CN211837957U - 用于制备乳化液滴的芯片及试剂盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及微流控芯片领域，特别涉及用于制备乳化液滴的芯片及装置。该芯片包括基片，所述基片包括依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。本实用新型提供的芯片可达到的检测量高于现有技术的20倍以上，如此，可大幅增加芯片对于样本的处理量，缩短前处理与检测分析的时间。

Description

用于制备乳化液滴的芯片及试剂盒

技术领域

本实用新型涉及微流控芯片领域，特别涉及用于制备乳化液滴的芯片及试剂盒。

背景技术

乳化是由水、油及表面活性剂在适当比例下形成的稳定体系，微乳化技术是通过微机电技术制作出微型结构并使可产生微乳化液滴，其原理为利用流体动力聚焦(hydrodynamic focusing)汇集连续相及分散相液体，当连续相剪力大于分散相剪力的表面张力时，分散相液体便断裂而形成w/o或o/w乳化液滴(如图1所示)。

乳化液滴可广泛应用于微量试剂合成、微米材料合成、微量分子反应与分析(如DNA、protein)、单细胞包覆、单细胞分离、单细胞捕获、单细胞测序与单细胞蛋白质体学分析等，而进行这些微量液滴分析过程往往需掺入各式不同需求的反应试剂、合成物等，如微量试剂合成需掺入适当比例的合成物，微量分子增幅(DNA扩增，DNA amplification)需掺入dNTP与扩增引物（amplification primer）等，单细胞分析需DNA amplification细胞裂解液与分子诊断试剂等。然而，微液滴无论以融合(merge mode)或注入(injection mode)的方式进行样品液滴（sample droplet）与试剂（reagent）的混合产出处理通量(throughput)通常非常低，一般约在5~50 μL/hr，若要在高流速下(> 50 μL/min)注入这些外加合成物，则会因为接触时间过短而造成掺入量不足或过低甚至接触时间过短无法进行合并（merge）或注射（injection），所以，低通量（low-throughput）往往是液滴微流体系统的瓶颈与罩门。

发明内容

有鉴于此，本实用新型提供了一种用于制备乳化液滴的芯片及试剂盒。该芯片可达到的检测量（throughput）高于现有技术的20倍以上，如此，可大幅增加芯片对于样本的处理量，缩短前处理与检测分析的时间。

为了实现上述发明目的，本实用新型提供以下技术方案：

本实用新型提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件（1）、主流道（2）和出口（3），所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；

所述连续相注入端4与所述连续相流道5连通；

所述分散相注入端6与所述分散相流道7连通；

所述连续相流道5、所述分散相流道7与所述主流道2于所述液滴生成端8交汇连通；

所述主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；所述试剂注入端9设置于所述液滴生成端8与所述出口3之间；

所述主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10；

所述芯片的试剂注入区域11的流道宽度小于所述主流道2其他区域的宽度。

在本实用新型的一些具体实施方案中，所述试剂注入端9与所述交流电极10的连接线与所述主流道2垂直。

在本实用新型的一些具体实施方案中，1/5液滴直径≤所述试剂注入区域11的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10所述主流道2的宽度≤所述试剂注入区域11的流道宽度≤3/4所述主流道2的宽度；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

在本实用新型的一些具体实施方案中，所述主流道2还设置有分流管道12；所述分流管道12的一端设置于所述液滴生成端8与所述试剂注入区域11之间，所述分流管道12的另一端设置于所述试剂注入区域11与所述出口3之间。

在本实用新型的一些具体实施方案中，1/10液滴直径≤所述分流管道12的宽度≤1/2液滴直径；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

在本实用新型的一些具体实施方案中，所述分流管道12的流道内还设置有柱状结构13；

当所述柱状结构13的个数为1个时，所述柱状结构13与所述分流管道12的侧壁形成微流道14；

当所述柱状结构13的个数＞1个时，所述柱状结构13之间和/或所述柱状结构13与所述分流管道12的侧壁形成微流道14；

1/10液滴直径≤所述微流道14的宽度≤1/2液滴直径；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

