[发明专利]一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成装置及方法

权利要求书

1.一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成方法，其特征在于：包括一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成装置，该装置包括液滴控制系统及核壳液滴产生系统，液滴控制系统包括叉指换能器(300)和声控PDMS微通道(200)，叉指换能器(300)上部键合有声控PDMS微通道(200)，叉指换能器(300)上制作有一个弧形电极，弧形电极与声控PDMS微通道(200)配合，声控PDMS微通道(200)上设有分散相入口接头(100)，叉指换能器(300)下部键合有核壳液滴产生系统；

核壳液滴产生系统由顶层PDMS(600)、二层PDMS微通道(700)，三层PDMS微通道(800)和底层PDMS微通道(900)键合而成，底层PDMS微通道(900)下方安装有三个以上的锥形毛细玻璃管；核壳液滴产生系统设有连续相入口接头(500)；液滴控制系统与核壳液滴产生系统通过四氟毛细管(400)连接；

所述的声控PDMS微通道(200)包括一个直流道(201)，直流道(201)上有分散相入口端(203)和分散相出口端(202)，分散相入口端(203)连接分散相入口接头(100)，分散相出口端(202)连接四氟毛细管(400)的输入端；

所述的叉指换能器(300)包括压电基底(301)，压电基底(301)上溅射有弧形叉指电极(302)，弧形叉指电极(302)包括若干对叉指，弧形角度呈60°；

所述的一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成方法，包括以下步骤：

1)将基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成装置固定在显微镜的载物台上，通过物镜观察确保二层PDMS微通道(700)的三组以上的T型微流道位处于显微镜视场内并且无倾斜；

2)将分散相入口接头(100)、连续相入口接头(500)通过特氟龙导管分别与微流体注射泵上的分散相溶液储液瓶、连续相溶液储液瓶连接；

3)开启微流体注射泵，将分散相入口接头(100)、连续相入口接头(500)分别设定相应的流速，在三组以上的T型微流道处稳定生成微液滴；

4)三组以上的T型微流道处生成的微液滴通过相应的液滴输送口输送至相应的锥形毛细玻璃管，并在毛细管锥形口末端被剪成核壳型液滴；

5)将信号发生器的输出信号的正负两极分别与弧形叉指电极(302)的两极相连接，调节信号发生器的输出信号为正弦连续输出；

6)按下信号发生器输出按钮，叉指换能器(300 )上产生汇聚声表面波，声表面波作用于直流道(201)，从而在分散相中增加相应的流阻，作为声学阀调控分散相的流速，以影响在三组以上的T型微流道处稳定生成微液滴的大小，进而实现对核壳结构内部核心液滴大小的调控。

2.根据权利要求1所述的一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成方法，其特征在于：所述的顶层PDMS(600)设有第一通孔(601)和第二通孔(602)，第一通孔(601)连接四氟毛细管(400)的输出端，第二通孔(602)连接连续相入口接头(500)。

3.根据权利要求1所述的一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成方法，其特征在于：所述的二层PDMS微通道(700)包括三组以上的T型微流道、第一分散相传输孔(701)和连续相输送公共端(702)；每一组T型微流道包括一个连续相流道和一个分散相流道，连续相流道的入口端连接连续相输送公共端(702)，连续相流道的出口端连接一个液滴输送口，连续相流道的中部通过T型微通道与一个分散相流道的出口端连接，分散相流道的入口端连接一个分散相输送口。

4.根据权利要求3所述的一种基于声表面波微流控的核壳液滴快速生成方法，其特征在于：所述的三层PDMS微通道(800)包括第二分散相传输孔(802)和分散相输送公共端(801)，分散相输送公共端(801)为通孔，分散相输送公共端(801)通过微流道分别与三个以上的分散相转送口连接；三层PDMS微通道(800)还设有三个以上的液滴输送口。