【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微流控，特别是涉及双重液滴多通道微流控芯片及其应用。
技术介绍
1、传统的实验室培养细菌，主要是将菌落接种在琼脂固体培养基上或者采用液体培养基进行培养。通常固体培养菌主要用于菌落计数、菌落特征观察、分离鉴定提纯微生物；液体培养基用于微生物发酵，以获得大量繁殖体以及细菌产物为主。传统方法培养的细菌生长时间比较长。一些培养条件的限制可能无法提供某些特殊细菌所需的特殊环境。例如，一些需要微氧或厌氧条件的细菌可能在普通培养条件下无法生长。传统培养通常需要相对大的实验室空间，人为操作步骤多，包括接种、传代、分离等，可能会导致实验结果出现不可预测的可变性，并增加了人为误差的风险。
2、鉴于上述实验方法的不足，本专利技术的目的是提供一种适用于细菌长期培养并原位观察的双重液滴多通道微流控芯片，提供一个独立的培养环境并固定在芯片中，可以原位观察细菌的生长行为。
技术实现思路
1、鉴于以上所述现有技术的不足，本专利技术的主要目的在于提供一种双重液滴多通道微流控芯片，通过生成w/o/w双重液滴单一包裹细菌，提供一个独立的培养环境并固定在芯片中，并且不停提供营养，可以原位观察细菌的生长行为。具体地，其基于水油表面张力不相混溶界面实现各个液滴中细菌培养单独进行且互不干扰。
2、为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术是通过包括如下技术方案实现的。
3、本专利技术第一方面提供一种双重液滴多通道微流控芯片，所述微流控芯片由上至下依次包括芯片上层、芯片中层和芯片下
4、所述芯片上层设有贯穿芯片上层的内水相输入孔、中间油相输入孔和外水相输入孔；
5、所述芯片中层设有贯穿芯片中层的内水相接入孔、中间油相接入孔、内水相流道、中间油相流道、外水相接入孔、外水相流道、汇合流道和汇集腔室；
6、所述内水相接入孔与所述内水相流道连通，所述中间油相接入孔与所述中间油相流道连通，且所述内水相流道和所述中间油相流道交汇于所述汇合流道的上游；
7、所述外水相流道与所述汇合流道的下游交汇，所述汇合流道的出液口段与所述汇集腔室连通；
8、所述芯片下层设有对应腔室和设于所述对应腔室中的若干凹槽；
9、其中，微流控芯片组装状态下，所述内水相输入孔与所述内水相接入孔连通，所述中间油相输入孔与所述中间油相接入孔连通，所述外水相输入孔与所述外水相接入孔连通，所述汇集腔室与所述对应腔室连通。
10、在一些优选实施方案中，自所述汇合流道到所述汇集腔室的方向，所述出液口段的直径逐渐增大。
11、在一些优选实施方案中，所述内水相流道的末端和所述中间油相流道的末端交汇于所述汇合流道的首端。
12、在一些优选实施方案中，所述外水相流道的末端与所述汇合流道的末端。
13、在一些优选实施方案中，所述汇合流道的出液口段设于所述汇合流道的末端，且所述出液口段与所述汇合流道的交汇处的内径大于汇合流道的内径，所述交汇处的内径与所述外水相流道的内径相同。
14、在一些优选实施方案中，所述凹槽包括相互连通的第一层凹槽和第二层凹槽；
15、所述第一层凹槽靠近所述出液口段，且所述第一层凹槽的内径大于所述第二层凹槽的内径。
16、在一些具体实施方案中，所述凹槽为t型凹槽。
17、在一些优选实施方案中，所述微流控芯片还包括基底层；所述基底层设置于所述芯片下层的下方且；若干所述凹槽贯穿所述芯片下层设置。
18、在一些具体实施方案中，所述基底层的材料选自玻璃或石英。
19、在一些优选实施方案中，所述芯片上层、芯片中层和芯片下层的材料独立选自聚二甲基硅氧烷、coc塑料或聚甲基丙烯酸甲酯。
20、在一些优选实施方案中，所述芯片上层、芯片中层和芯片下层的宽度相同、长度相同。
21、在一些优选实施方案中，芯片上层、芯片中层和芯片下层的厚度均为1～5mm。
22、在一些优选实施方案中，所述出液口段与所述汇合流道的交汇处的内径为100～150μm。
23、在一些优选实施方案中，所述内水相流道的内径30～100μm、中间油相流道的内径为30～100μm、外水相流道的内径为100～150μm、所述汇合流道的内径为50～100μm。
24、在一些具体实施方案中，所述芯片上层设有一个内水相输入孔、两个中间油相输入孔和八个外水相输入孔；
25、所述芯片中层设有一个内水相接入孔、两个中间油相接入孔、一条内水相流道、两条中间油相流道、八个外水相接入孔、八条外水相流道、四条汇合流道和一个汇集腔室；
26、其中，所述内水相流道的中部与所述内水相接入孔连通，两端部均分支成两个支路，四个支路的末端分别与四条汇合流道的首端连接且连通；
