一种微液滴生成方法和生成系统技术方案

技术编号:27915165 阅读:69 留言:0更新日期:2021-04-02 13:50
本申请提供两种微液滴生成系统及采用上述两种微液滴生成系统的微液滴生成方法。微液滴生成系统包括微流控芯片和电极驱动单元;微流控芯片包括顶盖和电极层,顶盖包括依次设置的上盖、导电层和第一疏水层,电极层包括依次设置的第二疏水层、介电层和电极阵列层,第一疏水层和第二疏水层相对设置,第一疏水层和第二疏水层之间形成液滴流道层。控制大液滴经过电极阵列层,通过操控电极使大液滴在其经过的路径上留下小液滴。或者对上盖进行阵列式的亲水修饰,当大液滴经过亲水点时会因为亲水点的亲水作用,在亲水点处留下小液滴。相比于传统的可以数字微流控生成小液滴的方法,上述两种微液滴生成系统及其方法可以大幅缩短液滴生成时间。

【技术实现步骤摘要】
一种微液滴生成方法和生成系统
本专利技术涉及液滴控制
,尤其涉及一种微液滴生成方法和生成系统。
技术介绍
如何将一定体积的液体均匀分解成大量体积均匀的微滴是微流控技术需要关键解决的问题之一,是诸多应用领域包括数字聚合酶链式反应(ddPCR)、数字环介导等温扩增(dLAMP)、数字酶联免疫检测(dELISA)、单细胞组学等应用领域的关键环节。目前高通量生成纳升液滴的技术手段主要包括微滴微流控技术和微井微流控技术。微滴微流控的代表包括Bio-Rad以及10XGenomics,该技术的特点是利用高精度微泵控制油,利用十字形结构对样本液体进行连续挤压从而生成大量皮升至纳升级别的小液滴。基于微滴微流控技术高通量生成纳升液滴的方法依赖于高精度微泵的压强的精确控制和基于MEMS的高精度芯片加工工艺,产生的微滴依然被一起保存在同一容器中,检测时每个液滴需通过微流道逐一进行检测,设备成本高昂,系统复杂。微井微流控的代表为ThermoFisher,该技术的特点是利用机械里将样本溶液在微井阵列上进行涂布,使得样本被平均分配到每一个微井中,形成皮升至纳升级别的小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微液滴生成系统,其特征在于,包括微流控芯片和电极驱动单元;/n所述微流控芯片包括顶盖和电极层,所述顶盖包括依次设置的上盖、导电层和第一疏水层,所述电极层包括依次设置的第二疏水层、介电层和电极阵列层,所述第一疏水层和所述第二疏水层相对设置,所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成液滴流道层;/n所述电极驱动单元和所述电极阵列层连接,所述电极驱动单元通过控制电极阵列层的电极的打开或关闭,从而控制加入至所述液滴流道层的大液滴在所述液滴流道层内流动,在所述液滴流道层的多个预设位置形成微液滴。/n

【技术特征摘要】
1.一种微液滴生成系统,其特征在于,包括微流控芯片和电极驱动单元;
所述微流控芯片包括顶盖和电极层,所述顶盖包括依次设置的上盖、导电层和第一疏水层,所述电极层包括依次设置的第二疏水层、介电层和电极阵列层,所述第一疏水层和所述第二疏水层相对设置,所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成液滴流道层;
所述电极驱动单元和所述电极阵列层连接,所述电极驱动单元通过控制电极阵列层的电极的打开或关闭,从而控制加入至所述液滴流道层的大液滴在所述液滴流道层内流动,在所述液滴流道层的多个预设位置形成微液滴。


2.如权利要求1所述的微液滴生成系统,其特征在于,所述形成微液滴的体积由预设位置打开的所述电极的数目决定。


3.一种微液滴生成系统,其特征在于,包括微流控芯片和电极驱动单元;
所述微流控芯片包括顶盖和电极层,所述顶盖包括依次设置的上盖、导电层和第一疏水层,所述电极层包括依次设置的第二疏水层、介电层和电极阵列层,所述第一疏水层和所述第二疏水层相对设置,所述第一疏水层和所述第二疏水层之间形成液滴流道层;
通过亲水修饰,在所述第一疏水层远离所述到导电层的一侧形成亲水点阵列,相邻的亲水点之间至少间隔有一个电极;
所述电极驱动单元和所述电极阵列层连接,所述电极驱动单元用于驱动大液滴在所述液滴流道层内流动,所述大液滴在所述亲水点处形成微液滴。


4.如权利要求3所述的微液滴生成系统,其特征在于,所述形成微液滴体积由所述亲水点的面积决定。


5.如权利要求1或2所述的微液滴生成系统,其特征在于,所述电极阵列层的电极的形状为六边形。


6.一种采用权利要求1所述的微液滴生成系统的微液滴生成方法,其特征在于,包括如下步骤:
控制所述电极阵列层的电极的打开或关闭,使所述大液滴流过所述电极阵列层时,在所述电极阵列层的多个预设位置分别形成微液滴。


7.如权利要求6所述的微液滴生成方法,其特征在于,所述多个预设位置的尺寸相同或不同,以便同时生成相同或不同体积的微液滴。


8.如权利要求6所述的微液滴生成方法,其特征在于,控制所述电极阵列层的电极的打开或关闭,使所述大液滴流过所述电极阵列层时,在所述电极阵列层的多个预设位置分别形成微液滴的操作如下:
S110、打开第一排至第P排的电极,将溶液加入所述电极阵列层的第一排至第P排的电极上,形成大液滴,其中,P为正整数;
S120、保持第一排的第一预设位置的电极打开,关闭第一排的其他电...

【专利技术属性】
技术研发人员:马汉彬施苏宝靳凯徐龙前胡思怡苏阳
申请(专利权)人:广东奥素液芯微纳科技有限公司
类型:发明
国别省市:广东;44

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