[发明专利]一种单泵微液滴控制系统及其用途

说明书

本发明公开了一种单泵微液滴控制系统及其用途，该系统包含：样品池；进样通道，其入口端与样品池连通；出样通道；互联腔体，其包含：第一存储腔体、第二存储腔体、压力共用接头及液滴产生结构，第一存储腔体、第二存储腔体的入口端通过压力共用接头与进样通道的出口端连接，第一存储腔体、第二存储腔体的出口端通过液滴产生结构与出样通道的入口连通；连接出样通道出口的流量泵，及摄像设备。本发明通过构建共用压力点，使得两相液体在相对压力值恒定的作用下生成液滴，提高了液滴的均匀性和稳定性；通过控制液滴发生结构的几何形状、调节流量泵的速度，控制产生液滴的体积和间距；采用单一泵控制，组成构件简单，体积小，操作简单，易于携带。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其涉及一种在单一泵控制下的微液滴生成技术方案，可广泛应用于PCR反应、复乳生成等生化分析检测领域。

背景技术

微流控指的是使用微管道(尺寸为数十到数百微米)处理或操纵微小流体(体积为纳升到微升)的系统所涉及的科学和技术，是一门涉及化学、流体物理、微电子、新材料、生物学和生物医学工程的新兴交叉学科。

微流控技术产生的1μL以下的微液滴在污染物快速高通量检测，生物样本分离、培育，观察化学反应进度等领域中有着重要的应用。连续流式T型/十字型/共轴聚焦法利用水/油两相分离的特征，生成微液滴高效控制精确，具有如消耗样品和试剂量更少，混合速度更快，不易造成交叉污染，易于操控等优势。

然而，连续流式液滴控制系统需要复杂高精密的压力/流量控制系统，以保证水/油两相的流速相对精确，而且需要至少两套以上的压力/流量控制系统才能实现多液滴以及复乳结构的生成控制。现有的微液滴控制系统对泵的数量和精度提出了很高的要求，系统重量和体积较大不利于便携，微液滴的体积精确度和流量精度控制不高，影响了微流控技术的普及应用。

针对连续流式液滴控制系统复杂、液滴可控制性差、便携性差的不足，亟需一种系统构成简单、所需泵数量少且精度低、液滴精确可控的微液滴控制系统方案。

发明内容

为了解决现有技术问题，本发明的目的在于克服已有技术存在的不足，提供一种单泵微液滴控制系统，利用泊肃叶流体定律和剪切流场液滴模型，在只需单一动力源的作用下，就可以实现液滴的产生，通过调节液滴产生结构的尺寸和流量泵的速度可以精确控制液滴大小和产生频率。系统受外界环境影响小，对压力/流量控制设备要求低，液滴精确可控性，系统体积小易于便携。

为达到上述目的，本发明提供了一种单泵微液滴控制系统，该系统包含：

样品池；

进样通道，该进样通道的入口端与样品池连通；

出样通道；

互联腔体，该互联腔体包含：第一存储腔体、第二存储腔体、压力共用接头及液滴产生结构，其中，第一存储腔体、第二存储腔体的入口端通过压力共用接头与进样通道的出口端连接，第一存储腔体、第二存储腔体的出口端通过液滴产生结构与出样通道的入口连通；

连接出样通道出口的流量泵，及

摄像设备。

较佳地，所述的样品池包含油相池和水相池。

较佳地，所述的第一存储腔体中设置有单向阀。

较佳地，第二存储腔体中设置有单向阀。

较佳地，所述的摄像设备包含具有摄像头的电子设备。

较佳地，所述的液滴产生结构选择同向聚焦流剪切流场液滴模型、T型剪切模型、流动聚焦法剪切模型中的任意一种。

本发明还公开了一种根据上述的单泵微液滴控制系统的用途，该系统用于微液滴生成。

较佳地，该系统还可用于复乳微液滴的生成。