[实用新型]基于集成微通道的单组份/多组份液滴制备装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及微流控领域以及化工、生物制药技术领域，尤其涉及基于 集成微通道的单组份/多组份液滴制备装置。

背景技术

液滴在药物颗粒制备、医学检测分析以及精细化工等领域得到了广泛的应 用。目前制备液滴的方法主要有微流控制备法、喷雾法以及毛细管液滴控制方 法等。其中，微流控方法利用微通道结构内的一些特殊流体流动机制制备液滴， 其产生的液滴尺寸均匀度高，可控性强，与其他方法相比具有显著的优越性。

利用微流控制备液滴的方法主要包括T型通道法、流体聚焦法和阶梯式乳 化法(stepemulsification)等。其中，阶梯式乳化法具有单分散性好、能量消耗 低以及生产频率易调等特点，在实际生产中优势尤为明显。然而，通过光刻等 加工方法制造阶梯式乳化所需的微通道设备的生产周期长，成本较高，不利于 实际工业化生产。此外，大批量制备含有多组分的液滴也是国内外长期以来的 一个技术难题。实现单组份或多组分液滴的高效大通量且低成本的生产，无疑 对于化工和生物制药等相关领域具有重要意义。

实用新型内容

鉴于以上技术问题，本实用新型提供了基于集成微通道的单组份/多组份液 滴的制备装置，其目的是实现液滴的大通量制备，简化液滴制备工艺，降低液 滴制备的成本，且能生产包含多个组分的液滴，从而为化工和生物制药等领域 的发展提供技术支持。

为了到达上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：一种基于集成微通 道的单组份液滴制备装置，包括离散相输入系统和液滴生成系统；所述离散相 输入系统和液滴生成系统相连；所述离散相输入系统包括：注射泵和离散相入 口接头；所述注射泵和离散相入口接头通过管路连接；所述离散相入口接头包 括：接头主体、针头和若干毛细管；所述接头主体具有内腔，针头插入接头主 体的上部与接头主体的内腔相连通，针头通过胶水与接头主体相连并密封；若 干毛细管均匀排列地插入接头主体的下部，并与接头主体的内腔相连，若干毛 细管通过胶水与接头主体相连并密封；

所述液滴生成系统包括：离散相出口接头、微通道塑料薄膜和连续相容器； 所述离散相出口接头由两片夹板和两片垫板组成；两片夹板之间夹着两片垫板， 两片夹板和两片垫板之间形成一个空腔；所述微通道塑料薄膜插入到所述空腔 中，并通过胶水粘接；所述微通道塑料薄膜含有一系列平行的集成微通道；所 述两片夹板之间的距离为h，微通道塑料薄膜的底端到离散相出口接头的下底面 的距离为l，则l≥3h；所述连续相容器装有连续相，离散相出口接头浸没在连 续相中；所述若干毛细管与微通道塑料薄膜的上端插接。

进一步地，所述离散相出口接头的材料与离散相间的接触角大于90度。

一种基于集成微通道的多组份液滴制备装置，包括液滴生成系统和N个离散 相输入系统；其中，N为大于等于2的正整数；所述若干离散相输入系统和液 滴生成系统相连；所述N个离散相输入系统均包括：注射泵和离散相入口接头； 所述注射泵和离散相入口接头通过管路连接；所述离散相入口接头包括：接头 主体、针头和若干毛细管；所述接头主体具有内腔，针头插入接头主体的上部 与接头主体的内腔相连通，针头通过胶水与接头主体相连并密封；若干毛细管 均匀排列地插入接头主体的下部，并与接头主体的内腔相连，若干毛细管通过 胶水与接头主体相连并密封；

所述液滴生成系统包括：离散相出口接头、微通道塑料薄膜和连续相容器； 所述离散相出口接头由两片夹板和两片垫板组成；两片夹板之间夹着两片垫板， 两片夹板和两片垫板之间形成一个空腔；所述微通道塑料薄膜插入到所述空腔 中，并通过胶水粘接；所述微通道塑料薄膜含有一系列平行的集成微通道；所 述两片夹板之间的距离为h，微通道塑料薄膜的底端到离散相出口接头的下底面 的距离为l，则l≥3h；所述连续相容器装有连续相，离散相出口接头浸没在连 续相中；

第一离散相输入系统的第一毛细管与微通道塑料薄膜的第一通道相连；第二 离散相输入系统的第一毛细管与微通道塑料薄膜的第二通道相连；第三离散相 输入系统的第一毛细管与微通道塑料薄膜的第三通道相连；第N离散相输入系 统的第一毛细管与微通道塑料薄膜的第N通道相连；第一离散相输入系统的第 二毛细管与微通道塑料薄膜的第N+1通道相连；第二离散相输入系统的第二毛 细管与微通道塑料薄膜的第N+2通道相连；第N离散相输入系统的第二毛细管 与微通道塑料薄膜的第2N通道相连，依次类推。