[发明专利]一种连续多层液滴包裹的激光诱导植入制备方法

说明书

本发明公开了一种连续多层液滴包裹的激光诱导植入制备方法，包括如下步骤：S1：多种介质的制备；S2：脉冲的激光光束(1)从玻璃基片(3)垂直入射，激光光束(1)透过玻璃基片(3)，聚焦在所述第一层介质层(4)的一面，当激光光束(1)的能量大于第一层介质(4)的击穿阈值时，将会产生高温高压的等离子体(2)，等离子体(2)对外辐射冲击波；S3：等离子体(2)对外辐射冲击波推动第一层介质层(4)形成熔融液滴(5)，熔融液滴(5)嵌入下方的第二层介质(6)和第三层介质层(7)中，形成多层液滴嵌入(8)。本发明通过激光诱导向前转移技术，得到大小均匀可控，可对单个液滴精准操控的两层或者多层的液滴包裹。

技术领域

本发明涉及一种激光诱导植入制备方法，尤其涉及一种连续多层液滴包裹的激光诱导植入制备方法。

背景技术

微细体积的液滴包裹技术在生物医疗检测，分子生物学，化工化学，食品科学，化妆品应用及工程应用等领域有很大的应用意义。微细体积的液滴可作为化学反应的微型反应器、医疗的药物包裹运输和释放、包裹单细胞进行生物检测分析、基于液滴的数字化PCR(聚合酶链式反应)、组织工程、诊断成像及其他工程类应用[1]。目前微流控芯片生成液滴是主要的液滴生成方式，液滴作为近年来在微流控芯片上出现的一种新的流体运动形式，每一个液滴可以被视为独立的微反应器，研究微尺寸上的反应及其过程。应用在上述应用领域中，以液滴为基础，能将化学试剂、细胞、蛋白质等大分子、微颗粒等物质，进行操控，更精确的控制各个反应的实验条件，更灵活的控制参与反应的各个组分的实际用量，缩短反应时间。

具体液滴生成原理：在微流控芯片中利用两种互不相溶的液体产生液滴，是以其中一种液体作为连续相，以另外一种液体作为分散相，借助芯片的通道结构和外力操纵，连续相会将分散相剪切成均匀的微小体积单元分散于连续相中，即形成液滴。在微流控芯片上可以通过控制两相流速，使生成的液滴大小均一、性质稳定、组成均匀。液滴生成方法主要是多相流法，通过对流体通道结构的设计使分散相流体在通道局部产生速度变化梯度，利用两相之间的剪切力、黏性力和表面张力的相互作用生成液滴。多相流法可以批量生成液滴，易对批量液滴进行整体操纵，缺点是对单个液滴的壳层厚度或内部腔室结构及组分等的精确调控^[2]。根据PDMS基微流控装置几何结构的差异以及液相流体流动方向的不同,微液滴的生成可分为以下5种基本形式：(1)二维挤压结构；(2)T型微通道；(3)流动聚焦型微通道；(4)共聚焦型微通道；(5)Y型微通道(如图3a-h所示)。用毛细玻璃管搭建的微流控装置根据嵌套结构的多样性又可分为单乳液滴和复乳液滴两种结构(如图3i-k所示)^[3]。

当需要液滴的多层包裹的时候则将液滴的形成方式串联起来以获得多层液滴包裹，如图4所示。

现有技术的缺点：现有的微流控芯片通过控制分散相的速度来控制液滴大小，液滴均匀度较低，并且需要分选；难以对单个液滴的壳层厚度或内部腔室结构及组分等的精确调控；一种微流控芯片只对应一种尺寸的液滴。

发明内容

本发明的目的在于提出一种连续多层液滴包裹的激光诱导植入制备方法，通过激光诱导向前转移技术，得到大小均匀可控，包裹层数、厚度可控，包裹物质可选的可对单个液滴精准操控的两层或者多层的液滴包裹。

本发明所采用的技术方案：一种连续多层液滴包裹的激光诱导植入制备方法，包括如下步骤：

S1：多种介质的制备：具体为在玻璃基片上涂刮第一层介质层(4)，在所述第一层介质层(4)下方设有容纳装置，所述容纳装置自上而下依次设有第二介质层(6)、第三层介质层(7)和第四层介质层(10)；

S2：脉冲的激光光束(1)从玻璃基片(3)垂直入射，激光光束(1)透过玻璃基片(3)，聚焦在所述第一层介质层(4)的一面，当激光光束(1)的能量大于第一层介质(4)的击穿阈值时，将会产生高温高压的等离子体(2)，等离子体(2)对外辐射冲击波；