一种毛细管液滴微流控装置制造方法及图纸

一种毛细管液滴微流控装置，涉及色谱柱制备领域。包括分散相输入毛细管、连续相输入毛细管、液滴输出毛细管、连接毛细管和三通；分散相输入毛细管贯穿三通的第一输入端和输出端，分散相输入毛细管的一端呈锥状，锥状端位于输出端一侧；液滴输出毛细管的一端套接分散相输入毛细管的锥状端，且液滴输出毛细管和分散相输入毛细管的交接处具有间隙；交接处外套设有连接毛细管，连接毛细管的一端插接于三通的输出端，并与三通内部连通；连续相输入毛细管的一端插接于三通的第二输入端，并与三通内部连通。所述毛细管液滴微流控装置结构简单，操作方便，制备的微球具有高单分散性，适用于作为各种规格毛细管柱塞的二氧化硅微球材料。

【技术实现步骤摘要】
一种毛细管液滴微流控装置
本技术涉及色谱柱制备领域，尤其涉及一种毛细管液滴微流控装置。
技术介绍
从1988年首次提出至今，纳流液相色谱逐渐发展成为传统高效液相色谱的重要补充，尤其在蛋白质组学和药物分析领域发挥着重要作用，应用于纳流液相色谱的毛细管色谱柱已成为这些生物分子分析中的关键分离工具。毛细管色谱柱主要有开管毛细管柱、整体柱和颗粒填充柱三种。由于具有高样品容量、高灵敏度和重现性，目前，颗粒填充毛细管柱是微尺度生物分离和分析应用中最常用的毛细管柱。颗粒填充毛细管柱制柱技术的核心问题之一是柱塞技术。柱塞的作用是将固定相保持在毛细管内，同时允许流动相自由渗透；柱塞的使用伴随着峰展宽和气泡生成等问题，对柱塞的材料、通透性、机械强度、长度等参数的调控是制备高质量颗粒填充毛细管柱的关键环节。目前较为常用的柱塞制备工艺主要有：整体柱塞技术、烧结技术、尾锥技术和单颗粒柱塞技术。单颗粒柱塞技术基于基石效应在毛细管的一端固定单个微球作为柱塞，其制备过程十分简便：用空毛细管将一个稍大于其内径的多孔硅球卡在一端，然后在水平桌面上将硅球压入管内即可。通过这种工艺制作的柱塞所占据的柱床仅为一个微球的大小，如果能够控制所使用的微球是高单分散且均一的，那么基于单颗粒柱塞技术进行柱塞制作，填制所得的颗粒填充毛细管柱之间的重现性将得到极大地提高。同时，如果我们能够对微球的粒径进行控制，那么我们便能极大简化各种规格毛细管液相色谱柱的制柱工艺，进一步推进毛细管柱质量控制的标准化。硅球一般具有很高的机械强度，有交联、通透孔结构的单分散二氧化硅微球能够满足单颗粒柱塞的各种要求，是十分合适的单颗粒柱塞材料。但目前已有的文献中，还没有报道能够制备不同粒径的，高单分散、高通透性和高机械强度的硅球材料的制备方法。因此，发展一种简便，可高通量制备单颗粒柱塞微球材料，并对微球粒径进行控制的制备技术是本
的一项关键问题。
技术实现思路
本技术的目的在于解决现有技术中的上述问题，提供一种毛细管液滴微流控装置，所述毛细管液滴微流控装置结构简单，操作方便，采用该装置制备的微球具有高单分散性，适用于作为各种规格毛细管柱塞的二氧化硅微球材料。为达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种毛细管液滴微流控装置，包括分散相输入毛细管、连续相输入毛细管、液滴输出毛细管、连接毛细管和三通；所述三通设有第一输入端、第二输入端和输出端；所述分散相输入毛细管贯穿三通的第一输入端和输出端，分散相输入毛细管的一端呈锥状，锥状端位于输出端一侧；所述液滴输出毛细管的一端套接分散相输入毛细管的锥状端，且液滴输出毛细管和分散相输入毛细管的交接处具有间隙；所述交接处外套设有连接毛细管，所述连接毛细管的一端插接于三通的输出端，并与三通内部连通，连接毛细管的另一端与液滴输出毛细管的外壁密封连接；所述连续相输入毛细管的一端插接于三通的第二输入端，并与三通内部连通。所述分散相输入毛细管、连接毛细管、连续相输入毛细管分别与三通的第一输入端、第二输入端和输出端密封连接。所述三通呈T字型结构，三通的第一输入端、第二输入端和输出端分别设有供分散相输入毛细管、连续相输入毛细管和连接毛细管插入的接头。所述三通和接头采用PEEK材质。所述连接毛细管的另一端与液滴输出毛细管的外壁通过热塑胶密封。一种基于毛细管液滴微流控装置的单颗粒柱塞制备方法，包括以下步骤：采用液体推进泵将分散相和连续相分别引入到毛细管液滴微流控装置中，并控制分散相和连续相的流速，生成的液滴通过液滴输出毛细管收集到容器中，然后将收集的液滴进行缩聚反应固化成微球，并对微球进行清洗、干燥和煅烧。所述分散相采用硅胶体系；所述连续相采用与分散相不混溶的有机溶剂体系，比如正己烷等烷烃溶剂。所述硅胶体系的制备方法如下：将四甲氧基硅氧烷加入聚乙二醇和乙酸中，水解成透明溶液，再加入氨水溶解即制得分散相。所述缩聚反应的温度为60～90℃；所述干燥为真空干燥，干燥温度为30～60℃。