[发明专利]一种利用负压制备悬浮微液滴的方法

说明书

本发明提供一种利用负压制备悬浮微液滴的方法，所述方法包括：油性物质作为内相从悬浮微液滴制备装置的底部通入，水相作为外相从侧方通入；所述水相在负压作用下以外圆环型向上运动，经锥形通道形成加速运动；所述油性物质在负压作用下，在内部通道自下往上运动，经中空柱后与自锥形通道汇入的水相接触，油性物质在两相溶液的表面张力和粘滞力作用下形成悬浮微液滴。所述方法制得的粒子圆球度高，粒子之间不相互融合，节省成本方便收集，可克服重力对粒子变形的影响。

技术领域

本发明涉及液滴技术领域，尤其涉及一种利用负压制备悬浮微液滴的方法。

背景技术

微液滴技术凭借其在科研领域的重要影响和工程领域的特殊应用，得到了广泛关注。科研工作者们提出了很多形成近似单分散微液滴的方法，例如滴水龙头、喷嘴释放、微流控技术等等。

在这些技术中，液滴微流体是最普遍的一种方法，可以被用于食物传递、药品传输、化学反应、健康监测以及其他一些生物分析领域。总的来说，有三种典型的几何设备可以用于产生微液滴：T形管道、流动聚焦管道和同轴流动管道，其中流动聚焦管道能够实现较宽体积范围内微液滴序列的形成。

CN208161617U公开了一种可控微液滴生成装置，其中，第一微量进样器通过分散相管路与微流控芯片的分散相进口连接，第二微量进样器通过连续相管路与微流控芯片的连续相进口连接；微流控芯片的出口通过出口管路与收集瓶连接；所述的分散相管路上设置有能使该管路产生振动的机械振动器，机械振动器的振动频率和幅度可控；所述的第一微量进样器由第一注射泵驱动，第二微量进样器由第二注射泵驱动。

CN109569344A公开了一种利用微流控装置制备悬浮微液滴的方法，该方法选用任意一种油性物质作为内相，一种含有表面活性剂且具有剪切变稀性质的溶液作为外相。在微流控装置的内相通道出口处，内相溶液在两相溶液的表面张力和粘滞力的共同作用下形成微液滴。然后，在微流控装置的外相通道出口处，通入使外相凝胶化的溶液。凝胶化后的外相溶液具有剪切变稀性质。在没有剪切力的情况下，内相液滴可以长时间保持在外相三维空间中的固定位置。

但上述装置和系统中制备的液滴仍然存在液滴均匀度不足，圆形度不够的问题，因此需要开发更优的微液滴形成的方法。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用负压制备悬浮微液滴的方法，替代传统驱动泵的方式，通过采用竖直方向形成液滴，负压能够克服重力对液滴产生的变形影响；而且能够避免传统驱动泵导致液滴在水平方向上变形的不良影响，整体液滴尺寸小且均匀，存放时间长。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供一种利用负压制备悬浮微液滴的方法，所述方法包括：

所述水相在负压作用下以外圆环型向上运动，经锥形通道形成加速运动；所述油性物质在负压作用下，在内部通道自下往上运动，经中空柱后与自锥形通道汇入的水相接触，油性物质在两相溶液的表面张力和粘滞力作用下形成悬浮微液滴。

本发明提供的利用负压制备悬浮微液滴的方法通过采用负压自下向上运动，克服了在水平方向制备悬浮微液滴时重力导致的变形缺陷，而且水平方向上采用驱动泵向后推动，液滴圆球度和尺寸均难以控制均匀。

优选地，所述负压的大小为油性物质重力大小的2～20倍，例如可以是2倍、3倍、4倍、5倍、6倍、7倍、8倍、9倍、10倍、12倍、14倍、15倍、18倍或20倍等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用，优选为2～10倍。

本发明进一步优选负压的带下为油性物质重力大小的2～10倍，能够更好地实现高圆球度下小液滴的形成。

优选地，所述锥形通道的夹角为30～45°，例如可以是30°、32°、34°、35°、37°、39°、40°、42°、44°或45°等，但不限于所列举的数值，该范围内其他未列举的数值同样适用。