向上不同位置受到的往复力不一致,所在不同位置上生成微液滴160的剪切力也不一致,因而导致生成液滴160偏大,平均半径为111μm,大小不均一,与理论希望获得的1nL液滴的半径(62μm)相差较大,液滴的大小分布如图13所示。
以上对比实施例3和对比实施例4说明,对于液面以下水平振动生成微液滴160,毛细针管120插入液面的深度对生成微液滴160的大小具有显著影响,两种条件生成液滴的体积均显著大于液滴生成频率符合振动频率时生成的液滴体积1nL。导致这一结果的原因在于毛细管水平振动时,对液面的扰动较大,同时受到矿物油的阻力与插入油相的深度成正比。而本实用新型提出的采用弯曲针头在液面以下垂直振动,毛细管所受到的阻力在垂直方向上,和插入液面的深度无关,因此,生成的液滴的均一性和可控性优于在液面下水平振动。
对比实施例5
在实施例1的基础上,采用未经过曲面抛光的毛细针管120。毛细针管120的弯折角度为40°,其他条件保持不变,驱动毛细针管120在矿物油下垂直振动。微液滴160平均半径为46.62μm,标准偏差为±13μm,均一性差。以上对比实施例5说明,同样采用弯折毛细针管120,当使用的毛细管的端口未做曲面抛光处理时,由于液滴脱离毛细管的粘着力较强,生成的液滴的均一性较差,除了生成部分接近1nL液滴之外,生成了大量体积偏小的卫星微液滴160。
本实用新型提出的用于微液滴生成的吸头装置的优点和积极效果在于:通过采用“吸头包括直插式连接口,锥形内腔的吸头主体,以及吸头主体下部的弯折毛细针管;所述毛细针管的一端固定于所述吸头主体下出口上,所述毛细针管顶端为弯折结构,与吸头主体成一定角度;所述毛细针管顶端低于所述吸头主体的底端并在所述毛细针管靠近出口部分进行曲面抛光或疏水化处理”的设计,使得微液滴生成时,毛细针管在第一液体中垂直上下运动的阻力受毛细管浸入第一液体的深度的影响较小,弯折和抛光结构减小了第二液体与毛细针管的附着力,增强了流体剪切力,实现了大小均一、体积可控的微液滴的高效制备,并尤其适用于阵列化高通量液滴制备。
在此应注意,附图中示出而且在本说明书中描述的用于微液滴生成的吸头装置仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种用于微液滴生成的吸头装置中的一个示例。应当清楚地理解,本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的用于微液滴生成的吸头装置的任何细节或用于微液滴生成的吸头装置的任何部件。
以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的用于微液滴生成的吸头装置的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式,相反,每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时,用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。此外,权利要求书及说明书中的术语“第一”和“第二”等仅作为标记使用,不是对其对象的数字限制。
虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的用于微液滴生成的吸头装置进行了描述,但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。

Claims (7)

1.一种用于微液滴生成的吸头装置,包括用于储存液体的锥形吸头主体、直插式连接口以及设于所述吸头主体下部的用于吸液的毛细针管,所述直插式连接口设于所述锥形吸头主体内上部,所述毛细针管的一端与所述锥形吸头主体底端出口连接并固定,所述毛细针管的另一端具有出口部,其特征在于,所述毛细针管为弯折结构,所述毛细针管靠近所述出口部的部分经曲面抛光处理或疏水化处理。
2.如权利要求1所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述吸头主体的储液体积范围是5微升到5毫升。
3.如权利要求2所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述吸头主体为可塑性材料,所述可塑性材料为聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚乳酸。
4.如权利要求1所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述毛细针管具有弯折点,所述毛细针管的开口处距离所述弯折点的距离范围为0.5-5毫米,所述弯折结构与竖直方向的夹角为10°-90°。
5.如权利要求1所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述毛细针管为管状刚性材料,所述刚性材料为铁、钢、铝合金、铜、塑料、石英或玻璃。
6.如权利要求1所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述毛细针管与针头主体的固定采用无缝接合,或通过预先加工吸头主体的注塑件,将毛细针管置入,并采用胶黏材料粘接固定。
7.如权利要求1所述的用于微液滴生成的吸头装置,其特征在于,所述毛细针管的一端与所述锥形吸头主体连接部分为锥形中空结构。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110369011A (zh) * 2019-06-25 2019-10-25 东南大学 基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法
CN112275340A (zh) * 2020-10-04 2021-01-29 电子科技大学 一种便携的手持式微量液滴产生装置及方法
WO2021037218A1 (zh) * 2019-08-30 2021-03-04 北京达微生物科技有限公司 一种制备微液滴的加样针以及微液滴的制备方法
CN112811385A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 上海海事大学 一种制作毛细管内部微液滴的装置及微液滴生成方法
CN113092796A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 浙江大学 一种针对水油两相的精准进样系统
CN113533033A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 长春工程学院 基于液压微小位移放大器原理的金属丝杨氏模量测量仪器
CN114377738A (zh) * 2021-06-24 2022-04-22 北京致雨生物科技有限公司 液滴生成方法、系统及其应用
CN114798025A (zh) * 2022-05-12 2022-07-29 山东大学 一种微液滴高通量生成装置
CN115106143A (zh) * 2022-06-29 2022-09-27 合肥瀚海星点生物科技有限公司 一种高精度电动微量液体移液器
CN115518703A (zh) * 2021-06-24 2022-12-27 北京致雨生物科技有限公司 液滴生成装置、系统及生成液滴的方法

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110369011A (zh) * 2019-06-25 2019-10-25 东南大学 基于液压驱动的微量液体转移装置、控制设备及控制方法
WO2021037218A1 (zh) * 2019-08-30 2021-03-04 北京达微生物科技有限公司 一种制备微液滴的加样针以及微液滴的制备方法
CN112439470A (zh) * 2019-08-30 2021-03-05 北京达微生物科技有限公司 一种制备微液滴的加样针以及微液滴的制备方法
CN112811385A (zh) * 2019-11-18 2021-05-18 上海海事大学 一种制作毛细管内部微液滴的装置及微液滴生成方法
CN112275340A (zh) * 2020-10-04 2021-01-29 电子科技大学 一种便携的手持式微量液滴产生装置及方法
CN113092796A (zh) * 2021-04-02 2021-07-09 浙江大学 一种针对水油两相的精准进样系统
CN114377738A (zh) * 2021-06-24 2022-04-22 北京致雨生物科技有限公司 液滴生成方法、系统及其应用
CN115518703A (zh) * 2021-06-24 2022-12-27 北京致雨生物科技有限公司 液滴生成装置、系统及生成液滴的方法
CN113533033A (zh) * 2021-07-19 2021-10-22 长春工程学院 基于液压微小位移放大器原理的金属丝杨氏模量测量仪器
CN114798025A (zh) * 2022-05-12 2022-07-29 山东大学 一种微液滴高通量生成装置
CN115106143A (zh) * 2022-06-29 2022-09-27 合肥瀚海星点生物科技有限公司 一种高精度电动微量液体移液器

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