微流控芯片的制作方法

本发明涉及微流体，具体而言，涉及一种微流控芯片。

背景技术：

1、微流控芯片系统又称芯片实验室，其借助微机电加工技术将传统实验室的功能集成在一块几平方厘米的芯片上，进而实现采样、分离、反应、分析检测等功能。微流控芯片具有消耗试剂少、检测精度高、方便携带等优点，具有广泛的适用性及应用前景。液滴微流控是在微尺度的通道内，对两种不相容的液体(一种为连续相，另外一种为离散相)，利用流动剪切力与表面张力之间的相互作用将流体分割分离成离散的纳升级至皮升级体积的液滴的一种技术。微液滴主要有气-液相液滴和液-液相液滴两种类型，其中液-液相液滴又包括水包油，油包水，油包水包油以及水包油包水等，与连续流动的微流控系统相比，液滴微流控系统可以在短时间内可以生成大量的微反应器，液滴内反应条件稳定并且每个液滴均可作为独立的微反应器。具有混合速度快、反应时间少、分析速度快等优点，已经被用于化学和生命科学等领域。

2、然而，现有的油包水液滴的两种不相容液体的混合，需要进行分步骤操作，即先加入油相，待确保油相完全进入芯片的液滴生成腔后，再加入水相，从而使得水相也进入液滴生成腔并能够包覆油层，从而在液滴生成腔内形成油包水液滴。也就是说，目前的油包水液滴的形成需要分步骤操作，且不同步骤之间需要等待，这就使得油包水液滴的形成需要耗费大量的时间，效率较低。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种微流控芯片，其能够在生成油包水液滴时同步或者连续的依次加入两种液体，进而能够节省操作时间，提高生成效率。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明的一方面，提供一种微流控芯片，该微流控芯片包括本体和分别设于本体上的水相加样腔、油相加样腔和液滴生成腔，水相加样腔和液滴生成腔通过样本流道连通，油相加样腔和液滴生成腔通过油流道连通；其中，水相加样腔和油相加样腔均位于液滴生成腔和微流控芯片的转动中心之间，且油流道的流阻小于样本流道的流阻。该微流控芯片能够在生成油包水液滴时同步或者连续的依次加入两种液体，进而能够节省操作时间，提高生成效率。

4、可选地，液滴生成腔上设有排气孔。

5、可选地，样本流道和液滴生成腔的连接处位于液滴生成腔远离转动中心的一面。

6、可选地，油流道和液滴生成腔的连接处位于液滴生成腔的第一侧面，第一侧面与液滴生成腔远离转动中心的一面相邻。

7、可选地，油流道和液滴生成腔的连接处位于液滴生成腔远离转动中心的一面。

8、可选地，油流道和液滴生成腔的连接处位于液滴生成腔的第一侧面，样本流道和液滴生成腔的连接处位于液滴生成腔的第二侧面，第一侧面和第二侧面相对设置且分别与液滴生成腔远离转动中心的一面相邻；在微流控芯片处于离心旋转状态时，样本流道和液滴生成腔的连接处位于进入液滴生成腔的油液的液面下方。

9、可选地，液滴生成腔远离转动中心的一面为平面或弧面。

10、可选地，液滴生成腔远离转动中心的一面与第一方向呈夹角设置，第一方向为微流控芯片的转动中心与液滴生成腔的连线方向。

11、可选地，样本流道远离水相加样腔的一端连通有多个并列设置的支路流道，支路流道远离水相加样腔的一端与液滴生成腔连通。

12、可选地，油流道和样本流道的流阻均满足以下公式：

13、

14、其中， r为流阻， cgeometry为流道形状系数， η为液体动力粘度， l为流道长度， a为流道截面积。

15、本发明的有益效果包括：

16、本申请提供的微流控芯片包括本体和分别设于本体上的水相加样腔、油相加样腔和液滴生成腔，水相加样腔和液滴生成腔通过样本流道连通，油相加样腔和液滴生成腔通过油流道连通；其中，水相加样腔和油相加样腔均位于液滴生成腔和微流控芯片的转动中心之间，且油流道的流阻小于样本流道的流阻。本申请通过分别设置水相加样腔和油相加样腔，这样，油液和样本液可以分别加入至液滴生成腔内，且通过将油流道的流阻小于所述样本流道的流阻，如此可以使得往油相加样腔内加入油液后紧接着就往水相加样腔内加入样本液，甚至可以油液和样本液同时加入加样腔内，都能够保证油液相比样本液来说先行进入液滴生成腔内，从而形成油包水液滴。由于本申请能够同步或者连续的依次加入两种液体，因此相对现有技术而言本申请能够节省操作时间，提高生成效率。

技术特征：

1.一种微流控芯片，其特征在于，包括本体和分别设于所述本体上的水相加样腔、油相加样腔和液滴生成腔，所述水相加样腔和所述液滴生成腔通过样本流道连通，所述油相加样腔和所述液滴生成腔通过油流道连通；

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述液滴生成腔上设有排气孔。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本流道和所述液滴生成腔的连接处位于所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面。

4.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述油流道和所述液滴生成腔的连接处位于所述液滴生成腔的第一侧面，所述第一侧面与所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面相邻。

5.根据权利要求3所述的微流控芯片，其特征在于，所述油流道和所述液滴生成腔的连接处位于所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述油流道和所述液滴生成腔的连接处位于所述液滴生成腔的第一侧面，所述样本流道和所述液滴生成腔的连接处位于所述液滴生成腔的第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面相对设置且分别与所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面相邻；在所述微流控芯片处于离心旋转状态时，所述样本流道和所述液滴生成腔的连接处位于进入所述液滴生成腔的油液的液面下方。

7.根据权利要求1至6任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面为平面或弧面。

8.根据权利要求1至6任意一项所述的微流控芯片，其特征在于，所述液滴生成腔远离所述转动中心的一面与第一方向呈夹角设置，所述第一方向为所述微流控芯片的转动中心与所述液滴生成腔的连线方向。

9.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述样本流道远离所述水相加样腔的一端连通有多个并列设置的支路流道，所述支路流道远离所述水相加样腔的一端与所述液滴生成腔连通。

10.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述油流道和所述样本流道的流阻均满足以下公式：

技术总结
一种微流控芯片，涉及微流体技术领域。该微流控芯片包括本体和分别设于本体上的水相加样腔、油相加样腔和液滴生成腔，水相加样腔和液滴生成腔通过样本流道连通，油相加样腔和液滴生成腔通过油流道连通；其中，水相加样腔和油相加样腔均位于液滴生成腔和微流控芯片的转动中心之间，且油流道的流阻小于样本流道的流阻。该微流控芯片能够在生成油包水液滴时同步或者连续的依次加入两种液体，进而能够节省操作时间，提高生成效率。

技术研发人员：赵云鹏,余海,陈丽,贺贤汉
受保护的技术使用者：杭州博日科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13