用于微流控油包水液滴生成的水相体系的制作方法

本发明属于液滴微流控，具体涉及用于微流控油包水液滴生成的水相体系。

背景技术：

1、微滴生成技术是微流控技术中的重要一部分，集成了生物技术、流体力学、微流控技术、医学、微纳米制造、机电、计算机等技术。基于液滴的微流体技术可准确处理一些体积较小的液体，作为微反应器能够很好地解决连续微流体存在的层流限制、样品污染等问题，已成为处理复杂化学和生物系统的高通量筛选和动力学研究的基本工具。在液滴微流控芯片中，两种不混溶的液相用于生成支持实验操作的分散微滴，例如水和油。而这些小液滴的体积往往只有pl甚至nl。液滴微流控技术已经应用于数字pcr(聚合酶链式反应)和流式单细胞分选、单细胞测序等领域，受到广泛关注。

2、在微滴生成技术中，液滴是由两个液相之间边界处的表面张力与剪切应力共同影响形成的，对于这两相而言，其中一个被称为流动相(或连续相)，另外一个被称为离散相(或分散相)，并且根据研究目的的不同可以进行互换。根据分散相和连续相之间的差异，将液滴分为两种类型：水相被油相包裹的微滴(w/o型微滴，即油包水)，和油相被水相包裹的微滴(o/w型液滴，即水包油)。

3、每一个微液滴都具有两相界面，每一个稳定的两相界面都具有正的自由能。因此，微液滴的形成伴随着自由能的升高，自由能的升高伴随着系统不稳定性的增加。微液滴的相互接触会自发地消除接触部分的界面，降低自由能，导致微液滴的融合。稳定的乳状液滴是许多基于液滴技术的化学或生物测试技术的最基本的要求。然而，现有的微流控油包水液滴中，存在所形成的液滴稳定性差、液滴容易融合等问题。

技术实现思路

1、发明人发现，现有的微流控油包水液滴中，存在所形成的液滴稳定性差的问题，是由于微流控油包水液滴生成的水相体系的稳定性差所导致的。如果能提升水相体系的稳定性，将会有利于提升由水相体系所形成的液滴的稳定性。

2、为改善上述技术问题，本发明提供一种用于微流控油包水液滴生成的水相体系，所述水相体系包括聚乙二醇类化合物、乳化剂、表面活性剂、水，其中，所述聚乙二醇类化合物、乳化剂、表面活性剂的质量比满足(1～10)：(1～10)：(1～20)。本申请的水相体系中的各组分之间相互协同、互相配合，可以使水相体系具有优异的稳定性，进而使由水相体系形成的油包水液滴具有较高的稳定性，本申请的水相体系可使油包水液滴更为稳定不易融合。

3、根据本发明的实施例，所述水相体系满足以下条件中的至少之一：所述聚乙二醇类化合物的质量体积浓度为1-10mg/ml；所述乳化剂的质量体积浓度为1-10mg/ml；所述表面活性剂的质量体积浓度为1-20mg/ml。

4、根据本发明的实施例，所述聚乙二醇类化合物包括peg-200、peg-400、peg-600、peg-1000、peg-1500、peg-1450、peg-3350、peg-4000、peg-6000、peg-8000中的至少一种。由此，可以进一步提高水相体系的稳定性。

5、根据本发明的实施例，所述乳化剂包括壳聚糖、海藻酸、玻尿酸、糊精中的至少一种。由此，有利于水相体系与油相体系混合时液滴的形成。

6、根据本发明的实施例，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂。

7、根据本发明的实施例，所述非离子表面活性剂包括abil em-90、span 80、tween80、triton x-100中的至少一种。由此，可以有效的降低液滴表面张力，用于稳定液滴，使液滴不易破碎或融合。

技术特征：

1.一种用于微流控油包水液滴生成的水相体系，其特征在于，所述水相体系包括聚乙二醇类化合物、乳化剂、表面活性剂、水，

2.根据权利要求1所述的水相体系，其特征在于，所述水相体系满足以下条件中的至少之一：

3.根据权利要求1所述的水相体系，其特征在于，所述聚乙二醇类化合物包括peg-200、peg-400、peg-600、peg-1000、peg-1500、peg-1450、peg-3350、peg-4000、peg-6000、peg-8000中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的水相体系，其特征在于，所述乳化剂包括壳聚糖、海藻酸、玻尿酸、糊精中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的水相体系，其特征在于，所述表面活性剂包括非离子表面活性剂。

6.根据权利要求5所述的水相体系，其特征在于，所述非离子表面活性剂包括abil em-90、span 80、tween 80、triton x-100中的至少一种。

技术总结
本发明提供一种用于微流控油包水液滴生成的水相体系，所述水相体系包括聚乙二醇类化合物、乳化剂、表面活性剂、水，其中，所述聚乙二醇类化合物、乳化剂、表面活性剂的质量比满足(1～10)：(1～10)：(1～20)。由此，聚乙二醇类化合物用于水相体系的增稠；乳化剂和表面活性剂用于稳定液滴，使液滴不易破碎或融合。本申请的水相体系中的各组分之间相互协同、互相配合，可以使水相体系具有优异的稳定性，进而本申请的水相体系可与氟油、硅油、矿物油等在微流控芯片中生成稳定、均匀的油包水液滴。而且，本申请的水相体系具有十分优异的热稳定性，可以有效的避免油包水液滴在PCR反应过程中融合。

技术研发人员：王浩宇,张蕊,张方,彭东东,杨艺
受保护的技术使用者：西安玦芯生物科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16