发明名称 基于流动聚焦型微通道合成微乳液滴的微流控芯片
摘要 基于流动聚焦型微通道合成微乳液滴的微流控芯片,该微流控芯片由主固体结构层和底板层构成,主固体结构层为集成有流动聚焦型通道结构的基板通道层;主固体结构层和底板层之间通过等离子键合的方式连接,底板层位于主体固体结构的下方,用以支撑芯片主体结构并提供液体流动的空间。流动聚焦型通道结构的引入使得生成的微乳液滴的粒径均一度和单分散度更高。在流动聚焦型微通道的缩颈孔和主通道的连接处设置有开放式结构,有助于缩孔处的压力快速得到释放,让连续相产生的剪切力在一定程度上得到增强,整个通道内部的压力状况更稳定,生成的液滴更为均一。在合成单乳液滴时,通过改变连续相和离散相的流量比能实现对微乳液滴粒径大小的精确调控。
申请公布号 CN106140340A 申请公布日期 2016.11.23
申请号 CN201610693331.7 申请日期 2016.08.19
申请人 北京工业大学 发明人 刘赵淼;杨洋;任彦霖
分类号 B01L3/00(2006.01)I 主分类号 B01L3/00(2006.01)I
代理机构 北京思海天达知识产权代理有限公司 11203 代理人 沈波
主权项 基于流动聚焦型微通道合成微乳液滴的微流控芯片,其特征在于:该微流控芯片由主固体结构层和底板层构成,主固体结构层为集成有流动聚焦型通道结构的基板通道层;主固体结构层和底板层之间通过等离子键合的方式连接,底板层位于主体固体结构的下方,用以支撑芯片主体结构并提供液体流动的空间;基于流动聚焦型微通道合成单乳液滴的微流控芯片的结构如下:离散相入口(1)设置在离散相入口通道(8)的入口端,两者连接后形成提供离散相液体流动的空间;连续相上侧入口(2)、连续相下侧入口(3)分别设置在连续相上侧通道(9)、连续相下侧通道(10)的入口端,整体相连后形成提供连续相液体流动的空间;连续相上侧通道(9)、连续相下侧通道(10)、离散相入口通道(8)、主通道(11)构成流动聚焦型微通道结构的主体,整体呈高度对称的十字交叉结构;离散相入口通道(8)和主通道(11)沿同一水平线方向,连续相上侧通道(9)、连续相下侧通道(10)沿同一竖直方向;主通道(11)的入口端通过缩颈孔7与离散相入口通道(8)的出口端相连;出口(4)设置在主通道(11)的出口端;主通道(11)的入口端为开放式结构,此开放式结构为沿离散相入口通道(8)、主通道(11)方向进行的扩角,该扩角为30°‑60°;生成的液滴后沿主通道(11)流动,从通道下游的出口(4)流出并进入预先设计好的液滴收集烧杯(12)中;基于流动聚焦型微通道合成复乳液滴的微流控芯片的结构如下:离散相入口(1)设置在离散相入口通道(8)的入口端,两者连接后形成提供离散相液体流动的空间;第一连续相上侧入口(2.1)、第一连续相下侧入口(3.1)分别设置在第一连续相上侧通道(9.1)、第一连续相下侧通道(10.1)的入口端,整体相连后形成提供第一连续相液体流动的空间;第二连续相上侧入口(2.2)、第二连续相下侧入口(3.2)分别设置在第二连续相上侧通道(9.2)、第二连续相下侧通道(10.2)的入口端,整体相连后形成提供第二连续相液体流动的空间;合成复乳液滴的微流控芯片的主体包含两个连续的流动聚焦型结构:第一个流动聚焦型结构与基于流动聚焦型微通道合成单乳液滴的微流控芯片类似,由离散相入口通道(8)、第一连续相上侧通道(9.1)、第一连续相下侧通道(10.1)和第一主通道(11.1)构成高度对称的十字交叉结构,离散相入口通道(8)、第一主通道(11.1)沿同一水平方向,第一连续相上侧通道(9.1)、第一连续相下侧通道(10.1)沿同一竖直方向;第一主通道(11.1)的入口端通过第一缩颈孔(7.1)与离散相入口通道(8)的出口端相连;第二个流动聚焦型结构由第一主通道(11.1)、第二连续相上侧通道(9.2)、第二连续相下侧通道(10.2)、第二主通道(11.2)构成,整体呈三叉戟结构;第一主通道(11.1)、第二主通道(11.2)沿同一水平线方向,第二连续相上侧通道(9.2)、第二连续相下侧通道(10.2)对称并斜向分布于水平方向的第一主通道(11.1)的两侧,第二连续相上侧通道(9.2)、第二连续相下侧通道(10.2)与第一主通道(11.1)之间的夹角为30°‑90°,该结构用于弱化第二连续相对液核的剪切作用,避免破乳;第二主通道(11.2)的入口端为开放式结构,此开放式结构为沿同一水平线方向的第一主通道(11.1)、第二主通道(11.2)方向进行的扩角,该扩角为30°‑60°;第一主通道(11.1)的出口端和第二主通道(11.2)的入口端之间通过第二缩颈孔(7.2)相连接,出口(4)设置在第二主通道(11.2)的出口端;合成复乳液滴的微流控芯片共包含两个独立的缩颈孔结构:其中,第一缩颈孔(7.1)用于生成核‑壳结构复乳液滴的内核,第二缩颈孔(7.2)用于生成复乳液滴的外壳;通过修饰用于生成内部液核和外部壳层的微通道壁面的亲疏水性,实现O/W/O型或W/O/W型核‑壳型复乳液滴的生成;生成的微液滴沿第二主通道(11.2)流动,从通道下游的出口(4)流出并进入预先设计好的液滴收集烧杯(12)中。
地址 100124 北京市朝阳区平乐园100号
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