TWI630956B - 產生實質上具有單分散性的微滴之方法及裝置 - Google Patents

Abstract

本案關於產生實質上具有單分散性的微滴之方法和裝置。本發明涉及先使一連續相流體在一個沿著一縱長的長度方向延伸之微流道內流動，而該微流道沿著該長度方向具有實質恆定的截面。隨後，順著相對於該長度方向之側向，將一分散相流體經由複數輸入孔引入該微流道內，以在該連續相流體內形成由該分散相流體所構成的單分散性微滴。所述複數輸入孔具有實質相同之孔徑，且相鄰任二個輸入孔被設置成在該長度方向上彼此錯開排列。藉由連續相流體所形成之剪切力切斷分散相流體，以產生大量之單分散性微滴，並藉由彼此錯開排列之複數輸入孔，讓相鄰任二輸入孔所形成之微滴不會相互干擾，以確保微滴之均一成形品質。

Description

產生實質上具有單分散性的微滴之方法及裝置

本發明係有關一種可產生大量單分散性微滴之方法及裝置。

近20年來，生物和化學等領域越來越注重微型化，而微流控(Microfluidics)技術在這方面的發展尤為值得重視。“微流控”是一門在微電子、微製作、生物工程和納米技術等基礎上發展起來的全新的交叉學科，它利用微流控裝置(Microfluidic device)中的微通道(孔徑5~500μm)對微量液體或樣品在微觀尺度上進行操縱、處理與控制。微流控裝置通常是一種以微通道網路和各種功能單元集成化為特點的微流控晶片(Microfluidic chip)，可以實現樣品的製備、反應、分離和檢測的集成，還可對這些過程進行調控。早期的研究工作主要集中在對微通道內連續流系統的操控，包括進樣、混合、反應、分離和檢測等。然而由於傳統連續流系統存在一定局限性，如樣品消耗量較大、微泵和微閥的結構與製造工藝複雜，易造成交叉污染以及在低雷諾係數下液流間難以快速混合等。

近年來，微流控領域出現了一個新的分支-非連續流微流控系統，亦被稱為微滴微流控系統。微滴微流控系統使用不相溶的兩相流體在微孔道界面處形成微滴。相對於連續流系統，微滴具有體積小、低擴散、無交叉污染、快速的反應動力學等特點，並且具有高通量分析的潛力。正是因為存在這些潛在優勢，從而使得微滴微流控技術受到越來越多研究工作者的關注。且經過幾年的發展，微滴的製備技術已日趨成熟，使其逐步 應用於化學和生物化學分析等諸多領域。

微滴微流控技術包括微滴生成和微滴驅動，依照生成方式可以將操控微滴的方法分為兩大類。一類是被動法，即通過對微通道結構的特別設計使流體的流動局部產生速度梯度來對微滴進行操控，主要為多相流法(multiphase flow)。該法的主要特點是可以快速批量生成微滴；而另一類是主動法，即通過電場力、熱能量等外力使液流局部產生能量梯度來對微滴進行操控，主要包括電潤濕法、介電電泳法、氣動法和熱毛細管法，該法的主要特點是可以對單個微滴的操控。

其中，多相流法之原理是通過對流體微通道結構的獨特設計以及對流體流速的控制，藉由流體之間在剪切力、流體的黏度和表面張力的交互作用，使分散相流體在微通道局部產生速度梯度，從而被拆分生成微滴，產生的微滴均勻地分佈在互不相溶的連續相中，形成單分散系統。多相流法的優勢在於易對批量微滴進行整體操控。G.F.Christopher和S.L.Anna所著回顧性論文(G.F.Christopher and S.L.Anna,Microfluidic methods for generating continuous droplet streams,J.Phys.D：Appl.Phys.40(2007),R319-R336)述及多相流法製備微滴主要有三種方式：正交結構(T-junction)、流式聚焦(flow-focusing)和共軸流(co-axial flow)方式。該些方式中微流道的設計各有不同，其中影響製備微滴的因素包括有微通道材料性質、微通道的幾何尺寸和形狀、流體的性質(例如黏度、表面張力)和流速比等。

