本实用新型涉及一种包裹单细胞的微液滴生成芯片，特别涉及一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片，属于微流体控制技术领域。
背景技术：
微流控芯片(Microfluidic chip)是微流控技术实现的主要平台。其装置特征主要是在微米级尺度上进行液体的操控。由于微米级的结构，流体产生了与宏观尺度不同的特殊性能。微流控芯片具有液体流动可控、消耗试样和试剂极少、分析速度成十倍上百倍地提高等特点,采用具有特殊结构的微流控芯片，可以将单细胞包裹到单个液滴中，并可在1 秒内生成数百个单细胞液滴。
但是现有的微流控芯片在制备包裹单细胞液滴的过程中，无法使细胞被分散开来，使细胞堆积在一起，造成进口堵塞，使得所形成的部分液滴中没有包裹到细胞，从而无法使细胞充分、高效地被液滴包裹起来。
技术实现要素：
本实用新型的主要目的在于提供一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片，以克服现有技术中的不足。
为实现前述目的，本实用新型采用的技术方案包括：
本实用新型实施例提供了一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片，其包括：
反应液入口；
标记物溶液入口，所述标记物用于标记单细胞；
单细胞入口，所述单细胞入口与细胞储液容器相连通，所述细胞储液容器中设置有一搅拌装置，其至少用以使细胞悬浮在细胞储液容器所含的细胞溶液中；
油相入口；
单细胞通道，其入口与所述单细胞入口相连通；
液体混合通道，其入口与所述单细胞通道的出口、反应液入口、标记物溶液入口分别连通，并使所述单细胞、反应液、标记物溶液混合均匀；
液滴生成通道，其入口与所述液体混合通道的出口、油相入口相连通，并在所述液滴生成通道中使油相包裹于单细胞表面，形成单细胞液滴；以及
液滴生成出口，其与所述液滴生成通道的出口相连通。
在一些实施方案中，所述的微流控芯片还包括：一负压抽吸装置，其与所述液滴生成出口连通，至少使所述细胞储液容器所含的细胞在真空吸力的作用下顺序进入到液体混合通道中，并与反应液、标记物溶液混合。
在一些实施方案中，所述搅拌装置包括微型磁力搅拌器。
在一些实施方案中，所述细胞储液容器与所述单细胞通道之间还设置有一单细胞导入管，所述单细胞导入管至少用以使单细胞排队并顺序进入所述单细胞通道中。
进一步地，所述单细胞导入管的直径稍大于或等于所述单细胞的直径。
进一步地，所述油相入口的个数为2个，且每个所述油相入口分别位于所述液滴生成通道的两侧。
在一些实施方案中，所述液滴生成通道的长度远大于所述液体混合通道。
在一些实施方案中，所述标记物溶液入口与液体混合通道的连通位置在所述反应液入口与液体混合通道的连通位置之前。
进一步地，所述液滴生成出口与一单细胞液滴收集装置相连通。
与现有技术相比，本实用新型通过在细胞储液容器中增加一个搅拌装置，即微型磁力搅拌器，使得细胞被分散开来，并顺序进入到单细胞通道中，进而使其在被液滴包裹过程中，可以充分地、高效地被包裹起来；并且，本实用新型的微流控芯片采用负压抽吸的方法进行单细胞液滴制备，从而克服现有技术的不足。
附图说明
图1是本实用新型一典型实施例中一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片的结构示意图。
图2是本实用新型另一典型实施例中一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片的结构示意图。
图3是本实用新型另一典型实施例中一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片的结构示意图。
图4是本实用新型另一典型实施例中一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片的结构示意图。
附图标记说明：1-反应液入口，2-标记物溶液入口，3-细胞储液容器，4-细胞，5-微型磁力搅拌器，6-单细胞通道，7-单细胞导入管，8-液体混合通道，9-液滴生成通道，10- 油相入口，11-液滴生成出口。
具体实施方式
如前所述，鉴于现有技术存在的诸多缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本实用新型的技术方案，即本实用新型通过在细胞储液容器中增加一个微型磁力搅拌器，使得细胞被分散开来，并顺序进入到单细胞通道中，使其在被液滴包裹过程中，可以充分地、高效地被包裹起来。另外，此微流控芯片采用负压抽吸的方法进行单细胞液滴制备，从而克服现有技术的不足。
如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本实用新型实施例的一个方面提供的一种用于高效单细胞液滴制备的微流控芯片，其包括：
反应液入口；
标记物溶液入口，所述标记物用于标记单细胞；
单细胞入口，所述单细胞入口与细胞储液容器相连通，所述细胞储液容器中设置有一搅拌装置，其至少用以使细胞悬浮在细胞储液容器所含的细胞溶液中；
油相入口；
单细胞通道，其入口与所述单细胞入口相连通；
液体混合通道，其入口与所述单细胞通道的出口、反应液入口、标记物溶液入口分别连通，并使所述单细胞、反应液、标记物溶液混合均匀；
液滴生成通道，其入口与所述液体混合通道的出口、油相入口相连通，并在所述液滴生成通道中使油相包裹于单细胞表面，形成单细胞液滴；以及
液滴生成出口，其与所述液滴生成通道的出口相连通。
