[发明专利]一种用于微流控芯片的液滴生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及计算机技术与微流体控制技术领域，具体是一种用于微流控芯片的液滴生成装置。

背景技术

微流控技术是一门涉及工艺装置加工制造技术以及微米尺度空间中操控流体并处理分析流体信息与行为的科学,液滴微流控系统是近年来微流控领域内一个新的分支。液滴微流控是在封闭微通道网络中生成和操纵液滴的技术，是一种高通量的液滴技术，每一个液滴均可被视为独立的反应器,与传统生物化学反应相比，液滴微流控具有样品消耗低、响应和控制精度高、反应快、无交叉污染等优点。产生和操控微液滴的系统应用范围越来越广，从喷墨打印等机械行业到生命科学领域中DNA分析、蛋白质结晶、细胞荧光蛋白标定等。微流控芯片是微流控技术的载体，微流控芯片是在微尺度空间对流体进行操控，可将生物、化学等实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米的芯片上，又称为芯片实验室(Lab-on-a-chip)。

微流体系统性能得以保障的基础是微流体控制技术，即精确并高效地操纵微量流体。当前微流体控制技术缺乏在足够有效的基础上兼具微型化、低成本、低功耗和简单可靠等诸多优点于一身的平台技术。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种用于微流控芯片的液滴生成装置。该装置可控液滴的尺寸，且尺寸更小、控制精准、成本和功耗更低、操作简单、生成液滴大小的均匀性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：设计一种用于微流控芯片的液滴生成装置。该装置由硬件部分和电路部分组成，其特征在于：所述硬件部分包括柱塞泵、电磁阀、微流控芯片、积液瓶，所述电路部分包括驱动器、光耦隔离保护电路、串口、并口、电源、上位机；

所述柱塞泵为两个，包括活塞、步进电机、进气口、出气口和气室，活塞一端与步进电机相连，另一端位于气室内部，进气口与出气口分别位于气室两侧面上；所述电磁阀为四个，分别为1号电磁阀、2号电磁阀、3号电磁阀、4号电磁阀；所述微流控芯片包括水通道、油通道、油包水液滴形成区、夹具，所述水通道和油通道均为小型储液槽，底面均有一毛线管道与油包水液滴形成区连通，且两者的毛细管道在与油包水液滴形成区连通前交汇在一起；所述夹具上预留有导管孔，安装在水通道、油通道、油包水液滴形成区的上面，其将水通道、油通道、油包水液滴形成区密封，并用导管与其他部分连接；所述积液瓶为两个，包括储水瓶和储油瓶，瓶体均为密闭结构，瓶塞上装有两根导管，一根高于液面，一根浸入到液面中，高于液面的导管另一端均分别与柱塞泵的出气口相连，储水瓶的浸入到液面中的导管与微流控芯片的水通道相连，储油瓶的浸入到液面中的导管与微流控芯片的油通道相连；所述1号电磁阀与4号电磁阀分别安装在两个柱塞泵的进气口的进气管道上，2号电磁阀安装在柱塞泵与储水瓶之间的导管上，3号电磁阀安装在柱塞泵与储油瓶之间的导管上；

所述柱塞泵的步进电机均与驱动器电连接，驱动器一端口与电源相连，另一端口通过串口与上位机相连，光耦隔离保护电路通过导线分别与1号-4号电磁阀、并口及电源相连，光耦隔离保护电路通过并口与上位机相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明装置生成的液滴尺寸更小且均匀性好，生成液滴的条件简单。其对液滴尺寸控制精准，液滴流量可达微升级甚至更小，成本和功耗低，对液滴无损伤，操作简单。

附图说明

图1为本发明用于微流控芯片的液滴生成装置一种实施例的管路图。

图2为本发明用于微流控芯片的液滴生成装置一种实施例的电路连接图。

图3为本发明用于微流控芯片的液滴生成装置一种实施例的生成液滴的显微镜图。

具体实施方式

下面结合具体实施例及附图进一步介绍本发明。下面实施例仅是对本发明的进一步说明及解释，并不以此限定本申请权利要求的保护范围。

本发明用于微流控芯片的液滴生成装置(参见图1-2)由硬件部分和电路部分组成，所述硬件部分包括柱塞泵1、电磁阀2、微流控芯片8、积液瓶9，所述电路部分包括驱动器3、光耦隔离保护电路4、串口5、并口6、电源7、上位机10；