一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置及方法，涉及微藻的分选领域，装置包括通过导线相连的微流控芯片和电压控制器；所述PDMS层上设置有第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池，所述第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池上各设置有一储液管，所述第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池底部分别与双水相体系主通道相连，所述样品分选通道两端各设置有一储液池，所述储液池上设置有电极。本发明专利技术通过施加直流电场实现了微藻在液

【技术实现步骤摘要】
一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置及方法


[0001]本专利技术涉及微藻的分选领域，尤其涉及一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置及方法。

技术介绍

[0002]随着船舶的航行，从不同海域压载的压载水被四处转运，会造成原海洋生态系统中的水生生物群体进入到另一个海洋生态系统中，出现外来生物入侵问题，压载水也成为了国际上公认的引入外来生物入侵的主要途径之一。而微藻是船舶压载水中普遍存在的一类水生生物，在缺乏天敌的海洋环境中，一旦对环境有害的微藻大量繁殖、四处扩散，便会威胁当地的生物多样性，造成严重的经济损失。微藻种类众多，运用合适的方法对船舶压载水中不同的微藻进行分选，以便对其进一步地研究，对于船舶压载水的处理具有重要的意义。
[0003]目前船舶压载水中微藻分选方法主要有形态学观察法和生物化学分类法等。形态学观察法主要是通过直观地观察微藻细胞，根据其形态、大小、排列和特殊构造等表型特征来确定微藻的种类，是微藻分选方法中比较常用的一种方法。但是，这种方法只有长期从业人员才可以较好地完成，整个过程费时费力，受到较强的人为因素干扰。而生物化学分类法是一种根据微藻的特征性化学组分对其进行分类的方法，这种方法对不同微藻的鉴定具有十分重要的意义。但是，由于微藻的特征性化学组分很容易遭到破坏，因此分选的结果常常会受到影响。综上所述，有待专利技术一种不会破坏微藻的，不受人为因素影响的微藻分选方法。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置及方法，解决了现有微藻分选方法易破坏微藻的问题。
[0005]为达到以上目的，本专利技术采取的技术方案是：
[0006]一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置，其特征在于：包括通过导线相连的微流控芯片和电压控制器；所述微流控芯片由PDMS层与载玻片键合而成，所述PDMS层上设置有第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池，所述第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池上各设置有一储液管，所述第一水相储液池、第二水相储液池和样品储液池底部分别与双水相体系主通道相连，所述双水相体系主通道依次与N个样品分选通道和废液储液池相连，所述样品分选通道与所述双水相体系主通道垂直设置，所述样品分选通道两端各设置有一储液池，所述储液池上设置有电极。
[0007]优选地，所述电压控制器输出端设置有一个接地接口和N个电压输出接口，N个电压输出接口输出的直流电压大小不同。
[0008]优选地，N个所述样品分选通道同一侧储液池上的电极与所述电压控制器的接地接口相连，N个所述样品分选通道另一侧储液池上的电极分别与N个电压输出接口相连。
[0009]优选地，所述双水相体系主通道与N个样品分选通道均具有80mm的均匀高度。
[0010]优选地，所述第一水相储液池内设置有PEG溶液，所述第二水相储液池内设置有DEX溶液。
[0011]一种基于双水相微流控的微藻多级分选方法，基于上述任意一项所述的装置实现，包括以下步骤：
[0012]S1、加入溶液：将第一水相溶液、第一水相溶液与微藻的混合溶液以及第二水相溶液分别经储液管加入到第一水相储液池、样品储液池、第二水相储液池中，储液池内水位高度不同，存在压力差，通过压力差驱动所加溶液在储液池中流动，两侧的第一水相溶液和第二水相溶液挤压中间的混合溶液，使得微藻吸附在第一水相溶液和第二水相溶液形成的双水相界面上；
[0013]S2、施加电场：将电极分别插在N个样品分选通道两侧的储液池中，打开电压控制器，电压控制器通过电极向微流体芯片施加直流电压，由电压控制器的多个电压输出接口分别控制N个样品分选通道中直流电场的电场强度，使得电场强度按照N个样品分选通道的排序，依次增大；
[0014]S3、通电后，微藻在双水相体系主通道中沿双水相界面移动，依次经过电场强度逐渐增大的直流电场，在某一直流电场作用下，微藻脱离双水相界面，沿着电场方向运动到某一级样品分选通道中，最终移动至对应的储液池，不同的微藻会在不同的直流电场作用下脱离双水相界面，经过不同的样品分选通道进入不同的储液池，进而实现微藻的多级分选。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术可以通过控制直流电场的电压，实现微藻在双水相体系的两相溶液之间进行定向转移，这种定向转移可以被精确控制；
[0017]本专利技术所使用的微藻分选方法响应速度快，溶液中的微藻在微通道中转移所需时间很短，可以控制在几十毫秒以内，极大地缩短了分选时间；
[0018]本专利技术通过施加直流电场实现了微藻在液
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液界面上进行可控制的定向转移，没有引入新的分子来改变系统的物理性质和化学性质，且直流电场的电场强度较小，不会破坏微藻，以便对其进行下一步的研究。
附图说明
[0019]为了更清楚的说明本专利技术的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术装置的结构示意图。
[0021]附图标号说明：
[0022]1、微流控芯片；2、导线；3、电压控制器；4、载玻片；5、样品储液池；6、第一水相储液池；7、第二水相储液池；8、储液管；9、双水相体系主通道；10、样品分选通道；11、电极；12、储液池，13、废液储液池。
具体实施方式
[0023]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0024]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0025]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0026]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双水相微流控的微藻多级分选装置，其特征在于：包括通过导线(2)相连的微流控芯片(1)和电压控制器(3)；所述微流控芯片(1)由PDMS层与载玻片(4)键合而成，所述PDMS层上设置有第一水相储液池(6)、第二水相储液池(7)和样品储液池(5)，所述第一水相储液池(6)、第二水相储液池(7)和样品储液池(5)上各设置有一储液管(8)，所述第一水相储液池(6)、第二水相储液池(7)和样品储液池(5)底部分别与双水相体系主通道(9)相连，所述双水相体系主通道(9)依次与N个样品分选通道(10)和废液储液池(13)相连，所述样品分选通道(10)与所述双水相体系主通道(9)垂直设置，所述样品分选通道(10)两端各设置有一储液池(12)，所述储液池(12)上设置有电极(11)。2.根据权利要求1所述的基于双水相微流控的微藻多级分选装置，其特征在于：所述电压控制器(3)输出端设置有一个接地接口和N个电压输出接口，N个电压输出接口输出的直流电压大小不同。3.根据权利要求2所述的基于双水相微流控的微藻多级分选装置，其特征在于：N个所述样品分选通道(10)同一侧储液池上的电极(11)与所述电压控制器(3)的接地接口相连，N个所述样品分选通道另一侧储液池上的电极(11)分别与N个电压输出接口相连。4.根据权利要求1所述的基于双水相微流控的微藻多级分选装置，其特征在于：所述双水相体系主通道(9)与N个样品分选通道(10)均具有80mm的均匀高度。5.根据权利要求1所述的基于双水相微流控的微...

【专利技术属性】
技术研发人员：李梦琪，高琪，王胜利，宋永欣，
申请(专利权)人：大连海事大学，
类型：发明
国别省市：