本实用新型还提供了所述的芯片在制备乳化液滴中的应用。

在此基础上，本实用新型还提供了所述的芯片在微量试剂合成、微米材料合成、微量分子反应与分析、单细胞测序与单细胞蛋白质体学分析中的应用。

本实用新型还提供了试剂盒，包括所述的芯片及可接受的试剂。

本实用新型还提供了装置，包括所述的芯片及辅助部件。

在本实用新型的一些具体实施方案中，所述辅助部件包括泵。

本实用新型还提供了乳化液滴的制备方法，基于本实用新型所述的芯片，将连续相通过所述连续相注入端4注入所述连续流道5，将分散相通过所述分散相注入端6注入所述分散相流道7；

所述连续相流经所述连续相流道5，所述分散相流经所述分散相流道7，所述连续相与所述分散相于所述液滴生成端8交汇融合形成液滴；

所述液滴流经所述主流道2，于所述试剂注入端9注入试剂，所述交流电极10施加交流电场，所述试剂与所述液滴融合形成所述乳化液滴，于所述出口3收集。

在本实用新型的一些具体实施方案中，所述流动相的速率为100μL/hr~10 mL/hr，分散相的速率为10μL/hr~1 mL/hr。

在本实用新型的一些具体实施方案中，1/10液滴流速≤所述试剂的流速≤液滴流速。

在本实用新型的一些具体实施方案中，1/5流动相流速≥分散相流速≥1/50流动相流速。

本实用新型提供了可控制微流体乳化芯片，分别注入一个连续相(continuousphase)及分散相(disperse phase)，产生w/o(water in oil)微乳化液滴，致使每一w/o液滴仅存在单颗待测细胞或待反应试剂，在液滴（droplet）形成后，于后端管道上设置一或多个试剂注入端(injection)搭配结构设计与交流电场施加使拟添加的试剂可注入液滴（droplet）中。本实用新型提供的芯片制得的微乳化液滴中可包覆单细胞，提供单细胞在微环境中进行DNA杂交聚合酶连锁反应放大、测序，单细胞免疫分析等检测，RNA测序与RNA表达定量分析。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1示微乳化液滴生成示意图，当连续相剪力大于分散相剪力的表面张力时，分散相液体便断裂而形成微乳化液滴；

图2（a）示微乳化液滴试剂注入芯片示意图，于前端注入连续相——油（Oil）、分散相——样本（Sample）生成液滴（droplet）后，后端设计一结构——使液滴（droplet）进入结构后可进行试剂（Reagent）的注入；图2(b)为液滴（droplet）注入示意图，当液滴（droplet）通过试剂（Reagent）注入端9时，利用下方设置的交流电极10施加交流电场改变液滴（droplet）的表面张力，进而使试剂（Reagent）进入液滴（droplet）；

图3(a)示实验操作流程图；图3 (b)实验步骤简易说明图；

图4(a)示以非接触式电场将反应试剂注入微液滴之方法示意图；图4 (b1)示一个较大的分流管道12，分流管道前设置柱状结构13，避免液滴受压力影响进入分流管道12；图4(b2)示多个较窄的分流管道12，可于高流速液滴（droplet）速度较快时，分段分流压力，减慢液滴（droplet）于试剂注入区域11的速度，进而增加液滴（droplet）与试剂（Reagent）的电场作用时间与试剂注入时间；

图5示利用结构使液滴进入试剂注入端9时产生形变，提高液滴与试剂注入端9的接触面积；

图6(a)示当试剂注入端9施予较小压力时，含染剂的试剂注入量较少；图6 (b)示当试剂注入端9施予较大压力时，含染剂的试剂注入量较多；

图7 (a) 为施加电场时尚未有任何试剂注入；图7 (b)试剂注入流速为1/10液滴流速，图7 (c)试剂注入流速为1/5液滴流速；图7 (d)试剂注入流速为1/2.5液滴流速；结果显示可根据不同的注入流速调控住入液滴的试剂量，产生不同需求的浓度；

图8示微乳化液滴试剂注入芯片示意图；

其中，1-液滴生成部件；2-主流道；3-出口；4-连续相注入端；5-连续相流道；6-分散相注入端；7-分散相流道；8-液滴生成端；9-试剂注入端；10-交流电极；11-试剂注入区域；12-分流管道(图4(b1)、4(b2))；13-柱状结构(图4(b1))；14-微流道(图4(b2))。