極具發展前景的微流控技術已經引起了人們的廣泛關注，相關的研究已取得了一系列令人矚目的進展，但業界對於以簡單製程來精準控制可快速生產大量且尺寸均一的微滴，仍然有殷切的需求。

有鑑於此，本發明提供一種可產生大量單分散性微滴之方法 及裝置，為其主要目的者。

本案產生實質上具有單分散性的微滴之方法，至少包含下列步驟：使一連續相流體在一個沿著一縱長的長度方向延伸之微流道內流動，而該微流道沿著該長度方向具有實質恆定的截面；以及順著相對於該長度方向之側向，將一分散相流體經由複數輸入孔引入該微流道內，以在該連續相流體內形成由該分散相流體所構成的單分散性微滴，其中複數輸入孔具有實質相同之孔徑，且相鄰任二個輸入孔被設置成在該長度方向上彼此錯開排列。

依據上述技術特徵，所述引入該分散相流體的步驟包含以相對於該長度方向成一約90度的角度引入該分散相流體。

本發明另提供一種產生實質上具有單分散性的微滴之裝置。該裝置包含一實質呈剛性的第一部件；以及一實質呈剛性的第二部件，係與該第一部件相對配置以在兩者之間界定出一微流道，可供一連續相流體流動，該微流道沿著一縱長的長度方向延伸，而且該微流道沿著該長度方向具有實質恆定的截面。該裝置形成有複數輸入孔，可供一分散相流體順著相對於該長度方向之側向被引入該微流道內，以在該連續相流體內形成由該分散相流體所構成的單分散性微滴，且其中該複數輸入孔具有實質相同之孔徑，且相鄰任二輸入孔係沿該微流道之長度方向彼此錯開排列。

依據本發明，分散相流體是透過複數輸入孔進入連續相流體內，利用該連續相流體被限於細窄環形間隔之微流道延長度方向高速流動，可藉由該流體內所形成之剪切力切斷分散相流體，以產生大量且尺寸實質上相等之單分散性微滴。藉由在長度方向上彼此錯開排列之複數輸入孔，且較佳為這些輸入孔之間具有實質上相等的間隔距離，讓相鄰任二輸入孔所形成之單分散性微滴不會相互干擾，以確保單分散性微滴之成形品 質，並且藉由該微流道及輸入孔之特性以確保所產生之單分散性微滴具有均一品質。

依據上述技術特徵，所述第一部件被構形成為一沿著該長度方向延伸的棒體，該第二部件被構形成為一管狀外殼且以同心方式配置於該第一部件外，進而將該微流道界定成一環狀構形。第一部件以及第二部件可以選擇性地被構形成為具有圓形、方形、六角形或其他幾何形狀的截面。

依據上述技術特徵，所述複數輸入孔係位於第一部件或第二部件。當輸入孔設置於該第一部件時，該第一部件被構形成一沿著該長度方向延伸的空心棒體。

依據上述技術特徵，所述第一部件具有第一端，而該第一端處設置有一第一固定件，該第一固定件被固定於該第二部件的第一端，以防止該第一部件相對於該第二部件發生位移。

依據上述技術特徵，所述第一部件具有相對於該第一端之第二端，而該第二端處設置有一第二固定件，該第二固定件徑向地抵靠於該第二部件相對於其第一端之第二端，以防止該第一部件相對於該第二部件發生徑向偏移。

依據上述技術特徵，所述第一固定件形成有一供該連續相流體進入的入口，以及其中該第一部件的第一端在該長度方向上朝向該入口呈尺寸漸縮，藉此與第二部件之第一端共同界定出一第一連通道，而該第一連通道以流體連通方式連接該入口和該微流道。

依據上述技術特徵，所述第二固定件形成有一出口，以及其中該第一部件的第二端在該長度方向上朝向該出口呈尺寸漸縮，藉此與第二部件之第二端共同界定出一第二連通道，而該第二連通道以流體連通方式連接該出口和該微流道。

