[发明专利]一种高通量微液滴梯度稀释装置和方法

权利要求书

1.一种高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，包括上子芯片和下子芯片，所述上子芯片的下表面和所述下子芯片的上表面相互接触，在所述上子芯片的下表面和所述下子芯片的上表面有流体管道，系列1微孔和系列2微孔分别设置在所述上子芯片的下表面和所述下子芯片的上表面，当所述系列1微孔设置在所述上子芯片的下表面时，所述系列2微孔则设置在所述下子芯片的上表面；当所述系列1微孔设置在所述下子芯片的上表面时，所述系列2微孔则设置在所述上子芯片的下表面；所述系列2微孔为一系列多行平行微孔；所述上子芯片和所述下子芯片组合到一起，在初始位置，所述系列1微孔与组合子芯片的流体管道相互部分重叠，形成联通的系列1流体通道，溶液1通过所述系列1流体通道注入所述系列1微孔，所述系列2微孔与组合子芯片的流体管道相互部分重叠，形成联通的系列2流体通道，溶液2或稀释液通过所述系列2流体通道注入所述系列2微孔；所述上子芯片和所述下子芯片的相对位移达到第二个位置，所述系列1微孔与所述第一排系列2微孔重叠，所述系列1微孔中的所述溶液1被第一排所述系列2微孔中的所述溶液2或稀释液改变浓度；溶液充分混合后，将所述上子芯片相对所述下子芯片位移到第三个位置使所述系列1微孔与第二排所述系列2微孔重合，所述系列1微孔中的溶液被所述系列2微孔中的所述溶液2第二次改变浓度；所述上子芯片和所述下子芯片可以进行多次的相对位移，从而达到对所述系列1微孔中的所述溶液1进行梯度改变浓度的目的。

2.如权利要求1所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述系列1微孔用来注入原始溶液，所述系列2微孔用来注入稀释溶液。

3.如权利要求1所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述系列1微孔的体积与所述系列2微孔的体积比例决定每次稀释的比例。

4.如权利要求1所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述上子芯片和所述下子芯片的材料选择复合材料，所述复合材料是玻璃、石英玻璃、塑料、陶瓷、金属、无机材料、纤维材料、聚合物。

5.如权利要求1所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述流体管道通过湿/干法刻蚀或微机械加工、3D打印、热压、热塑成形、压力成形、注模成型、注塑成型方法制备。

6.如权利要求1所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述上子芯片和所述下子芯片的表面经过特殊的疏水化处理。

7.如权利要求6所述的高通量微液滴梯度稀释装置，其特征在于，所述特殊的疏水化处理为二甲基二氯硅烷使芯片表面疏水化。

8.如权利要求1-7任一所述的高通量微液滴梯度稀释装置的微液滴梯度稀释方法，其特征在于，包括以下步骤：

100、提供如权利要求1-7任一所述的高通量微液滴梯度稀释装置；

101、将相应的溶液注入到本发明的微流控芯片中，在初始位置，把浓度为C1的溶液1由系列1流体通道注入到系列1微孔中；把浓度为C2的溶液2由系列2流体通道注入系列2微孔；

102、将上子芯片和下子芯片的位置相对移动，使系列1微孔，体积为V1，和系列2微孔，体积为V2，不再部分相互叠加，从而形成独立的微液滴；

103、继续将上子芯片和下子芯片的位置相对移动，使系列1微孔与第一排系列2微孔部分或全部叠加，系列1微孔中的溶液1与系列2微孔中的溶液2相接触；

104、溶液1与溶液2通过主动混合或者被动混合或者上下子芯片的相对移动而进行混合，第一次混合后溶液的浓度为:

105、上子芯片和下子芯片进行下一步的相对移动，包含C3浓度的系列1微孔与第二排的系列2微孔部分或全部重叠，系列1微孔中的溶液被系列2微孔中的溶液2第二次改变浓度，微孔中的溶液相互混合为浓度C4；如此反复，微液滴的溶液可以逐级的进行改变浓度。

9.如权利要求8所述的高通量微液滴梯度稀释方法，其特征在于，所述步骤101中所注入的溶液可以全部或部分充满流体通道。

10.如权利要求8所述的高通量微液滴梯度稀释方法，其特征在于，所述步骤104中主动混合是指磁珠或其他可以达到搅拌混合效果的物体放置在微孔中进行搅拌，所述步骤104中被动混合是指静止依靠物质的扩散。