本申请属于微流控芯片技术领域，特别是涉及一种多核乳液滴制备芯片和改性方法，制备的多核液滴可用于药物载体和酶固定、化妆品关键组分的保护、体内包封和流式细胞术等。
背景技术：
乳液滴的制备是微流控芯片一个重要的应用领域，液滴型微流控技术是采用液滴发生芯片，通过设计独特的微通道结构的及对流体流速的调整，利用流体间的剪切力与流体的黏力和表面张力的相互作用，使得分散相流体在连续相作用下产生速度梯度，进而被剪切成微液滴，产生的微乳液滴均匀地分布于连续相中，优点在于能够操控批量液滴，液滴均一稳定，而且实验装置简单。通常，制备液滴的微流控通道结构主要有T型结构和流体共聚焦型。
微流控芯片的制作材质有硅、玻璃、有机材料，其中玻璃微流控芯片的研究在近十几年得到了关注，与其它材料相比，玻璃芯片的优点在于：材料容易获得、制作设备与传统的IC工艺设备兼容性好、容易获得微细完美的通道，化学稳定性较好，经成熟的切割工艺可得到标准尺寸，便于与其他体系连接。
多核液滴主要应用于包封和释放活性物质、制备胶团、作为微反应器，如制备介孔羟基磷灰石、作为模板制备形貌可控的微颗粒。双乳液(W/O/W或O/W/O)保护也对环境敏感的活性成分，因此双乳液在医药、食品、化妆品领域中有广泛的应用前景。
玻璃微流控技术制备的制备双核液滴的芯片主要是基于玻璃毛细管，但其重现性差、制备过程繁琐、需要加工仪器较多、难以产业化。另外，通过设计玻璃芯片、基于聚二甲氧基硅氧烷(PDMS)芯片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)芯片通道同样可以制备多乳液，但由于多乳液涉及到多相具有不同亲疏水性的流体，因此需要将通道进行局部亲疏水改性。然而，目前报道的上述材质的芯片进行局部改性过程非常复杂，应用受到了极大的限制。
针对现有技术中存在的上述问题，本领域迫切需要开发操作简单、改性效果好的局部改性方法。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种多核乳液滴制备芯片和改性方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
本申请实施例公开一种多核乳液滴制备芯片，包括玻璃基材、以及形成于玻璃基材上的微通道，所述微通道包括主通道，该主通道的一端分别连通有油相O进样第一通道、油相O进样第二通道和水相W1进样通道，所述油相O进样第一通道、油相O进样第二通道分别位于所述主通道的两侧，所述主通道的另一端连通于一十字形的流体共聚焦剪切通道，该流体共聚焦剪切通道的一个开口连通于所述主通道，另外三个开口分别连通于水相W2进样第一通道、水相W2进样第二通道和出口通道，所述水相W2进样第一通道、水相W2进样第二通道分别位于所述主通道的两侧，所述流体共聚焦剪切通道的截面积小于所述主通道。
优选的，在上述的多核乳液滴制备芯片中，所述油相O进样第一通道和油相O进样第二通道分别垂直于所述主通道。
优选的，在上述的多核乳液滴制备芯片中，所述水相W1进样通道和出口通道与所述主通道同向延伸。
优选的，在上述的多核乳液滴制备芯片中，所述油相O进样第一通道、油相O进样第二通道的和水相W1进样通道内壁表面形成有疏水改性剂。
优选的，在上述的多核乳液滴制备芯片中，所述疏水改性剂选自氯硅烷或氟硅烷。
本申请实施例还公开了一种多核乳液滴制备芯片改性方法，包括：
s1、水相W2进样第一通道和水相W2进样第二通道通入水，出口通道通入油；
s2、水相W1进样通道通入改性剂，油相O进样第一通道、油相O进样第二通道作为液体流出通道；
s3、操作过程中，逐渐增大改性剂的流速，同时减小水相W2进样第一通道、水相W2进样第二通道和出口通道的进样流速，使得两侧流体在油相O进样第一通道、油相O进样第二通道中形成对冲。
在另一实施例中，本申请还公开了一种多核乳液滴制备芯片改性方法，包括：
s1、通入改性剂，对微通道所有通道表面进行改性；
s2、通过碱性溶液去除水相W2进样第一通道、水相W2进样第二通道和出口通道表面的改性剂。
优选的，在上述的多核乳液滴制备芯片改性方法中，所述碱性溶液为氢氧化钠。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明通过精确控制流体的流速，使改性剂与其他流体形成“对冲”，实现对标准玻璃芯片进行局部改性修饰，经改性修饰后的微流控芯片用于制备多核乳液滴，具有改性效果明显、操作简单等特点。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中多核乳液滴制备芯片的俯视图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