依據上述技術特徵，所述輸入孔被設置成可使得該分散相流體能夠以相對於該長度方向成一約90度的角度被引入該微流道。

F1‧‧‧剪切力

T1‧‧‧長度方向

1‧‧‧第一部件

101‧‧‧第一端

102‧‧‧第二端

11‧‧‧第一固定件

111‧‧‧入口

12‧‧‧第二固定件

121‧‧‧出口

13‧‧‧輸入孔

2‧‧‧第二部件

201‧‧‧第一端

202‧‧‧第二端

21‧‧‧輸入孔

3‧‧‧微流道

301‧‧‧第一連通道

302‧‧‧第二連通道

4‧‧‧微滴

52‧‧‧第一饋送單元

53‧‧‧第二饋送單元

第1圖為本發明中裝置第一實施例之結構示意圖。

第2圖為本發明中複數輸入孔第一實施例之結構示意圖。

第3圖為本發明中單分散性微滴形成之示意圖。

第4圖為本發明中複數輸入孔第二實施例之結構示意圖。

第5圖為本發明中複數輸入孔第三實施例之結構示意圖。

第6圖為本發明中裝置第二實施例之結構示意圖。

第7圖為本發明中裝置第二實施例之結構立體圖。

第8圖為本發明中裝置第三實施例之結構示意圖。

除非另外說明，否則本申請說明書和申請專利範圍中所使用的下列用語具有下文給予的定義。請注意，本申請說明書和申請專利範圍中所使用的單數形用語「一」意欲涵蓋在一個以及一個以上的所載事項，例如至少一個、至少二個或至少三個，而非意味著僅僅具有單一個所載事項。此外，申請專利範圍中使用的「包含」、「具有」等開放式連接詞是表示請求項中所記載的元件或成分的組合中，不排除請求項未載明的其他組件或成分。亦應注意到用語「或」在意義上一般也包括「及/或」，除非內容另有清楚表明。本申請說明書和申請專利範圍中所使用的用語「約(about)」或「實質上(substantially)」，是用以修飾任何可些微變化的誤差，但這種些微變化並不會改變其本質。

本發明中產生單分散性微滴之方法大致上涉及利用前文提及之G.F.Christopher和S.L.Anna所著回顧性論文中述及的正交結構 (T-junction)微流道來製造微滴，該件論文被完整地納入於本文，以作為參考。在微流控這個技術領域中，所謂「正交結構」乃是一般性地指涉將一分散相流體成一角度匯入於一連續相流體中。所述角度通常位於60至90度的範圍內，較佳為位於80至90度的範圍內，尤以接近90度為佳。本發明所稱「連續相」是指由同一物質構成相互連接的一相，在該連續相中可容納一些相互隔離的異相物質。而「分散相」是由散布於前述連續相中的許多相互隔離的微量物質共同構成的一相，分散相中的每一隔離單位都被連續相包圍。由一個連續相和一個分散相組成的兩相系統，通稱為分散系統(disperse systems)。所述「分散相流體」和「連續相流體」通常是兩種不相混溶的流體(immiscible fluids)，它們可以在正交結構的匯流處(joint)形成由分散相流體分散於連續相流體內的微滴。如相關技術領域中具有通常知識者所熟悉，微滴的尺寸及其生成的頻率通常由流道的構形、流體的流速和流體的性質來決定。

首先，本案方法涉及使一連續相流體在微流道3內流動。請參閱第1圖所示為本發明中裝置之第一結構示意圖，微流道3是由第一、第二部件2、3所界定出來的一個區域。如圖所示之實施例中，第一部件1與第二部件2相對配置，較佳為第二部件2係實質平行地配置於第一部件1一側，藉此，第一、第二部件1、2間隔配置而界定出微流道3。微流道3沿著一縱長的長度方向T1延伸，供連續相流體沿著長度方向T1流動。微流道3沿著長度方向T1上具有實質恆定的截面，使得通過微流道3的流體不會實質改變其流速。第一、第二部件1、2可以獨立地由相同或不同的剛性材料所製成。本案所使用之用語「剛性(rigid)」意指在實施本發明時不會發生實質形變。適用於本發明之剛性材料的實例包括但不限於金屬(例如不鏽鋼)、玻璃、石英、陶瓷、非撓性塑膠(例如丙烯酸塑膠)等。基於第一部件1與第二部件2的剛性特質，由此二者所界定出來的微流道 3在尺寸上可維持恆定。

