[发明专利]微流控液滴生成芯片

说明书

本发明公开一种微流控液滴生成芯片，所述微流控液滴生成芯片包括芯片本体，密封层，贯穿所述芯片本体的上下表面的样本相注入孔和连续相注入孔，液滴储存池，以及设置于所述芯片本体的下表面的连续相通道、样本相通道、样本相分支通道、连续相过滤区、样本相过滤区。

技术领域

本发明涉及数字PCR技术领域，特别涉及一种微流控液滴生成芯片。

背景技术

目前基于微流控制备液滴的方法主要包括T型通道法和流体聚焦法等。T型通道法是利用两微通道交叉处的几何特点,使待连续相液体的前沿在该交叉处转弯时在连续相剪切力推动下造成的动量变化而生成液滴。流动聚焦法是使连续相流体从交叉处两侧来“挤压”连续相液体前沿,并利用液体前沿下游处通道的“颈状”芯片,使该分散液体前沿发生收缩变形而失稳，从而形成液滴。这二种方法的缺点是都需要通过调节流动相和连续相的压力，达到一定的平衡，才能形成液滴。当流动性和连续相流速比发生变化，会直接影响液滴的大小和稳定性。用这种方式生成液滴在达到平衡之前会造成部分的样品损失。

发明内容

本发明提供一种可以生成大小和稳定性更加可靠的液滴的微流控液滴生成芯片。

本发明所述微流控液滴生成芯片包括芯片本体，密封层，贯穿所述芯片本体的上下表面的样本相注入孔和连续相注入孔、液滴储存池，以及设置于所述芯片本体的下表面的连续相通道、样本相通道、样本相分支通道、连续相过滤区、样本相过滤区。

其中，所述芯片本体的下表面与所述密封层封接，形成封闭的微通道。

其中，所述连续相注入孔通过所述连续相过滤区与所述连续相通道连接，所述样本相注入孔通过所述样本相过滤区与所述样本相通道连接。

其中，所述样本相通道连接至少一个样本相分支通道的一端，所述样本相分支通道的远离所述样本相通道的一端与喇叭口或液滴储存池连接。

其中，其特征在于，所述样本相分支通道通过所述喇叭口与所述连续相通道连通，所述连续相通道连通所述液滴储存池，所述连续相通道内的连续相与所述样本相分支通道及喇叭口的样本相之间存在拉普拉斯压差，以使所述样本相分支通道内的样本相在所述喇叭口处断裂并形成被连续相包覆的液滴，所述液滴被所述连续相通道中的连续相推动至所述液滴储存池。

其中，所述样本相通道直接连通液滴储存池，所述样本相分支通道通过所述喇叭口与所述液滴储存池连通，所述液滴储存池内的连续相与所述样本相分支通道及喇叭口的样本相之间存在拉普拉斯压差，以使所述样本相分支通道内的样本相在所述喇叭口处断裂并形成被连续相包覆的液滴，所述液滴直接进入所述液滴储存池。

其中，所述样本相分支通道的宽度为5-300微米，深度为5-100微米，所述样本相分支通道宽度与深度比大于等于1。

其中，所述连续相通道的宽度为10-2000微米，深度为10-500微米。所述喇叭口的开口角度为10°～160°。

其中，在所述芯片本体的厚度方向上，所述连续相通道的深度尺寸大于等于4倍的所述样本相分支通道及所述喇叭口的深度尺寸。

本发明提供的微流控液滴生成芯片通过改变连通所述样本相通道与连续相通道的喇叭口的尺寸和相对高度来生成液滴，无需调节流动相和连续相的压力平衡就可以快速生成液滴，与液滴的流动性和连续相流速比关系小，不会造成样本损失，生成方式简单，操作方便，并且生成液滴的均一性和稳定性好，在实际应用中优势明显，简便可靠。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以如这些附图获得其他的附图。

图1是本发明的微流控液滴生成芯片的示意图。