[发明专利]用于制备乳化液滴的芯片及装置

说明书

本发明涉及微流控芯片领域，特别涉及用于制备乳化液滴的芯片及装置。该芯片包括基片，所述基片包括依次连接的液滴生成部件1、主流道2和出口3，液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；连续相注入端4与连续相流道5连通；分散相注入端6与分散相流道7连通；连续相流道5、分散相流道7与主流道2于液滴生成端8交汇连通；主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；试剂注入端9设置于液滴生成端8与出口3之间；主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。本发明提供的芯片可达到的检测量高于现有技术的20倍以上，如此，可大幅增加芯片对于样本的处理量，缩短前处理与检测分析的时间。

技术领域

本发明涉及微流控芯片领域，特别涉及用于制备乳化液滴的芯片及装置。

背景技术

乳化是由水、油及表面活性剂在适当比例下形成的稳定体系，微乳化技术是藉由微机电技术制作出微型结构并使可产生微乳化液滴，其原理为利用流体动力聚焦(hydrodynamic focusing)汇集连续相及分散相液体，当连续相剪力大于分散相剪力的表面张力时，分散相液体便断裂而形成w/o或o/w乳化液滴(如图1所示)。

乳化液滴可广泛应用于微量试剂合成、微米材料合成、微量分子反应与分析(如DNA、protein)、单细胞包覆、单细胞分离、单细胞捕获、单细胞测序与单细胞蛋白质体学分析等，而进行这些微量液滴分析过程往往需掺入各式不同需求的反应试剂、合成物等，如微量试剂合成需掺入适当比例的合成物，微量分子增幅(DNA扩增，DNA amplification)需掺入dNTP与扩增引物(amplification primer)等，单细胞分析需DNA amplification细胞裂解液与分子诊断试剂等。然而，微液滴无论以融合(merge mode)或注入(injection mode)的方式进行样品液滴(sample droplet)与试剂(reagent)的混合产出处理通量(throughput)通常非常低，一般约在5～50μL/hr，若要在高流速下(50μL/min)注入这些外加合成物，则会因为接触时间过短而造成掺入量不足或过低甚至接触时间过短无法进行合并(merge)或注射(injection)，所以，低通量(low-throughput)往往是液滴微流体系统的瓶颈与罩门。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于制备乳化液滴的芯片及装置。该芯片可达到的检测量(throughput)高于现有技术的20倍以上，如此，可大幅增加芯片对于样本的处理量，缩短前处理与检测分析的时间。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了用于制备乳化液滴的芯片，该芯片包括基片，所述基片设置有依次连接的液滴生成部件(1)、主流道(2)和出口(3)，所述液滴生成部件1包括连续相注入端4、连续相流道5、分散相注入端6、分散相流道7和液滴生成端8；

所述连续相注入端4与所述连续相流道5连通；

所述分散相注入端6与所述分散相流道7连通；

所述连续相流道5、所述分散相流道7与所述主流道2于所述液滴生成端8交汇连通；

所述主流道2的侧壁设置有试剂注入端9；所述试剂注入端9设置于所述液滴生成端8与所述出口3之间；

所述主流道2的另一侧壁还设置有交流电极10。

在本发明的一些具体实施方案中，所述试剂注入端9与所述交流电极10的连接线与所述主流道2垂直。

在本发明的一些具体实施方案中，所述试剂注入区域11的流道宽度小于所述主流道2其他区域的宽度。

在本发明的一些具体实施方案中，1/5液滴直径≤所述试剂注入区域11的流道宽度≤4/5液滴直径；1/10所述主流道2的宽度≤所述试剂注入区域11的流道宽度≤3/4所述主流道2的宽度；