第一部件1和第二部件2的製作工序為相關技術領域中具有通常知識者所熟悉，而且可以依據材質不同而進行調整。舉例而言，當第一部件1和第二部件2是由金屬材料製成時，可以藉由沖壓、輾軋、車削加工、壓模成型、鍛造等習用金屬加工製程來製作。

本申請的裝置形成有複數輸入孔。如圖所示之實施例中，第二部件2形成有複數輸入孔21，可供分散相流體順著相對於長度方向T1之側向被引入微流道3。如圖所示之實施例中，各輸入孔21被設置成可使得分散相流體能夠以相對於長度方向T1成一位於60至90度的範圍內的角度被引入微流道3內，較佳為所述角度位於80至90度的範圍內，更佳為所述角度約90度。輸入孔21具有實質相同之尺寸。請同時參閱第2圖所示，相鄰任二輸入孔21係沿著長度方向T1彼此錯開排列，且較佳為這些輸入孔之間具有實質上相等的間隔距離。當然，這些輸入孔21亦可位於第一部件1上。

如第3圖所示，分散相流體經由輸入孔21被引入微流道3時，藉由連續相流體於微流道內流動所形成之剪切力F1而切斷分散相流體，而於微流道3內形成由分散相流體被分散於連續相流體內的複數微滴4。由於微流道3沿著長度方向T1之截面為實質恆定，且單分散性微滴與連續相的體積比很低時，使得流經微流道3之連續相流體的流速趨近恆定，且複數輸入孔21之尺寸實質上相等，所以可產生大量單分散性微滴4。本案所稱「單分散性」意指所生成的複數微滴4具有狹窄的尺寸分佈。藉由彼此錯開排列之複數輸入孔21，讓相鄰任二輸入孔21所形成之單分散性微滴4相互錯開，不會沿長度方向T1流動時相互干擾而相互接觸發生沾黏或破裂，可維持單分散性微滴的完整性，以確保單分散性微滴4之成形品質。

在較佳的具體例中，第一部件1與第二部件2相隔一位於150微米至1毫米之範圍內的距離，使得微流道3具有一位於150微米至1毫米之範圍內的寬度。但是上述寬度範圍並不表示為該距離的下限或上限。一般而言，個別輸入孔21的孔徑被設置成實質上小於微流道3的寬度。

如第2圖所示，輸入孔21可以沿著長度方向T1成鋸齒狀排列，使得相鄰任二輸入孔21在長度方向T1上相互錯開。如第4圖所示，輸入孔21之排列方向可以與長度方向T1垂直。如第5圖所示，輸入孔21可以排列成數列，分別與長度方向T1垂直，且相鄰二列中的輸入孔21在長度方向T1上相互錯開，使得相鄰任二輸入孔21在長度方向T1上相互錯開。