具体实施方式

本实用新型公开了一种用于制备乳化液滴的芯片及装置，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本实用新型。本实用新型的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本实用新型技术。

以单细胞全基因体测序为例：单细胞取得的方法有梯度稀释法、雷射捕获显微切割技术(Laser capture microdissection)或流式细胞仪筛选细胞，这类方式在取得细胞后，皆是利用人为操作进行添加细胞裂解液、反应试剂等液体后再进入后续分析，在操作过程无法避免人为操作误差，且多是利用组织样本或细胞群来进行分析，透过运算样本群细胞取得平均值，往往忽略细胞间异质性及单颗细胞个体的特性，无法真实反应每个细胞的独特性。本实用新型提供了可控制微流体乳化芯片，分别注入一个连续相(continuousphase)及分散相(disperse phase)，产生w/o(water in oil)微乳化液滴，致使每一w/o液滴仅存在单颗待测细胞或待反应试剂，在液滴（droplet）形成后，于后端管道上设置一或多个试剂注入端(injection)搭配结构设计与交流电场施加使拟添加的试剂可注入液滴（droplet）中。微乳化液滴中可包覆单细胞、分离单细胞、捕获单细胞，提供单细胞在微环境中进行DNA杂交聚合酶连锁反应放大、测序，单细胞免疫分析等检测，RNA测序与RNA表达定量分析。

本实用新型提供的芯片为液滴（droplet）生成结构，并于后端设置试剂注入端9，如图 2(a)所示)，其中连续相（Continuous phase）为Oil，分散相（Disperse phase）为样品（sample），注入液体可为试剂（Reagent）或其他拟添加于液滴（droplet）的液体。当液滴（droplet）经过试剂注入端9开口时，可通过电极施加AC电场，改变液滴（droplet）与试剂注入端9的表面张力，使试剂（Reagent）注入液滴（droplet）中(如图 2(b)所示)。

本案的实验操作流程图及简易说明如图3（a）、图3（b）所示，利用泵将样本及油相液滴注入芯片中，流体动力聚焦汇集样本(分散相液体)及油相液体(连续相液体)使其生成微液滴，再利用泵于注入端将试剂注入进芯片，当微液滴通过注入端时施加AC电场，改变微液滴与试剂注入端间的表面张力，使试剂得以注入微液滴中。

为了能够依需求调控注入的试剂量，于管道设置压力平衡结构——分流管道12，调整液滴（droplet）经过试剂注入端9的速率，并缩小管道使液滴（droplet）变形以提高液滴（droplet）与注入端的接触面积，通过两者调节试剂（Reagent）的注入量。本实用新型提供的芯片能够同时完成微乳化液滴的形成、试剂的注入、试剂的混合及产物的收集。如需多次添加试剂，本实用新型提供的芯片还可串联多个注入端，提供多种试剂添加管道，减少人为操作误差及试剂耗费，大幅增加样本处理速度与精准度。

此外，可轻易地通过试剂（Reagent）端的压力控制，调控注入样品液滴（sampledroplet）的试剂（Reagent）量，如图6(a)和图6(b)，图7 (a)空白注射组（withoutinjection）所示，未施加电压的状态下试剂（Reagent）无法利用电场改变液滴（droplet）的表面张力让试剂（Reagent）进入，当施加一频率为10~1000kHz、100 Vpp以上的交流电场时，reagent即可注入sample droplet内，图7(b),图7 (c), 图7(d)注入端的流速分别为50μL/hr、100μL/hr、200μL/hr下注入10 pL、20 pL、40 pL试剂（Reagent），此时样品流速（sampleflow rate）为300μL/hr。

