本发明涉及微流控，尤其涉及一种原位生成微液滴的方法及其系统。
背景技术：
1、液滴微流控技术是微流控芯片技术的一个重要分支，该技术通过操控微米级通道中的流体，实现对微小液滴的精确形成和控制。液滴微流控技术的基本原理涵盖流体的微观尺度效应、表面张力的作用以及流体的流动控制。在微流控通道中，液体被分割成微小的液滴，这些液滴的形成与微通道的结构和流体的性质密切相关。
2、液滴微流控技术不仅具备传统微流控技术的固有优势，如体积小、样品量低、速度快、通量高等，还具有液滴大小均匀、内部稳定等特点。这些特性使得液滴微流控技术在多个领域具有广阔的应用前景。例如，生物学领域的液滴微流控技术可以用于细胞培养、实验处理及成像、检测等步骤的高度集成；在医学领域，该技术被广泛应用于ivd检测、药物控释、抗体筛选、生物标志物检测等；此外，液滴微流控技术还可以用于颗粒材料合成、液滴条形码测序、催化剂制备以及组织工程等领域。
3、液滴微流控技术通常涉及到液滴的生成、分裂/融合、捕获、反应、检测和分选等操作，对于液滴的生成，根据作用力的不同，可分为被动式液滴生成法和主动式液滴生成法。其中被动式液滴生成法是通过通道几何结构(如t型/y型结构、流动聚焦结构、共轴流聚焦结构和阶梯结构等)在连续相流体中将离散相流体分隔成大小均匀的微液滴。该方法具有大小均匀，单分散性好，能有效避免外界干扰等优点，但是该类液滴生成方法对于通道几何结构的精度要求较高。主动式液滴生成法则是利用电池、磁场、声场等外加力场来形成液滴，相比之下，主动式液滴生成法具有更好的液滴控制能力，但是其液滴生成装置较为复杂。对于液滴的捕获，目前常用的液滴捕获方法则主要是通过特殊的几何“陷阱”结构来捕获液滴，结构较为复杂，加工难度较高。
4、通常，液滴生成和液滴捕获需要借助两个单独的功能结构来分别实现，在需要开发液滴集成系统时，再将液滴生成、液滴捕获以及其他所需的功能单元集成在一起。一方面，这种集成式的结构一般较为复杂，加工难度较高，另一方面，这种系统在启动之初，受设备稳定性及芯片内部流阻变化等因素的影响，液滴的大小形态通常不够稳定，需要等待一段时间后才能稳定形成大小受控的液滴。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供一种原位生成微液滴的方法，所述方法中所述微液滴在原位生成，并且在原位进行捕获；所述微液滴通过微液滴生成装置生成，所述微液滴生成装置包括一个或多个微液滴生成捕获区101，所述液滴生成捕获区101设置在流通通道102中，所述流通通道102设置有流体入口103和流体出口104；
2、当生成油包水型微液滴时，所述流通通道102中流体流过区域的表面是疏水表面，疏水表面与水的接触角不小于90°，设置在所述流通通道102中的所述液滴生成捕获区101表面是亲水表面，所述亲水表面与水的接触角比其周围的所述疏水表面与水的接触角要小至少40°；
3、生成微液滴时，驱动水相流体通过流体入口103充满所述微液滴生成捕获区101和所述流通通道102，然后停止注入所述水相流体，转而驱动油相流体通过流体入口103注入所述流通通道102，在所述油相流体覆盖所述流通通道102的过程中，所述液滴生成捕获区101是亲水的，会拉住液滴生成捕获区101中的水相流体，而未处于所述液滴生成捕获区101的水相流体则会随着油相流体的流动被推往流体出口104的方向；在这一过程中，通过水相流体的拉扯/推离，水相流体能够被剪切成一定大小的微液滴，最终被固定在所述液滴生成捕获区101所在位置；