结合图1所示，多核乳液滴制备芯片，包括玻璃基材1、以及形成于玻璃基材上的微通道，微通道包括主通道201，该主通道201的一端分别连通有油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203和水相W1进样通道204，油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203分别位于主通道201的两侧，主通道201的另一端连通于一十字形的流体共聚焦剪切通道205，该流体共聚焦剪切通道205的一个开口连通于主通道201，另外三个开口分别连通于水相W2进样第一通道206、水相W2进样第二通道207和出口通道208，水相W2进样第一通道206、水相W2进样第二通道207分别位于主通道201的两侧，流体共聚焦剪切通道205的截面积小于主通道201。
该技术方案中，油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203、水相W1进样通道204和主通道相交于同一点形成流体共聚焦剪切结构209。在优选的实施例中，油相O进样第一通道202和油相O进样第二通道203分别垂直于主通道201，相交位置形成十字形的流体共聚焦剪切结构。
流体共聚焦剪切通道205加工有收口，收口尺寸至少小于主通道尺寸。其收口尺寸进一步还小于水相W2进样第一通道206、水相W2进样第二通道207和出口通道208的尺寸。
位于主通道一端的流体共聚焦剪切结构209用以形成单乳液3，形成的单乳液经过另一个剪切结构205形成双乳液4。
微通道形状为T型或流体共聚焦型，两个剪切结构可以为双T-型、双流体共聚焦型或T-型与流体共聚焦型组合。
微通道可以与外部的动力系统连接，动力系统包括注射泵、恒压泵等。
进一步地，水相W1进样通道204和出口通道208与主通道201同向延伸。
进一步地，油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203和水相W1进样通道的内壁表面形成有疏水改性剂。疏水改性剂选自氯硅烷或氟硅烷。
所获得的多核乳液滴制备芯片作为标准玻璃微流控芯片，尺寸和厚度固定，与硬质微流控芯片夹具连接使用。
在第一实施例中，对多核乳液滴制备芯片进行改性的的方法，包括：
s1、对玻璃芯片进行预处理，同时选取改性剂氯硅烷或氟硅烷；
s2、将标准玻璃芯片与硬质微流控芯片夹具连接，注射泵通过PTFE管连接夹具；
s3、水相W2进样第一通道206和水相W2进样第二通道207通入水，出口通道208通入油；
s4、水相W1进样通道204通入改性剂，油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203作为液体流出通道；
s5、操作过程中，逐渐增大改性剂的流速，同时减小水相W2进样第一通道206、水相W2进样第二通道207和出口通道208的进样流速，使得两侧流体在油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203中形成对冲；
s6、改性完成后，更换进样流体，即可进行双乳液的制备。
过程中需保持改性剂在油相O进样第一通道202、油相O进样第二通道203中比例尽可能大，该过程需持续～2h，以保证通道充分改性。
通过调节流体的流速，可以制得多核乳液滴，并且可控制乳液滴内核与外核尺寸及制备效率。
在第二实施例中，对多核乳液滴制备芯片进行改性的的方法，包括：
s1、通入改性剂，对微通道所有通道表面进行改性；
s2、通过碱性溶液去除水相W2进样第一通道206、水相W2进样第二通道207和出口通道208表面的改性剂。具体过程是：碱性溶液通过出口通道进入，从水相W2进样第一通道、W2进样第二通道流出。
碱性溶液是可以溶解改性剂的水溶液，如氢氧化钠溶液。
通过改性剂表面处理，可使玻璃通道表面与水的接触角大于90°。
本案中的多核液滴，是双乳液，如W1/O/W2、O1/W/O2，包括单核、双核、三核等，可通过改变流体的流速比进行调节得到。
综上所述，本发明的优点至少包括：
1.体系安装简单、快捷；
2.改性效果明显、过程简单；
3.该方法可以一步生成均一稳定的多核乳液滴；
4.该方法制备的乳液滴可调范围较大；
5.该方法可以通过改变流体流速控制乳液滴内核与外核尺寸及制备效率。
6.该体系为标准尺寸，可与其他体系连接，应用领域较广。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。