第一、第二部件可以是任何能夠界定出沿著長度方向T1上具有實質恆定截面之微流道3的結構元件。在較佳的具體例中，如第6圖以及第7圖所示，第一部件1被構形成為一空心或實心棒體，例如空心或實心的圓柱形棒體，沿著長度方向T1延伸，而第二部件2被構形成為管狀外殼，且第二部件2係以同心方式配置於第一部件1外，藉此使得第一、第二部件1、2將微流道3界定成一環狀構形。相較於其他構形，具有環狀構形的微流道更適合於經由精密加工而成型。由於微流道3的寬度很小而且均一，流體運行其間幾近於在兩個平板間移動，使得靠近第一，第二部件的表面附近有很大的流變量以及剪切力。第一部件1具有第一端101和相對於第一端101之第二端102，而第二部件2具有第一端201和相對於第一端201之第二端202。為了使第一、第二部件1、2間之相對位置固定，第一部件1與第二部件2間設有至少一固定件。如圖所示之實施例中，於第一端101設有第一固定件11，供固定於第二部件2。在一具體例中，第一固定件11被構形成為一突出於第二部件2外的膨大部分(enlarged portion)，用於扣持第二部件2的外緣。第一固定件11可用於防止第一 部件1相對於第二部件2在長度方向T1以及徑向上相對於第二部件2產生位移，使得第一、第二部件1、2間不會因為連續相流體或分散相流體之流動拖拉而相對位移。在一具體例中，第二端102進一步設有第二固定件12，供固定於第二部件2，以防止第一部件1相對於第二部件2形成徑向偏移，便於與第二部件2維持同心對位。較佳為第一固定件11被構形成為一位於第二部件2內的膨大部分，用於徑向地抵靠於第二部件2之第二端202。

如第6和7圖所示，第一固定件11形成有一入口111，供連續相流體進入。第一部件1的第一端101在長度方向T1上朝向入口111逐漸縮小尺寸，藉此與第二部件2之第一端201共同界定出一個第一連通道301。第一連通道301則以流體連通方式連接入口111和微流道3。第一連通道301由入口111朝向微流道3逐漸變窄，使得通過入口111的連續相流體能夠在第一連通道301內穩定地加速，再抵達微流道3。類似地，第二固定件12形成有一出口121，供連續相流體流出。第一部件1的第二端102在長度方向T1上朝向出口121逐漸縮小尺寸，藉此與第二部件2之第二端202共同界定出一第二連通道302。第二連通道302則以流體連通方式連接出口121和微流道3。第二連通道302由微流道3朝向出口121逐漸變寬，使得通過微流道3的連續相流體能夠在第二連通道302內穩定地減速，再經由出口121流出。

另外，進一步設有一第一饋送單元51，如第6圖所示，其係扣接於第一固定件11處，並且與入口111呈流體連通，藉此經由入口111供應連續相流體。第一饋送單元51可為任何能夠補充連續相流體並將連續相流體流通至微流道者，其可包括但不限於具儲液功能的槽，且結構或形狀上都無特別的限制，第一饋送單元51較佳是可保持內部連續相流體最低污染機率且具有可調整連續相流體的輸出壓力、流動速度及/或單位時間輸出量等功能。另外，也可以進一步設有一第二饋送單元52，其係與複 數輸入孔21呈流體連通，用於供應分散相流體。在一個優選具體實施方案中，所述第二饋送單元52可為任何能簡易填充分散相流體為氣體的形式，並將氣體以氣流的形式流通至輸入孔21者，其可例如但不限於具儲氣功能的槽，結構或形狀上亦無特別的限制。第二饋送單元52較佳是可保持內部氣體最低污染機率且具有可調整氣流的噴出壓力、流動速度及/或氣體單位時間內輸出量等功能。

在上述第一、第二實施例中，第一部件較佳為被構形成為一空心或實心的圓柱形棒體，第二部件較佳為被構形成為圓形管狀外殼，該些輸入孔係位於第二部件。該第一、第二部件亦可被構形成具有方形、六角形或其他幾何形狀的截面。如第8圖之第三實施例所示，第一及第二部件1、2被構形為二個相互套合且具有方形截面的管體，藉此，兩者之間所界定出之微流道3具有一方形環狀構形的截面，而該些輸入孔13係位於第一部件1。在第三實施例中，第一部件1被構形成為一空心圓柱形棒體，使得輸入孔13可以與第二饋送單元52(圖未示)呈流體連通，以供應分散相流體。