本实用新型利用结构设计压缩样品液滴（sample droplet）使其经过试剂注入区域11（injection region）时可呈现扁平状，进而增加样品液滴（sample droplet）与注射口（injection port）的接触面积，使得试剂（reagent）注入的效率大幅增加(注射率/注射区域injection rate/area ~square function)。此外，于注射区域（injection region）前后设计一分流管道12（bypasss fluidic channel），使得部分油相（oil）流分流至分流管道12（bypass channel），大幅降低样品液滴（sample droplet）于试剂注入区域11（injectionregion）（如图8所示）的速度，进而增加试剂（reagent）注入样品液滴（sample droplet）的接触时间(injection rate/time~ linear function)，如此，通过此两结构设计的配合(contact area increased x contact time increased)，可使试剂（reagent）注入样品液滴（sample droplet）的效率近似于几何数增长（square increase）。因此，配合前端液滴生成部件1（droplet formation part）可实现高通量芯片液滴形成和试剂注入（highthroughput on-chip droplet formation and reagent injection）。实施例实验结果表明，可成功于300μL/hr 与700μL/hr的高流速下注入100 pL与50 pL的试剂量（reagentvolume）进入volume为0.2 nL (直径~70μm)的微滴（microdroplet），单片芯片可达到的检测量（throughput）高于现有技术的20倍以上，如此，可大幅增加芯片对于样本的处理量，缩短前处理与检测分析的时间。

本实用新型提供的芯片于液滴（droplet）形成后的主流道2部位设置试剂注入端9，使液滴（droplet）经过该试剂注入端9时施加电场，改变液滴（droplet）与试剂注入端9的表面张力，使试剂注入液滴（droplet），进而产生反应。

在一些实施例中，本实用新型提供的芯片主流道2进入试剂注入端9前缩小管道的直径，作为优选，1/5液滴直径≦试剂注入区域11的流道宽度≦4/5液滴直径；作为优选，1/10主流道2宽度≦试剂注入区域11的流道宽度≦3/4主流道2宽度，使得液滴变形成较狭长的液滴，此形变可增加液滴与试剂注入端9的接触面积，进而增加液滴（droplet）注入体积。油相注入速率为100μL/hr~10 mL/hr，样品注入速率为10μL /hr~1 mL/hr。

在另一些实施例中，分流管道12（Bypass channel）的设置，可分流油相液体体积，减慢液滴（droplet）经过试剂注入端9的速度，进而增加试剂（reagent）的注入量，通过分流管道12调控试剂注入量。作为优选，1/10液滴直径≦分流管道12的宽度≦1/2液滴直径。

在一些实施例中，分流管道12（Bypass channel）还可以通过与主流道2同宽的分流管道12加上柱状结构13来进行分流，柱状结构13的设置可避免液滴脱离主流道2。1/10液滴直径≦柱状结构13的间隙≦1/2液滴直径。

在另一些实施例中，当所述柱状结构13的个数为1个时，所述柱状结构13与所述分流管道12的侧壁形成微流道14；

当所述柱状结构13的个数＞1个时，所述柱状结构13之间和/或所述柱状结构13与所述分流管道12的侧壁形成微流道14；

1/10液滴直径≤所述微流道14的宽度≤1/2液滴直径。

在液滴流速固定的情况下，试剂（reagent）的注入量还可通过调整试剂注入端的压力与流速进行调控，进而提高整体野地形成与试剂注入（droplet formation + reagentinjection）的流通量。1/10液滴流速≦注入试剂的流速≦液滴流速。

通过电场(交流电，100 Vpp以上，10~1000 KHz)的开关，可选择性的将，试剂（reagent）注入特定的样品液滴（sample droplet）中。

整合液滴形成（droplet formation）、缩小试剂注射区域（reagent injectionregion）的流道宽度(channel width < droplet diameter)使样品液滴（sample droplet）挤压成扁平状配合分流管道12（bypass channel）的设置，可于单一芯片上以极高的样本处理速度同时产生液滴（droplet）并线上注入适当剂量的试剂（reagent）。

本实用新型提供的用于制备乳化液滴的芯片及装置中所用部件、试剂及原料均可由市场购得。

下面结合实施例，进一步阐述本实用新型：

实施例1

本实用新型提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。试剂注入端9与交流电极10的连接线与主流道2垂直。如图2（a）、图2（b）所示。

实施例2

本实用新型提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。试剂注入端9与交流电极10的连接线与主流道2垂直。

