[发明专利]一种微流控通道、微流控芯片及其应用

说明书

本发明公开了一种微流控通道、微流控芯片及其应用。该微流控芯片包括依次贴合的第一基层芯片、分散相流体分配层、液滴生成层、连续相流体分配层和第二基层芯片；第一基层芯片的一面与分散相流体分配层的正面贴合，分散相流体分配层的反面与液滴生成层的正面贴合，液滴生成层的反面与连续相流体分配层的反面贴合，连续相流体分配层的正面与第二基层芯片的一面贴合；液滴生成层上设有第二矩形流道、第三矩形流道、多个十字形流道、多个第五圆柱形流道、出口矩形支路和出口矩形主路。本发明的微流控芯片流道布局合理，单元集成度高，液滴生产率高，尺寸均一。

技术领域

本发明涉及一种微流控通道、微流控芯片及其应用。

背景技术

微流控芯片可通过精确控制微量流体生产高度单分散性的液滴，被广泛应用于生物学分析、材料合成、化妆品、食品等领域。尽管微流控芯片生产液滴优势显著，但微流控芯片的生产率低的问题依然是限制实验室规模的液滴生产转变为商业规模的关键挑战之一。扩大生产的一个有前途的发展方向，就是在优化液滴生产单元结构基础上进行并行集成，形成微流控网络，提升单个芯片的生产能力。Wei Li,Edmond W K Y,Minseok S,etal.Simultaneous generation of droplets with different dimensions in parallelintegrated microfluidic droplet generators[J].Soft matter,2008,4(2):258-262公开了一种四单元并行的微流控芯片用于高通量生产液滴，但其液滴生产单元结构相对简易、通道网络存在单元集成度较低、流道布局不合理等问题，成为影响单分散液滴高通量生产的潜在局限性因素。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的微流控芯片存在单元集成度较低、流道布局不合理导致难以扩大生产等缺陷，而提供了一种微流控通道、微流控芯片及其应用。本发明的微流控芯片流道布局合理，单元集成度高，液滴生产率高，尺寸均一。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题。

本发明提供了一种微流控通道，其包括分散相流道、连续相流道、出口矩形支路和出口矩形主路；

所述分散相流道包括多个圆柱形流道、多个矩形流道和多个十字形流道；

第一圆柱形流道与第一矩形流道的中心处垂直连通；

第一矩形流道的两端分别通过与所述第一矩形流道垂直的第二圆柱形流道和第三圆柱形流道，与第二矩形流道和第三矩形流道连通；

所述第二矩形流道和所述第三矩形流道位于同一平面上且相互平行；

所述第二圆柱形流道、所述第三圆柱形流道分别与所述第二矩形流道、所述第三矩形流道垂直设置；

所述第一矩形流道在所述第二矩形流道和所述第三矩形流道所在平面上的投影，分别与所述第二矩形流道和所述第三矩形流道垂直；

所述第二矩形流道和所述第三矩形流道的两侧分别垂直设置多个十字形流道；

每一所述十字形流道均位于所述第二矩形流道和所述第三矩形流道所在的平面上；

所述第二矩形流道和所述第三矩形流道的两侧分别交错排列有所述十字形流道的竖流道；

所述连续相流道包括多个圆柱形流道、工字形流道和多个末梢流道；

第四圆柱形流道与所述工字形流道的中心处垂直连通；

所述工字形流道的两个横边的两侧分别交错排列有与所述工字形流道的横边垂直的多个末梢流道；

多个所述末梢流道沿所述工字形流道的横边交错排列；

所述工字形流道与多个所述末梢流道位于同一平面上；