根據前文述及之G.F.Christopher和S.L.Anna所著論文，微滴的尺寸通常可藉由等參數依據下式決定： d係為微滴的直徑，σ係為連續相流體和分散相流體間的表面張力(surface tension)，η係為連續相流體的黏度(viscosity)，^．ε係為連續相流體在輸入孔附近的流變率(shear rate)，τ係為連續相流體在輸入孔附近的剪切力(shear stress)。因此，本發明可以藉由調整輸入孔21的孔徑、微流道3的寬度、連續相流體的饋送壓力、分散相流體的流速、分散相流體的黏度、連續相流體和分散相流體間的表面張力等參數，來控制微滴4的尺寸。藉 由本案所揭方法和裝置可製造出大量尺寸均一的微滴。經由調整上述幾種參數，微滴直徑可對應調整至一特定尺寸，其大小可以位於50微米至1毫米之範圍內。

在一個優選具體實施方案中，連續相流體的黏度介於50CP至200CP，連續相流體的流量介於100毫升/分鐘至500毫升/分鐘，分散相流體的壓力介於0.1bar至0.5bar，可產生直徑介於100μm至500μm之間的單分散性微滴。

所述單分散性微滴可依連續相流體以及分散相流體之不同類型而形成不同的結構組成，例如連續相流體係為液體，該分散相流體係為氣體，而形成之單分散性微滴係為氣泡；在一個優選具體實施方案中，所述連續相流體為水溶液或有機溶液，所述分散相流體為空氣、氮氣或混合氣體。在另一個優選具體實施方案中，該連續相流體以及分散相流體係為不互溶的液體，而形成之單分散性微滴係呈乳液形式。在另一個優選具體實施方案中，該連續相流體以及分散相流體係可相互發生物理或化學反應，而形成之單分散性微滴具有核殼結構，可應用於醫藥或催化劑領域。

本案所形成之單分散性微滴經由收集後，可應用於上述所提及之化學和生物化學分析等諸多領域外；其中，因為收集單分散性微滴的過程中，單分散性微滴會自發性地呈球形構形而自行組裝堆疊成緊密排列。當單分散性微滴為氣泡時，氣泡與氣泡之間的氣泡壁所含的溶液可透過化學反應進而發生膠化，以固定相鄰兩氣泡間彼此的相對位置，而形成一有彈性之三維支架。相鄰兩氣泡間的氣泡壁可經由低壓膨脹過程產生小孔，可使該二氣泡形成貫通之連續空間。此單分散性氣泡集合體是具有似海綿狀或蜂巢狀的結構，而內部具有大量適於附著或接種細胞的連續貫通之圓形孔洞。上述之三維支架具有特殊的物理性質，如重量輕、熱傳導性低、多孔性等等，因此常應用於諸多工程、醫學領域上，其中最受矚目的 是作為培養細胞的組織支架，其功用為模仿細胞外基質(extracellular matrix)，使細胞可在支架中生長，係將選用的細胞附著、或灌注或接種至此支架上，或三維支架本身即為細胞的培養基，讓細胞於支架中生長。之後，給予細胞合適的生長訊號及化學刺激，使細胞在模擬的環境下增殖、生長與分化，進而組成擬似治療標的再生組織或器官，當移植入病患體內後，即可取代原有之受損、或具功能障礙或壞死的組織器官以達成醫療的目的。最常被作為組織支架的天然材料為動物身上所取得的膠原蛋白或含水膠質的植物，例如明膠(gelatin)、膠原蛋白(collagen)、甲殼素(chitosan)或海藻酸鈉(sodium alginate)等等，而人造材料則包含聚乳酸(polylactate,PLLA)、聚甘醇酸(polyglycolate,PGA)、聚乳酸-羥基乙酸共聚物(poly-lactic co-glycolic acid,PLGA)等等。組織支架除了供應細胞生長環境之外，還可以調節細胞之間的連結並防止擠壓，使細胞得到最好的生長空間。

值得特別注意的是，依據本發明中產生單分散性微滴之方法及其裝置，僅需一微流道所具有之複數輸入孔將流過的連續相流體與分散相流體形成大量的單分散性微滴，是為一種簡易且快速的製備方式。此外，本發明產生單分散性微滴之方法及其裝置中所使用的連續相流體可依據使用者所需而輕易地置換，因而可產生不同尺寸的單分散性微滴，亦可客製化不同組成的單分散性微滴(例如氣泡、乳液或核殼結構)。在本發明之部分實施例中，利用適當的條件控制，依據本發明之方法所製成的單分散性微滴其尺寸實質上相等。再者，利用本發明之製備方法所製成的單分散性微滴，可進一步應用於細胞培養或組織工程可利用之三維支架，不僅操作簡單大量生產，可以減少在製作過程中的成本支出。