27、两条所述中间油相流道的两端部的末端也分别与四条汇合流道的首端连接且连通；
28、八条外水相流道的末端分别与八条所述汇合流道的末端连接且连通。
29、在一些优选实施方案中，各所述外水相流道平行设置；各所述汇合流道平行设置。
30、在一些优选实施方案中，所述芯片上层设有两个外水相总输入孔和两条外水相分支管路，一个所述外水相分支管路的中部连通一个外水相总输入孔，两端部再分支后分别连接四个外水相输入孔。
31、本专利技术第二方面提供所述的双重液滴多通道微流控芯片在微生物培养中的应用。
32、如上所述，本专利技术的双重液滴多通道微流控芯片，主要具有以下有益效果：
33、1)通过生成w/o/w双重液滴单一包裹微生物，基于水油表面张力不相混溶界面实现各个液滴中微生物培养单独进行且互不干扰，即提供一个独立的培养环境并固定在芯片中，可以原位观察细菌的生长行为。
34、2)采用液滴微流控系统在短时间内生成大量小至pl微小液滴，在一定的浓度范围内可以实现单个细胞捕获单个或少数菌体。
35、3)设计流道结构和调节各相流速对微小液滴的精准控制，包括液滴的大小、形状和组成。
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1.一种双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片由上至下依次包括芯片上层(1)、芯片中层(2)和芯片下层(3)；
2.根据权利要求1所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，包括如下技术特征中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述凹槽(32)包括相互连通的第一层凹槽(321)和第二层凹槽(322)；
4.根据权利要求3所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述凹槽(32)为T型凹槽。
5.根据权利要求1～4任一项所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括基底层(4)；所述基底层(4)设置于所述芯片下层(3)的下方且若干所述凹槽(32)贯穿所述芯片下层(3)设置。
6.根据权利要求5所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述基底层(4)的材料选自玻璃或石英。
7.根据权利要求1～4任一项所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
8.根据权利要求1～4任一项所述的双重液滴多通道
9.根据权利要求8所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，还包括如下技术特征中的至少一项：
10.如权利要求1～9任一项所述的双重液滴多通道微流控芯片在微生物培养中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片由上至下依次包括芯片上层(1)、芯片中层(2)和芯片下层(3)；
2.根据权利要求1所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，包括如下技术特征中的至少一项：
3.根据权利要求1所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述凹槽(32)包括相互连通的第一层凹槽(321)和第二层凹槽(322)；
4.根据权利要求3所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述凹槽(32)为t型凹槽。
5.根据权利要求1～4任一项所述的双重液滴多通道微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括基底层(4)；所述基底层(4)设置于所述芯片下层(3)的下方且若干所述凹...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯世伦，苏丹凤，孙锐，程建鑫，赵建龙，
申请(专利权)人：上海前瞻创新研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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