试剂注入区域11的流道宽度小于主流道2其他区域的宽度。

1/5液滴直径≤试剂注入区域11的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10主流道2的宽度≤试剂注入区域11的流道宽度≤3/4主流道2的宽度；液滴由流动相与分散相融合后形成。如图4（a）所示。

实施例3

本实用新型提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。试剂注入端9与交流电极10的连接线与主流道2垂直。

试剂注入区域11的流道宽度小于主流道2其他区域的宽度。

1/5液滴直径≤试剂注入区域11的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10主流道2的宽度≤试剂注入区域11的流道宽度≤3/4主流道2的宽度；液滴由流动相与分散相融合后形成。

主流道2还设置有分流管道12；分流管道12的一端设置于液滴生成端8与试剂注入区域11之间，分流管道12的另一端设置于试剂注入区域11与出口3之间。分流管道的数量至少为1个。且1/10液滴直径≤分流管道12的宽度≤1/2液滴直径；液滴由流动相与分散相融合后形成。如图4（b1）、图4（b2）所示。

实施例4

本实用新型提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。试剂注入端9与交流电极10的连接线与主流道2垂直。

试剂注入区域11的流道宽度小于主流道2其他区域的宽度。

1/5液滴直径≤试剂注入区域11的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10主流道2的宽度≤试剂注入区域11的流道宽度≤3/4主流道2的宽度；液滴由流动相与分散相融合后形成。

主流道2还设置有分流管道12；分流管道12的一端设置于液滴生成端8与试剂注入区域11之间，分流管道12的另一端设置于试剂注入区域11与出口3之间。且1/10液滴直径≤分流管道12的宽度≤1/2液滴直径；液滴由流动相与分散相融合后形成。

分流管道12的流道内还设置有柱状结构13；

当柱状结构13的个数为1个时，柱状结构13与分流管道12的侧壁形成微流道14；

当柱状结构13的个数＞1个时，柱状结构13之间和/或柱状结构13与分流管道12的侧壁形成微流道14；

1/10液滴直径≤微流道14的宽度≤1/2液滴直径；

液滴由流动相与分散相融合后形成。

如图4（b1）、图4（b2）所示。

实施例5 乳化液滴的制备方法

基于如实施例4所示的芯片(注入区设计为图4（b1）、图4（b2）)，将连续相通过连续相注入端4注入连续流道5，将分散相通过分散相注入端6注入分散相流道7；连续相流经连续相流道5，分散相流经分散相流道7，连续相与分散相于液滴生成端8交汇融合形成液滴。

该液滴流经主流道2，于试剂注入端9注入试剂，交流电极10施加交流电场(>100Vpp ，>10 kHz)，试剂与液滴融合形成乳化液滴，于出口3收集。

流动相的速率为1 mL/hr，分散相的速率为100μL/hr。

1/10液滴流速≤试剂的流速≤液滴流速。

实施例6 乳化液滴的制备方法

基于如实施例4所示的芯片(注入区设计为图4（b1）、图4（b2）)，将连续相通过连续相注入端4注入连续流道5，将分散相通过分散相注入端6注入分散相流道7；连续相流经连续相流道5，分散相流经分散相流道7，连续相与分散相于液滴生成端8交汇融合形成液滴。

该液滴流经主流道2，于试剂注入端9注入试剂，交流电极10施加交流电场(>300Vpp ，>10 kHz ，试剂与液滴融合形成乳化液滴，于出口3收集。

流动相的速率为5 mL/hr，分散相的速率为500μL/hr。

1/10液滴流速≤试剂的流速≤液滴流速。

如图5所示。

实施例7 乳化液滴的制备方法

基于如实施例4所示的芯片(注入区设计为图4（b1）、图4（b2）)，将连续相通过连续相注入端4注入连续流道5，将分散相通过分散相注入端6注入分散相流道7；连续相流经连续相流道5，分散相流经分散相流道7，连续相与分散相于液滴生成端8交汇融合形成液滴。