綜上所述，本發明提供產生單分散性微滴一較佳可行之方法及其裝置，爰依法提呈發明專利之申請；本發明之技術內容及技術特點巳揭示如上，然而熟悉本項技術之人士仍可能基於本發明之揭示而作各種不 背離本案發明精神之替換及修飾。因此，本發明之保護範圍應不限於實施例所揭示者，而應包括各種不背離本發明之替換及修飾，並為以下之申請專利範圍所涵蓋。

Claims (11)

1. 一種產生實質上具有單分散性的微滴之方法，至少包含下列步驟： 使一連續相流體在一個沿著一縱長的長度方向延伸之微流道內流動，而該微流道沿著該長度方向具有實質恆定的截面；以及 順著相對於該長度方向之側向，將一分散相流體經由複數輸入孔引入該微流道內，以在該連續相流體內形成由該分散相流體所構成的單分散性微滴，其中複數輸入孔具有實質相同之孔徑，且相鄰任二個輸入孔被設置成在該長度方向上彼此錯開排列。
2. 如請求項1所述之方法，其中，該引入該分散相流體的步驟包含以相對於該長度方向成一約90度的角度引入該分散相流體。
3. 一種產生實質上具有單分散性的微滴之裝置，其包含： 一實質呈剛性的第一部件；以及 一實質呈剛性的第二部件，係與該第一部件相對配置以在兩者之間界定出一微流道，可供一連續相流體流動，該微流道沿著一縱長的長度方向延伸，而且該微流道沿著該長度方向具有實質恆定的截面； 其中該裝置形成有複數輸入孔，可供一分散相流體順著相對於該長度方向之側向被引入該微流道內，以在該連續相流體內形成由該分散相流體所構成的單分散性微滴，且其中該複數輸入孔具有實質相同之孔徑，且相鄰任二輸入孔係沿該微流道之長度方向彼此錯開排列。
4. 如請求項3所述之裝置，其中，該第一部件被構形成為一沿著該長度方向延伸的棒體，該第二部件被構形成為一管狀外殼且以同心方式配置於該第一部件外，進而將該微流道界定成一環狀構形。
5. 如請求項4所述之裝置，其中，該等輸入孔係位於該第二部件。
6. 如請求項4所述之裝置，其中，該等輸入孔係位於該第一部件，且該第一部件被構形成一空心棒體。
7. 如請求項4所述之裝置，其中，該第一部件具有第一端，而該第一端處設置有一第一固定件，該第一固定件被固定於該第二部件的第一端，以防止該第一部件相對於該第二部件發生位移。
8. 如請求項7所述之裝置，其中，該第一部件具有相對於該第一端之第二端，而該第二端處設置有一第二固定件，該第二固定件徑向地抵靠於該第二部件相對於其第一端之第二端，以防止該第一部件相對於該第二部件發生徑向偏移。
9. 如請求項8所述之裝置，其中，該第一固定件形成有一供該連續相流體進入的入口，以及其中該第一部件的第一端在該長度方向上朝向該入口呈尺寸漸縮，藉此與第二部件之第一端共同界定出一第一連通道，而該第一連通道以流體連通方式連接該入口和該微流道。
10. 如請求項9所述之裝置，其中，該第二固定件形成有一出口，以及其中該第一部件的第二端在該長度方向上朝向該出口呈尺寸漸縮，藉此與第二部件之第二端共同界定出一第二連通道，而該第二連通道以流體連通方式連接該出口和該微流道。
11. 如請求項10所述產生單分散性微滴之裝置，其中，該等輸入孔被設置成可使得該分散相流體能夠以相對於該長度方向成一約90度的角度被引入該微流道。