[实用新型]一种基于磁操控实现双重液滴分选的微流控装置

说明书

本实用新型涉及一种基于磁操控实现双重液滴分选的微流控装置，属于微流控技术领域。本实用新型包括玻璃基片固定在玻璃基片上的PDMS 芯片，其中PDMS 芯片中通过微细加工技术制作微通道结构，并在微通道结构一侧设置有永磁铁片。本实用新型集双重液滴生成、输运、分选及收集为一体，引入磁流体及磁操控方式实现双重液滴的分选与提纯。通过对多种液滴的独立操控，可以高效可控地实现液滴运动、分选以及液滴收集，可靠性高且易于实现。

技术领域

本实用新型是一种基于磁操控实现双重液滴分选的微流控装置，属于微流控技术领域。

背景技术

微液滴作为微反应器已经广泛应用于聚合酶链式反应、单细胞包裹、药物运输及释放、组织工程等领域。液滴流微反应器将反应空间受限在尺寸范围为数十到数百微米的通道内部。该尺度下反应体系具有高的比表面积和高的传质性能，不仅可以通过精确的过程控制大幅度地缩短反应时间和降低样品消耗，更重要的是可以在短时间内产生大量特异性的微小反应单元，这使得高效快速的平行检测和试验成为可能。

双重液滴是由一种液滴以及内部包含的另一种与之不相溶的微小液滴组成，以双乳液滴为模板生成的核壳型、孔壳型、多腔室型功能微颗粒广泛应用于药物传输与控释、活性物质包封、化学催化以及生化分离等领域。在农业方面，双重液滴可以包裹和埋藏药物，充分保证药物的效用，也能够防止农药散失对环境产生污染。在医药方面，双重液滴各相相互独立不易发生作用避免活性物质失活，也能够相互溶解不同的活性物质。

而现有的关于双重液滴的微反应器对于液体运动、分选以及收集还不够高效精准，本实用新型集双重液滴生成、输运、分选及收集为一体，通过T型与聚焦型微通道联用生成双重液滴，引入磁流体及磁操控方式实现双重液滴的分选与提纯。通过对液滴的独立操控，可以高效可控地实现液滴运动、分选以及液滴收集。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于磁操控实现双重液滴分选的微流控装置，能够实现双重液滴生成、输运、分选以及收集。

为了达到上述目的，采用以下技术方案：一种基于磁操控实现双重液滴分选的微流控装置，包括玻璃基片1和固定在玻璃基片1上的PDMS 芯片2，PDMS芯片2的内部贴近上表面处开设有横向的主通道7，主通道7的一端与横向通道相连，横向通道的末端开设有入口Ⅰ3，横向通道的垂直方向上设有两条竖向通道，两条竖向通道的末端分别对应设有入口Ⅱ4、入口Ⅲ5和入口Ⅳ6，入口Ⅲ5和入口Ⅳ6对称分布在横向通道的的两侧，入口Ⅱ4和入口Ⅲ5在同一侧且入口Ⅱ4靠近入口Ⅰ3，主通道7的另一端分别与三条通道相连，三条通道的末端分别对应设有出口Ⅰ9、出口Ⅱ10和出口Ⅲ11，出口Ⅱ10和入口Ⅰ3在一条直线上，PDMS芯片2内镶嵌有永磁铁片8且永磁铁片8正对主通道7的一侧。

进一步的，所述PDMS芯片2长为50mm，宽为30mm，厚为10mm；所述主通道7长为20mm，高为0.3mm，宽为0.6mm；其余通道的高为0.3mm，宽为0.3mm；所述入口Ⅰ3、入口Ⅱ4、入口Ⅲ5、入口Ⅳ6、出口Ⅰ9、出口Ⅱ10和出口Ⅲ11的直径均为1mm；所述入口Ⅰ3至出口Ⅱ10的水平距离为40mm，入口Ⅲ5和入口Ⅳ6之间的距离为20mm。

进一步的，所述永磁铁片8的N极靠近主通道7且距其侧壁面1.5mm，S极与PDMS芯片2的边缘对齐。

本实用新型的工作原理：本实用新型集双重液滴生成、输运、分选及收集为一体，在不同入口通入磁流体和纯水，并调节两个入口流量，然后在后面的入口同时通入纯水并调节流量，生成双重液滴。通过控制入口流量控制液滴大小。通过特定的通道联用生成双重液滴，引入磁流体及磁操控方式实现双重液滴的分选与提纯。通过对液滴的独立操控，可以高效可控地实现液滴运动、分选以及液滴收集，可靠性高且易于实现。

本实用新型的有益效果：

1、通过调节入口流量可以生成多个种类以及多个大小的液滴，而且双重液滴具有尺寸均一和易于调控等显著优势。