[发明专利]液滴向上及向下分选、原滴下沉、注物上浮式微流控芯片

权利要求书

1.一种微流控芯片，其特征在于：

具有可供液体及液滴流动的带有分叉结构的通道，在该通道内，液滴与液滴之间、液滴与通道之间，存在与前述液滴不相溶的液体，液滴通过该与其不相溶的液体的驱动在通道内运动；

微流控芯片内通道的实现液滴分选的分叉结构中，至少有一个分支在重力方向上的投影分量不为零，并包括如下多种分支：

（1）以水平面为参照，分支的结构包含使液滴的走向为向上的部分；

（2）以水平面为参照，分支的结构包含使液滴的走向为向下的部分，

液滴在到达实现液滴分选的通道分叉处之前，对液滴实施检测，

根据检测结果向其中一类液滴内注入某种物质，该注入物质类型为液体、气体与固体中的若干种，使注入该种物质后的液滴密度低于与之不相溶且驱动其运动的周围液体的密度，产生“上浮”的效果，进入通道分叉结构的向上分支，而上述过程中其它所有没有注入前述物质的液滴的密度高于周围液体的密度，产生“下沉”的效果，进入通道分叉结构的向下分支，

利用上述分叉结构，在与之不相溶的液体的驱动下，即实现不同密度的液滴在重力与浮力的作用下，进入分叉结构的不同分支，继而实现分选。

2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：实现本发明的系统包括：进液池与进液接口中的一种或多种、成品池与出液接口中的一种或多种、废液池与废液接口中的一种或多种、加液池与加液接口中的一种或多种；所述的通道包含若干个端口，既可以采用空腔结构形式，也可以采用通过端口与外界连通的非空腔结构形式。

3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：适用对象为内部含有样本的液滴，样本包括活性样本与非活性样本两种；实施分选前的液滴沿单通道以串行方式或经多通道并行方式进入检测区域，经多通道并行方式进入检测区域的情形，每个通道中的液滴以串行方式运动。

4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：内部液滴周围液体中包含如下多种成分中的若干种：表面活性剂、增加液滴稳定性物质、抑制液滴相互融合物质、对液滴内样本可以施加影响的物质。

5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：

（1）通道包含不少于三个分支的多分支结构，该多分支结构的若干分支通路作为加液口，即向液滴注入物质的入口，在液滴经过该加液口时，在泵、阀的控制作用下，实现经加液口向液滴内注入某种物质；

（2）通道包含不少于三个分支的多分支结构，该多分支结构的若干分支通路作为加液口，即向液滴注入物质的入口，附近设有电极，在液滴经过该加液口时，借助该电极接通电信号后所产生电场的作用，通过介电力，使液滴与经加液口发射出的与液滴内液体相溶的物质接触并融合，从而实现向液滴内注入某种物质；

（3）通道包含不少于三个分支的多分支结构，该多分支结构的若干分支通路作为加液口，即向液滴注入物质的入口，附近设有磁场发射装置，在液滴经过该加液口时，借助前述磁场发射装置产生磁场的作用，使液滴与经加液口发射出的与液滴内液体相溶的物质接触并融合，从而实现向液滴内注入某种物质；

（4）通道包含不少于三个分支的多分支结构，该多分支结构的若干分支通路作为加液口，即向液滴注入物质的入口，附近设有超声波发射装置，在液滴经过该加液口时，借助前述超声波发射装置产生超声波的作用，使液滴与经加液口发射出的与液滴内液体相溶的物质接触并融合，从而实现向液滴内注入某种物质。

6.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于：

包括检测区域，在检测区域对液滴实施检测，检测区域的实现方式包含下述方式中的若干种：

（1）检测窗、

（2）检测孔、

（3）预设检测装置或部件的特定区域；

针对液滴的检测包括对液滴参数、性质、状态、大小、颜色、气味、声音中若干方面的检测；

针对液滴的检测采用如下手段中的一种或多种：

（1）激发荧光检测；

（2）影像识别；

（3）颜色识别；

（4）气味识别；

（5）声音识别；

（6）同位素鉴别；

（7）阻抗或导纳测量；

（8）电容或频率测量；

（9）相关的电压或电流测量；

（10）热量测量；

（11）红外或远红外测量。