CN214288265U - 一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片，包括芯片主体和芯片密封板，所述主体包括流体进口及微滴采集出口，所述流体进口和所述微滴采集出口通过微通道连接，所述微通道尺寸由微通道宽度和深度决定，所述微通道还包括单乳液滴生成口、单乳液滴分裂口、单乳液滴汇合口、双乳液滴生成口、双乳液滴分裂口、双乳液滴汇合口、S型监测通道以及连续相杂质过滤网。本实用新型微流控芯片可以实现单双乳液两种类型的微滴生成、分裂和分离，可用于食品添加剂微胶囊与医学药物缓释微胶囊的制备、生物医学的快速诊断技术以及农业生物防治等，微滴生成效率高，应用范围广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片。本实用新 型属于液滴微流控技术领域。
背景技术
微流控技术是一门在微纳结构中操控微升至纳升体积流体的多学科交 叉技术与科学。近几十年得到了迅速发展，广泛应用于基因检测、快速诊断(POCT)、 细胞培养、环境检测、食品科学等重要领域。微流控芯片在美国称为芯片实验室 (Lab on a Chip)，而在欧洲则被称为微全分析系统(micro-Total Analytical System)，微流控芯片的设计与制造，是微流控技术进一步发展的关键。
目前微流控芯片有许多类型，每一类型都拥有特定的功能。单乳液生 成芯片可以用于DNA的包封，少数芯片还可以实现后续PCR扩增，进而用于基因 检测；双乳液生成芯片可以用于不同类型微胶囊的制备，用于增强食品添加剂的 作用时效、缓释性药品的生产。这些芯片的功能单一，只适合于特定的科学应用， 缺乏一种可以同时生成单双乳液，并且可将两种微滴分离以同时满足多种情况的 微滴生成芯片，微滴生成效率与微滴大小调整的灵活性有待进一步增强。
实用新型内容
为了解决微流控现有技术的局限性,本实用新型提供了一种高效单双乳 液分离分裂微流控集成芯片。
本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种高效单双乳液分离分 裂微流控集成芯片，包括芯片主体和芯片密封板，所述主体包括流体进口及微滴 采集出口，所述流体进口和所述微滴采集出口通过微通道连接，所述微通道尺寸 由微通道宽度和深度决定，所述微通道还包括单乳液滴生成口、单乳液滴分裂口、 单乳液滴汇合口、双乳液滴生成口、双乳液滴分裂口、双乳液滴汇合口、S型监 测通道以及连续相杂质过滤网。
进一步的，所述芯片主体厚度2mm-5mm，芯片密封板厚度0.2mm-1mm， 芯片主体与芯片密封板键合后形成完整的微通道，键合方式包括但不限于热压键 合、激光键合、化学键合。
进一步的，所述流体进口包括连续相主进口、连续相副进口、离散相进 口，进口直径2mm-8mm，所述微滴采集出口包括单乳液滴采集出口和双乳液滴采 集出口，出口直径4mm-8mm。
进一步的，所述单乳液滴生成口连续相与离散相微通道夹角为60°-90°。 所述单乳液滴分裂口包括第一分裂口和第二分裂口，分裂支路通道夹角30°-90°。
进一步的，所述单乳液滴汇合口由两个汇合支路和一个汇合主路组成， 其中汇合支路夹角为0°-30°。
进一步的，所述双乳液滴生成口连续相与离散相微通道夹角为90°，所 述双乳液滴分裂口分裂支路微通道夹角30°-90°，所述双乳液滴汇合口由两个汇 合支路和一个汇合主路组成，其中汇合支路夹角为0°-30°。
进一步的，所述微通道宽度50μm-200μm，深度30μm-50μm，所述S型 监测通道包括单乳液滴S型监测通道和双乳液滴S型监测通道。
进一步的，所述连续相和离散相包括但不限于水、油等水溶性试剂和 脂溶性试剂，所述连续相杂质过滤网由6组过滤柱组成，直径为10μm-30μm。
进一步的，所述微流控芯片材料包括但不限于PC、COC、PDMS、PMMA、 玻璃等材料。
进一步的，所述连续相副进口，可以通过调节进口压力，影响流体流 量，从而实现调整双乳液滴直径的大小。
本实用新型的有益效果体现在：
1.可以同时实现单双乳液的生成、分裂以及分离。
2.通过调节连续相副进口压力，可以得到理想的乳液滴直径。
3.液滴分裂口的存在，可以稳定的提高液滴生成的效率，最后实现芯 片的功能多样化、高效化。
附图说明
图1是本实用新型一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片的三位 透视正等轴测图。
图2是本实用新型一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片的基片 仰视图。
图中包括了连续相副进口1、连续相杂质过滤网2、单乳液滴生成口3、 单乳液滴第一分裂口4、双乳液滴生成口5、双乳液滴分裂口6、双乳液滴汇合 口7、双乳液滴S型监测通道8、双乳液滴采集出口9、连续相主进口10、离散 相进口11、单乳液滴第二分裂口12、单乳液滴汇合口13、单乳液滴S型监测通 道14、单乳液滴采集出口15、芯片主体16、芯片密封板17。
具体实施方式
为了更好地向同领域的技术人员展现本实用新型所采取的技术流程和 作用，结合附图1-2，对本实用新型的具体实施方式做出如下详细说明：
具体的，所述微流控集成芯片，包括了连续相副进口1、连续相杂质 过滤网2、单乳液滴生成口3、单乳液滴第一分裂口4、双乳液滴生成口5、双乳 液滴分裂口6、双乳液滴汇合口7、双乳液滴S型监测通道8、双乳液滴采集出 口9、连续相主进口10、离散相进口11、单乳液滴第二分裂口12、单乳液滴汇 合口13、单乳液滴S型监测通道14、单乳液滴采集出口15、芯片主体16、芯片 密封板17。
具体的，主体16与密封板17键合后形成完整的微通道，键合方式包括 但不限于热压键合、激光键合、化学键合。