所述煅烧采用程序化煅烧，煅烧条件为：首先将温度升至80～100℃，保温0.5～2h，然后将温度升至170～250℃，保温4～8h，最后自然降温。相对于现有技术，本技术技术方案取得的有益效果是：1、本技术结构简单、易于搭建和操作、制作成本低，分散相输入毛细管和连续相输入毛细管构成共轴流式结构进行液滴生成，可以通过调节分散相和连续相的流速以及液滴输出毛细管的内径以生成不同尺寸的液滴，然后将生成的液滴固化成微球，从而制备各种粒径的二氧化硅微球；2、采用本技术制备微球的方法中，以硅胶体系为分散相进行液滴生成，基于溶胶-凝胶化学反应进行液滴固化成球，制备的二氧化硅微球材料具有微米级的灌流孔，孔结构相互交联，微球具有良好的通透性和高机械强度；3、采用本技术制备的二氧化硅微球材料具有高单分散性、高机械强度和良好的通透性，可作为单颗粒柱塞进行不同内径毛细管色谱填充柱的制备用于液相色谱分析和样品的富集提纯，而且制备方法操作简便，稳定性好。附图说明图1为本技术的结构示意图；图2为平均粒径64.09μm的二氧化硅微球的电镜图；图3为平均粒径87.58μm的二氧化硅微球的电镜图；图4为平均粒径108.59μm的二氧化硅微球的电镜图；图5为平均粒径127.22μm的二氧化硅微球的电镜图；图6为图4中单个二氧化硅微球的电镜图；图7为二氧化硅微球的孔结构电镜图；图8为色谱分离结果图。附图标记：分散相输入毛细管1，连续相输入毛细管2，连接毛细管3，液滴输出毛细管4，接头5、6、7，三通8。具体实施方式为了使本技术所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本技术做进一步详细说明。实施例1如图1所示，本技术实施例1包括分散相输入毛细管1、连续相输入毛细管2、液滴输出毛细管4、连接毛细管3、三通8；所述三通8设有第一输入端、第二输入端和输出端；所述分散相输入毛细管1贯穿三通8的第一输入端和输出端，分散相输入毛细管1的一端呈锥状，锥状端位于输出端一侧；所述液滴输出毛细管4的一端套接分散相输入毛细管1的锥状端，且液滴输出毛细管4和分散相输入毛细管1的交接处具有间隙；所述交接处外套设有连接毛细管3，所述连接毛细管3的一端插接于三通8的输出端，并与三通8内部连通，连接毛细管3的另一端与液滴输出毛细管4的外壁密封连接；所述连续相输入毛细管2的一端插接于三通8的第二输入端，并与三通8内部连通；其中，所述三通8的第一输入端、第二输入端和输出端三条液体通道彼此相通，分散相输入毛细管1和连续相输入毛细管2构成共轴流式结构进行液滴生成。所述分散相输入毛细管1、连接毛细管3、连续相输入毛细管2分别与三通8的第一输入端、第二输入端和输出端密封连接。所述三通8呈T字型结构，三通8的第一输入端、第二输入端和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种毛细管液滴微流控装置，其特征在于：包括分散相输入毛细管、连续相输入毛细管、液滴输出毛细管、连接毛细管和三通；所述三通设有第一输入端、第二输入端和输出端；所述分散相输入毛细管贯穿三通的第一输入端和输出端，分散相输入毛细管的一端呈锥状，锥状端位于输出端一侧；所述液滴输出毛细管的一端套接分散相输入毛细管的锥状端，且液滴输出毛细管和分散相输入毛细管的交接处具有间隙；所述交接处外套设有连接毛细管，所述连接毛细管的一端插接于三通的输出端，并与三通内部连通，连接毛细管的另一端与液滴输出毛细管的外壁密封连接；所述连续相输入毛细管的一端插接于三通的第二输入端，并与三通内部连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种毛细管液滴微流控装置，其特征在于：包括分散相输入毛细管、连续相输入毛细管、液滴输出毛细管、连接毛细管和三通；所述三通设有第一输入端、第二输入端和输出端；所述分散相输入毛细管贯穿三通的第一输入端和输出端，分散相输入毛细管的一端呈锥状，锥状端位于输出端一侧；所述液滴输出毛细管的一端套接分散相输入毛细管的锥状端，且液滴输出毛细管和分散相输入毛细管的交接处具有间隙；所述交接处外套设有连接毛细管，所述连接毛细管的一端插接于三通的输出端，并与三通内部连通，连接毛细管的另一端与液滴输出毛细管的外壁密封连接；所述连续相输入毛细管的一端插接于三通的第二输入端，并与三通内部连通。


2.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张博，陈张倩，温翰荣，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：新型
国别省市：福建;35