[发明专利]微流控通道及其控制方法、微流控芯片和分析装置

说明书

本发明提供了微流控通道及其控制方法、微流控芯片和分析装置。该微流控通道包括：具有第一入口和第一出口的第一流道；具有第二入口和第二出口的第二流道，第二出口与第一出口相连通，其延伸方向与第一流道的延伸方向不同；具有第三入口的第三流道，第三入口与第一出口、第二出口相连通，第三流道的内壁设置有功能层，功能层沿第三流道远离第三入口的第一方向延伸，且功能层可在与第一方向相垂直的第二方向上伸缩至预定位置。该微流控通道可以形成具有不同尺寸的液滴，从而在采用该微流控通道进行分析和实验时，无需更换不同的微流控通道即可进行尝试性实验，可快速完成实验条件的筛选，降低试剂和样品的消耗，有效减少人工操作，易于产业化。

技术领域

本发明涉及生物医学技术领域，具体地，涉及微流控通道及其控制方法、微流控芯片和分析装置。

背景技术

目前，微流控技术广泛应用于细胞生物学、分子生物学等多个生物医学的领域中，其通过微流控通道的设计，可以将连续的液相分割成尺寸、形貌均一的液滴，其中，在每个液滴中可以独立的完成单细胞标记、裂解、封装、测序建库、PCR等多种生物学反应。众所周知，微流控技术实际应用时，在涉及单细胞封装以及将预定试剂包封到液滴的过程中，液滴的尺寸对包封率的影响也是不可忽略的。然而，在相关技术中，对于采用一个确定的微流控通道形成特定的液滴的过程中，该微流控通道的具体结构、表面活性剂的成分，连续相、流动相的具体成分均已确定，也就是说，在液滴生成时，其热力学稳定状态已经确定，此时，仅可通过调节连续相和液滴相流动的工艺参数等来调节液滴的尺寸，这并不利于微流控液滴流动时的实验参数确定，在采用其进行分析和实验时需要更换多个微流控通道以进行大量尝试性实验，实验条件的筛选周期长，会消耗过多样品与试剂，无法实现高通量检测和自动化。

因而，现有的微流控的相关技术仍有待改进。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种可以形成具有不同尺寸的液滴、在采用其进行分析和实验时无需更换即可进行尝试性实验、可快速完成实验条件的筛选、降低试剂的消耗、降低样品的消耗、有效减少人工操作或者易于产业化的微流控通道。

在本发明的一个方面，本发明提供了一种微流控通道。根据本发明的实施例，该微流控通道包括：第一流道，所述第一流道具有第一入口和第一出口；第二流道，所述第二流道具有第二入口和第二出口，所述第二出口与所述第一出口相连通，所述第二流道的延伸方向与所述第一流道的延伸方向不同；和第三流道，所述第三流道具有第三入口，所述第三入口与所述第一出口、所述第二出口相连通，所述第三流道的内壁设置有功能层，所述功能层沿所述第三流道远离所述第三入口的第一方向延伸，且所述功能层可在与所述第一方向相垂直的第二方向上伸缩至预定位置。该微流控通道可以形成具有不同尺寸的液滴，从而在采用该微流控通道进行分析和实验时，无需更换不同的微流控通道即可进行尝试性实验，可快速完成实验条件的筛选，降低试剂和样品的消耗，有效减少人工操作，易于产业化。

根据本发明的实施例，所述功能层在所述第二方向上，延伸至所述第三流道的边沿。

根据本发明的实施例，所述功能层可在预定条件下，在所述第二方向上伸缩至所述预定位置，其中，所述预定条件包括将所述功能层置于电场中、将所述功能层置于磁场中、给所述功能层施加压力或给所述功能层加热中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述功能层的材料包括可在所述预定条件下改变自身体积的材料。

根据本发明的实施例，所述功能层的材料包括高分子刷、高分子凝胶或弹性材料中的至少一种。

根据本发明的实施例，所述功能层沿所述第一方向延伸的距离不小于所述第三流道的宽度的2倍。