[发明专利]可调节乳液形成的微流控芯片系统

说明书

本发明提供了一种可调节乳液形成的微流控芯片系统，包括微流控芯片及设置于芯片外的控制机构，所述微流控芯片上设置有上料孔及液滴收集孔，所述上料孔由油孔及样品孔组成，油孔与样品孔均通过相应管道与液滴收集孔联通，所述油孔与所述样品孔的入口端分别设置有压力调节装置。本发明的有益效果体现在：能够对进入油孔和样品孔内的液体进行单独控制，从而调节和控制形成的液滴的大小；对管道进行两两单独分组控制，进行选择性通道的启闭，不会造成能源和耗材的浪费；通过添加过滤机构，避免了芯片管道内部的堵塞。采用本系统可以控制油水比例为1：1~6:1，在需要生产同样液滴数的情况下，大大节省了用油量。

技术领域

本发明属于高通量分析系统，尤其涉及一种可调节乳液形成的微流控芯片系统。

背景技术

油-水两相生成的微乳液已经应用于高通量的分析系统，其应用范围有不断扩大的趋势。比如将乳液形成用于聚合酶链式反应（PCR）结合，在液滴里进行核酸靶分子的单拷贝的放大，从而实现对靶的单分子的存在和具体基因序列的检测。美国公司10X Genomics应用乳液PCR的方法并结合GemCode技术来生成长链DNA，从而实现了长链DNA序列测序或单细胞测序，已经被业界公认是进行长链DNA测序和单细胞测序的最好技术之一。而能够把油-水两相按设计的比例混合生成大小可控、均一稳定的微乳液滴的乳液形成系统也成为了实现上述应用的关键设备。

现有的微乳液滴的乳液形成系统采用Biorad的微流控芯片，通过加载在液滴收集的孔上的负压提供动力生成液滴，具体是，油相和样品在负压下分别从装油的油孔和装样品的样品孔进入微流控管道，最后流向液滴收集的孔。但以上系统受到了微流控管道阻力的限制，油相试剂和样品的使用比例基本固定，生成液滴的大小也基本固定。同时，Biorad的乳液生成微流控芯片有8个通道（可以同时进行8个样品的乳液制备），这也导致了采用该芯片系统必须同时做8个通道，当用户在有小于8个样品的情况下，也必须将油或缓冲液填充好剩余的通道，从而造成了通道使用上资源的浪费。此外Biorad的微流控芯片如果是使用未经过滤的样品时容易造成管道的堵塞，这增加了操作步骤，间接的提高了加工成本。

发明内容

为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种可调节乳液形成的微流控芯片系统。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

可调节乳液形成的微流控芯片系统，包括微流控芯片及设置于芯片外的控制机构，所述微流控芯片上设置有上料孔及液滴收集孔，所述上料孔由油孔及样品孔组成，所述油孔与样品孔均通过相应管道与液滴收集孔联通，所述油孔与所述样品孔的入口端分别设置有压力调节装置。

优选地，所述微流控芯片上还设置有过滤机构，所述过滤机构设置于所述样品孔与所述油孔的管道入口处。

优选地，所述过滤机构由若干凸起并列成网状设置，且相邻凸起之间的间距为5μm~50μm。

优选地，所述凸起为圆柱形，相邻凸起的圆心距为30μm ~100μm，所述凸起的直径为30μm ~100μm。

优选地，所述上料孔设置有四组，每组上料孔包括两个油孔及两个样品孔，所述上料孔上分别设置有油孔压力控制阀及样品孔压力控制阀。

优选地，所述压力调节装置压力调节范围为0 psi~10psi。

优选地，与所述液滴收集孔连接的管道直径为50μm ~300μm。

优选地，所述凸起截面为四边形或多边形。

优选地，所述压力调节装置压力调节范围为0 psi ~8psi。

优选地，与所述液滴收集孔连接的管道直径为100μm ~300μm。

本发明的有益效果体现在：1、能够对进入油孔和样品孔内的液体进行单独控制，从而调节和控制形成的液滴的大小；