4、或者，当生成水包油型微液滴时，所述流通通道102中流体流过区域的表面是亲水表面，亲水表面与水的接触角不大于90°，设置在所述流通通道102中的所述液滴生成捕获区101表面是疏水表面，所述疏水表面与水的接触角比其周围的所述亲水表面与水的接触角要大至少40°；
5、生成微液滴时，驱动油相流体通过流体入口103充满所述微液滴生成捕获区101和所述流通通道102，然后停止注入所述油相流体，转而驱动水相流体通过流体入口103注入所述流通通道102，在所述水相流体覆盖所述流通通道102的过程中，所述液滴生成捕获区101是疏水的，会拉住液滴生成捕获区101中的油相流体，而未处于所述液滴生成捕获区101的油相流体则会随着水相流体的流动被推往流体出口104的方向；在这一过程中，通过油相流体的拉扯/推离，油相流体能够被剪切成一定大小的微液滴，最终被固定在所述液滴生成捕获区101所在位置。
6、在一种实施方式中，当生成油包水型微液滴时，所述疏水表面与水的接触角不小于100°，所述亲水表面与水的接触角不大于60°。
7、在一种实施方式中，当生成油包水型微液滴时，所述流通通道102整体采用疏水材料制备，仅在所述液滴生成捕获区101进行局部亲水处理。
8、在一种实施方式中，所述流通通道102是采用pdms制备。
9、在一种实施方式中，所述液滴生成捕获区101采用等离子体处理、化学试剂修饰的方法或者化学液相沉积法，进行局部亲水处理。
10、在一种实施方式中，所述液滴生成捕获区101采用化学液相沉积法捕获区表面沉积聚n-异丙基丙烯酰胺，进行局部亲水处理。
11、在一种实施方式中，所述液滴生成捕获区101是圆形或多边形。
12、在一种实施方式中，通过改变所述液滴生成捕获区101大小来改变生成的微液滴大小，和/或，当生成油包水型微液滴时，通过改变油相流体流速来改变生成的微液滴大小，当生成水包油型微液滴时，通过改变水相流体流速来改变生成的微液滴大小。
13、在一种实施方式中，提供一种在上述方法中使用的原位生成微液滴的系统。
14、在一种实施方式中，所述系统包括液滴生成及捕获集成芯片，所述液滴生成及捕获集成芯片包括微液滴生成捕获单元1、第一进液口2、第二进液口3、出液口4、与所述第一进液口2连接的第一流体入口通道5、与所述第二进液口3连接的第二流体入口通道6、进液通道7、液滴通道8、出液通道9，所述微液滴生成捕获单元1设置在液滴通道8中，所述微液滴生成捕获单元1包括至少一个液滴生成捕获区101；所述第一进液口2和所述第二进液口3分别用于引入水相流体和油相流体；所述第一流体通过第一流体入口通道5进入所述进液通道7，所述第二流体通过所述第二流体入口通道6进入所述进液通道7。
15、在本发明方法中，微液滴在原位生成和原位捕获，将微液滴的生成及微液滴的捕获集成成为一个结构，结构简单，系统集成度高，便于微液滴生成过程控制，便于微液滴的检测。本发明方法中，通过局部亲/疏水处理实现微液滴的灵活可控生成及原位捕获。
16、在本发明方法中，液滴生成并被捕获住之后，作为连续相的油相的继续流动不仅不会将生成的液滴推离所述液滴生成捕获区，还会带动水相液滴内部的液体流动，即水相液滴的内循环现象，该现象能够进一步提升液滴内的传质效率。
17、在本发明方法中，系统启动之初的泵阀稳定性及流阻变化对液滴生成的影响不大，系统稳定性高，可以稳定可靠地生成微液滴，避免微液滴生产过程中不稳定性。在本发明中，通过控制液滴生成捕获区的大小，可控制所形成的微液滴的大小，灵活性和可控性高；在本发明中通过增加液滴生成捕获单元的数量，可实现高通量液滴生成、及原位捕获。