该液滴流经主流道2，于试剂注入端9注入试剂，交流电极10施加交流电场(>500Vpp , >10 kHz ，试剂与液滴融合形成乳化液滴，于出口3收集。

流动相的速率为10 mL/hr，分散相的速率为 1 mL/hr。

1/10液滴流速≤试剂的流速≤液滴流速。

对照组

原有微流控芯片的结构设计与乳化液滴制备与试剂注入的方法如图2(b)所示(无结构压扁液滴之设计、无oil分流之设计)。基于如实施例1所示的芯片(注入区设计为图2(b))，将连续相通过连续相注入端4注入连续流道5，将分散相通过分散相注入端6注入分散相流道7；连续相流经连续相流道5，分散相流经分散相流道7，连续相与分散相于液滴生成端8交汇融合形成液滴。

该液滴流经主流道2，于试剂注入端9注入试剂，交流电极10施加交流电场(300Vpp，100 KHz)，试剂与液滴融合形成乳化液滴，于出口3收集。

流动相的速率为100 μL/hr，分散相的速率为10 μL/hr。

1/10液滴流速≤试剂的流速≤液滴流速。

实施例8 乳化液滴制备的比较

实验组1~4：分别按照实施例5~7制备乳化液滴；

对照组：按照本实用新型对照组记载的微流控芯片的结构及方法制备乳化液滴，比较结果见表1。

表1

实施例9

本实用新型实施例1~4提供的芯片可轻易地通过试剂（Reagent）端的压力控制，调控注入样品液滴（sample droplet）的试剂（Reagent）量，如图6(a),6(b)，图7 (a)空白注射组（without injection）所示，未施加电压的状态下试剂（Reagent）无法利用电场改变液滴（droplet）的表面张力让试剂（Reagent）进入，当施加一频率为300 kHz、300 Vpp的交流电场时，reagent即可注入sample droplet内，图7(b), 7(c), 7(d)试剂注入端的流速分别为50μL/hr、100μL/hr、200μL/hr下注入10 pL、20 pL、40 pL试剂（Reagent），此时样品流速（sample flow rate）为500μL/hr。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.用于制备乳化液滴的芯片，其特征在于，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件(1)、主流道(2)和出口(3)，所述液滴生成部件(1)包括连续相注入端(4)、连续相流道(5)、分散相注入端(6)、分散相流道(7)和液滴生成端(8)；

所述连续相注入端(4)与所述连续相流道(5)连通；

所述分散相注入端(6)与所述分散相流道(7)连通；

所述连续相流道(5)、所述分散相流道(7)与所述主流道(2)于所述液滴生成端(8)交汇连通；

所述主流道(2)的侧壁设置有试剂注入端(9)；所述试剂注入端(9)设置于所述液滴生成端(8)与所述出口(3)之间；

所述主流道(2)的另一侧壁还设置有交流电极(10)；

所述芯片的试剂注入区域(11)的流道宽度小于所述主流道(2)其他区域的宽度。

2.如权利要求1所述的芯片，其特征在于，所述试剂注入端(9)与所述交流电极(10)的连接线与所述主流道(2)垂直。

3.如权利要求2所述的芯片，其特征在于，1/5液滴直径≤所述试剂注入区域(11)的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10所述主流道(2)的宽度≤所述试剂注入区域(11)的流道宽度≤3/4所述主流道(2)的宽度；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

4.如权利要求3所述的芯片，其特征在于，所述主流道(2)还设置有分流管道(12)；所述分流管道(12)的一端设置于所述液滴生成端(8)与所述试剂注入区域(11)之间，所述分流管道(12)的另一端设置于所述试剂注入区域(11)与所述出口(3)之间。

5.如权利要求4所述的芯片，其特征在于，1/10液滴直径≤所述分流管道(12)的宽度≤1/2液滴直径；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

6.如权利要求4所述的芯片，其特征在于，所述分流管道(12)的流道内还设置有柱状结构(13)；

如果所述柱状结构(13)的个数为1个，所述柱状结构(13)与所述分流管道(12)的侧壁形成微流道(14)；

如果所述柱状结构(13)的个数＞1个，所述柱状结构(13)之间和/或所述柱状结构(13)与所述分流管道(12)的侧壁形成微流道(14)；

1/10液滴直径≤所述微流道(14)的宽度≤1/2液滴直径；

所述液滴由流动相与分散相融合后形成。

7.试剂盒，其特征在于，包括如权利要求1至6任一项所述的芯片。

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