在一些实施方案中，所述的微流控芯片还包括：一负压抽吸装置，其与所述液滴生成出口相连通，至少使所述细胞储液容器所含的细胞在真空吸力的作用下顺序进入到液体混合通道中，并与反应液、标记物溶液混合。
在一些实施方案中，所述搅拌装置包括微型磁力搅拌器。本实用新型的微流控芯片中采用微型磁力搅拌器连续对细胞溶液进行混合搅拌，使细胞悬浮在溶液中，从而避免细胞堆积在一起，造成进口堵塞，避免使得所形成的液滴中没有包裹到细胞。
在一些实施方案中，所述细胞储液容器与所述单细胞通道之间还设置有一单细胞导入管，所述单细胞导入管至少用以使单细胞排队并顺序进入所述单细胞通道中。
进一步地，本实用新型的微流控芯片具有单独的细胞储液容器(亦可称为搅拌池)，微型磁力搅拌器在搅拌池中搅拌，在连续搅拌过程中细胞排队并顺序经导入管进入到单细胞通道中。
进一步地，所述单细胞导入管的直径稍大于或等于所述单细胞的直径。
进一步地，所述油相入口的个数为2个，且每个所述油相入口分别位于所述液滴生成通道的两侧。
在一些实施方案中，所述液滴生成通道的长度远大于所述液体混合通道。
在本实用新型的微流控芯片中液滴生成部分，油相可以分成两个口进入，液滴生成节点离液滴生成出口的距离更远一些，这样，单细胞液滴生成后可以有一段较长的距离来整理和缓冲液滴的形状。
在一些实施方案中，所述标记物溶液入口与液体混合通道的连通位置在所述反应液入口与液体混合通道的连通位置之前。这样设计可以使单细胞顺序进入到液体混合通道后，首先跟标记物结合，然后再跟反应液混合，这种单细胞标记方式使得细胞标记更充分。
进一步地，所述液滴生成出口主要是收集经油相包裹后所形成的单细胞液滴，并与一单细胞液滴收集装置相连通。
综上所述，本实用新型的微流控芯片主要是经过磁力搅拌器搅拌后的细胞悬浮在溶液中，并在真空吸力的作用下顺序进入到液体混合通道中和反应液及细胞标记物混合，然后进入到液滴生成通道，在液滴生成通道中形成油包水的液滴，并且确保大部分液滴中包含一个细胞，完成单细胞液滴的制备。
本实用新型通过在细胞储液容器中增加一个搅拌装置，即微型磁力搅拌器，使得细胞被分散开来，并顺序进入到单细胞通道中，进而使其在被液滴包裹过程中，可以充分地、高效地被包裹起来；并且，本实用新型的微流控芯片采用负压抽吸的方法进行单细胞液滴制备，从而克服现有技术的不足。
下面将结合附图及典型案例对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述。
请参阅图1所示为本实施例中的一种用于单细胞液滴制备的微流控芯片，其包括：反应液入口1、标记物溶液入口2、细胞储液容器3、单细胞通道6、液体混合通道8、液滴生成通道9、油相入口10、液滴生成出口11。
其中，所述细胞储液容器3与单细胞入口相连通，且所述细胞储液容器3中设置有一微型磁力搅拌器5，其至少用以使细胞4悬浮在细胞储液容器所含的细胞溶液中。
所述液体混合通道8的入口与单细胞通道6的出口、反应液入口1、标记物溶液入口 2分别连通，并使所述单细胞、反应液、标记物溶液混合均匀。
所述液滴生成通道9的入口与液体混合通道8的出口、油相入口10相连通，并在所述液滴生成通道9中使油相包裹于单细胞表面，形成单细胞液滴，最后从液滴生成出口排出并用单细胞液滴收集装置进行收集。
所述的微流控芯片还包括一负压抽吸装置，其与所述液滴生成口11相连通，至少使所述细胞储液容器3所含的细胞4在真空吸力的作用下顺序进入到液体混合通道8中，并与反应液、标记物溶液混合。
在本实用新型的另一优选实施案例之中，如图2所示，该微流控芯片具有细胞储液容器3(亦可称为搅拌池)，微型磁力搅拌器5在搅拌池中搅拌，所述细胞储液容器3与所述单细胞通道6之间还设置有一单细胞导入管7，在连续搅拌过程中细胞4排队并顺序经单细胞导入管7进入到单细胞通道6中。其中，所述单细胞导入管的直径稍大于或等于所述单细胞的直径。
在本实用新型的另一优选实施案例之中，如图3所示，该微流控芯片的油相可以分成两个口进入，且每个所述油相入口10分别位于所述液滴生成通道9的两侧。所述液滴生成通道的长度远大于所述液体混合通道，即液滴生成节点离液滴生成出口11的距离更远一些，这样，单细胞液滴生成后可以有一段较长的距离来整理和缓冲液滴的形状。
在本实用新型的另一优选实施案例之中，如图4所示，该微流控芯片中所述标记物溶液入口2与液体混合通道8的连通位置在所述反应液入口1与液体混合通道8的连通位置之前。单细胞顺序进入到液体混合通道8后，首先跟标记物结合，然后再跟反应液混合，这种单细胞标记方式使得细胞标记更充分。
应用本实施例的微流控芯片对单细胞进行包裹形成单细胞液滴的主要步骤包括：经过磁力搅拌器搅拌后的细胞悬浮在溶液中，并在真空吸力的作用下顺序进入到液体混合通道中和反应液及细胞标记物混合，然后进入到液滴生成通道，在液滴生成通道中形成油包水的液滴，并且确保大部分液滴中包含一个细胞，完成单细胞液滴的制备。
借由上述技术方案，本实用新型通过在细胞储液容器中增加一个搅拌装置，即微型磁力搅拌器，使得细胞被分散开来，并顺序进入到单细胞通道中，进而使其在被液滴包裹过程中，可以充分地、高效地被包裹起来；并且，本实用新型的微流控芯片采用负压抽吸的方法进行单细胞液滴制备，从而克服现有技术的不足。
本实用新型的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本实用新型的揭示而作种种不背离本实用新型精神的替换及修饰，因此，本实用新型保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本实用新型的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。