具体的，连续相主进口10、连续相副进口1、离散相进口11加入包括 但不限于水、油等水溶性试剂和脂溶性试剂，连续相主进口10与连续相副进口 1应加入同一类型的试剂，离散相进口11应加入与连续相进口不同类型的试剂。
具体的，所述连续相进口和离散相进口连接压力导管，压力导管另一端 连接压力泵，以提供动力源，所述连续相杂质过滤网在压力泵启动后起到过滤连 续相杂质的作用，避免微通道的堵塞。
具体的，所述单乳液滴生成口3生成单乳液滴，经过单乳液滴第一分裂 口4完成单乳液滴第一次分裂。
具体的，所述第一次分裂后的单乳液滴一条支路经过双乳液滴生成口5 生成双乳液滴，另一条支路经过单乳液滴第二分裂口12完成单乳液滴的第二次 分裂，实现单乳液滴的高效生成。
具体的，所述完成第二次分裂的单乳液滴经过单乳液滴S型监测通道 14实现单乳液滴的监测，然后经过单乳液滴汇合口13实现汇合，所述单乳液滴 汇合口由两个汇合支路和一个汇合主路组成，其中汇合支路夹角为0°-30°，以避 免分裂后的微滴融合。
具体的，所述完成汇合的单乳液滴流入单乳液滴采集出口15，完成单 乳液滴的制备。
具体的，所述经过双乳液滴生成口5生成的双乳液滴，经过双乳液滴 分裂口6完成双乳液滴的分裂，实现双乳液滴的高效生成。
具体的，所述完成分裂的双乳液滴经过双乳液滴S型监测通道8实现 双乳液滴的监测，然后经过双乳液滴汇合口7实现汇合，所述单乳液滴汇合口由 两个汇合支路和一个汇合主路组成，其中汇合支路夹角为0°-30°，以避免分裂后 的微滴融合。
具体的，所述完成汇合的双乳液滴流入双乳液滴采集出口9，完成双乳 液滴的制备。
具体的，所述连续相副进口1，可以调节进口压力，影响流体流量，从 而实现调整双乳液滴直径的大小。
具体的，所述微流控集成芯片，通过上述实施方式可以同时实现单双乳 液的生成、分裂以及分离，通过调节连续相副进口压力，可以得到理想的乳液滴 直径。液滴分裂口的存在，可以稳定的提高液滴生成的效率，最后实现芯片的功 能多样化、高效化。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细 说明,不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属 技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出 若干简单改进或替换,都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种高效单双乳液分离分裂微流控集成芯片，其特征在于：包括芯片主体和芯片密封板，所述主体包括流体进口及微滴采集出口，所述流体进口和所述微滴采集出口通过微通道连接，所述微通道尺寸由微通道宽度和深度决定，所述微通道还包括单乳液滴生成口、单乳液滴分裂口、单乳液滴汇合口、双乳液滴生成口、双乳液滴分裂口、双乳液滴汇合口、S型监测通道以及连续相杂质过滤网。
2.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述芯片主体厚度2mm-5mm，芯片密封板厚度0.2mm-1mm，主体与密封板键合后形成完整的微通道，键合方式包括但不限于热压键合、激光键合、化学键合。
3.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述流体进口包括连续相主进口、连续相副进口、离散相进口，进口直径2mm-8mm，所述微滴采集出口包括单乳液滴采集出口和双乳液滴采集出口，出口直径4mm-8mm。
4.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述单乳液滴生成口连续相与离散相微通道夹角为60°-90°，所述单乳液滴分裂口包括第一分裂口和第二分裂口，分裂支路微通道夹角30°-90°。
5.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述单乳液滴汇合口由两个汇合支路和一个汇合主路组成，其中汇合支路夹角为0°-30°。
6.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述双乳液滴生成口连续相与离散相微通道夹角为90°，所述双乳液滴分裂口分裂支路微通道夹角30°-90°，所述双乳液滴汇合口由两个汇合支路和一个汇合主路组成，其中汇合支路夹角为0°-30°。
7.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述微通道宽度50μm-200μm，深度30μm-50μm，所述S型监测通道包括单乳液滴S型监测通道和双乳液滴S型监测通道。
8.根据权利要求1所述的微流控集成芯片，其特征在于：所述连续相和离散相包括但不限于水、油等水溶性试剂和脂溶性试剂，所述连续相杂质过滤网由6组过滤柱组成，直径为10μm-30μm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN114345429A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-15 | 中国计量大学 | 一种基于近红外光热效应的双乳液滴定向快速破裂释放方法 |
| CN114367251A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-19 | 中国计量大学 | 一种基于近红外光热效应的双核双乳液滴内核融合方法 |
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