[发明专利]一种液滴微流控系统以及控制方法

说明书

本发明公开了一种液滴微流控系统及控制方法，其中系统包括第一油相注射泵、第二油相注射泵以及微流管道；第一油相注射泵的输出端口连接至微流管道的第一输入端；第二油相注射泵的输出端口连接至微流管道的第二输入端；第一油相注射泵用于向微流管道注入第一油相试剂，形成第一微流液滴；第二油相注射泵用于向第一微流液滴中注入第二油相试剂，在第一微流液滴中形成若干第二微流液滴，第二微流液滴中包裹有样品试剂；方案结构简单，操作方法也更为便捷，可以对液滴的生成过程实现精准控制，显著的降低了人为因素、外加电场以及温度场对样品的污染和破坏，降低了样品的损耗，可广泛应用于微流控技术领域。

技术领域

本发明涉及微流控技术领域，尤其是一种液滴微流控系统及控制方法。

背景技术

液滴微流控作为微流控芯片研究中的重要分支，是近年来在传统连续流微流控系统基础上发展起来的，利用互不相溶的两种(例如水和油)或多种液相产生分散的微液滴进行实验操作的非连续流微流控技术。随着现代高新科学技术的迅速发展，液滴微流控技术中的微液滴以其独特的流体力学特性及微尺度效应，已被广泛应用于医学、生物、动力、化工、核能、石油、冶金等领域。而微液滴生成的大小、稳定性、以及均匀度都严重影响其应用效果。

液滴微流控技术主要包括液滴生成、分裂与融合、内涵物分析等。其中，液滴的生成是依靠油水两相的剪切力和表面张力共同作用而实现；液滴的分裂是指将一个液滴分裂成多个液滴的液滴操控技术，其可在液滴生成后进一步调控液滴的体积、内涵物的浓度，从而获得高通量分析结果，因此，在液滴微流控芯片技术的应用中，液滴的分裂是极为重要的液滴操控技术之一。

现有技术中，通常使用机械泵阀系统对液滴微流控芯片进行操控。然而现在现有技术的相关系统中，仪器设备加工昂贵、泵阀系统难以获得流场稳定性，难以实现精准操控；并且采用外加的电场或温度场又对液滴具有一定破坏性。因此，现有的基于液滴微流控技术的研究中，迫切需要一种更为简便、操作条件温和、主动性强和灵活度高的液滴操控技术。

发明内容

有鉴于此，为至少部分解决上述技术问题之一，本发明实施例目的在提供一种液滴微流控系统以及相应的控制方法，以使得应用于连续流动PCR的管道或者是芯片式PCR的空腔，以满足不同PCR形式的使用要求。

本发明所采取的技术方案是：

在第一方面，本发明方案提供了一种液滴微流控系统，该系统包括第一油相注射泵、第二油相注射泵以及微流管道；所述第一油相注射泵的输出端口连接至所述微流管道的第一输入端；所述第二油相注射泵的输出端口连接至所述微流管道的第二输入端；

所述第一油相注射泵用于向所述微流管道注入第一油相试剂，形成第一微流液滴；所述第二油相注射泵用于向所述第一微流液滴中注入第二油相试剂，在所述第一微流液滴中形成若干第二微流液滴，所述第二微流液滴中包裹有样品试剂。

在一些可选的实施例中，所述微流控系统还包括至少一个样本注射泵，所述样本注射器的输出端口连接至所述微流管道的第二输入端；

所述样本注射泵用于向所述第二微流液滴中注入样本试剂。

在一些可选的实施例中，所述微流控系统还包括样本注入管道，所述样本注入管道的数量与所述样本注射泵的数量相同，所述样本注入管道的一端连接至所述样本注射泵的输出端口，所述样本注入管道的另一端连接至所述微流管道的第二输入端。

在一些可选的实施例中，所述第二油相注射泵的输出端口设有注射针头，所述第二油相注射泵通过所述注射针头连接至所述第二输入端；所述样本注入管道的另一端设在所述注射针头中，所述注射针头的内壁与所述样本注入管道之间留有缝隙。

在一些可选的实施例中，所述样本注入管道为聚醚醚酮管。

在一些可选的实施例中，所述微流管道为硅胶管道。