一种微流控芯片制造技术

本申请涉及微流控技术领域，特别涉及一种微流控芯片，包括微液滴发生通道、油相入口、第一水相入口、第二水相入口、用于从微液滴发生通道分选出部分液滴的第一微液滴出口以及用于对微液滴发生通道内的剩余液滴进行分选的第二微液滴出口以及第三微液滴出口；微液滴发生通道内依次设有第一微液滴孵育室和第二微液滴孵育室；第一水相水口与油相入口汇聚于微液滴发生通道的进液端；第二水相入口设置在第一微液滴孵育室与第二微液滴孵育室之间；第一微液滴出口设置在第一微液滴孵育室与第二水相入口之间；第二微液滴出口和第三微液滴出口均连接微液滴发生通道的出液端。本申请可以减少微液滴的管道外操作，缩减筛选的时长，有利于提高生产效率。于提高生产效率。于提高生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种微流控芯片


[0001]本申请涉及微流控
，特别涉及一种微流控芯片。

技术介绍

[0002]微液滴技术是微流控
的一个重要分支。液滴微流控技术使用微流控管道将两种互不相溶的流体(如油相和水相)以10～10000个/s的频率制备成大小均一的微液滴，其中微液滴外的流体称为连续相，微液滴内的流体称为分散相。液滴微流控技术在微球制备、细胞筛选、菌株和酶进化以及物质检测等领域具有重要的应用价值。由于液滴微流控技术的应用比较广泛，不同用途的微流控技术需要设计针对性的微管道芯片来高效地行使功能。
[0003]相较于普通分析用途的微流控芯片，细胞和菌株筛选所使用的微流控分选芯片十分复杂，包括微液滴制备、微液滴培养、假阳性去除、微液滴注射、信号反应、信号分选等多个步骤。因此，传统的微流控筛选芯片往往需要设计多种芯片，通过不同的芯片来行使不同的功能，最终一步步达到分选的目的。例如微液滴制备芯片(用于生成单克隆细胞微液滴)、微液滴管道外培养(微液滴中的单克隆细胞生长成细胞群)、假阳性去除芯片(去除反应前自身出现阳性的微液滴和空的微液滴)、皮升注射芯片(往每个微液滴中注射反应液)、微液滴管道外反应(充分反应获得筛选信号)、阳性筛选芯片 (筛选出目的微液滴)。
[0004]但是，目前的微液滴制备技术获得的微液滴的有效维持时间一般只有3
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5 天，且反复体外培养和操作非常容易造成液滴相容的现象。因此，对于培养条件复杂、反应时间较长的细胞或菌株的筛选，目前的微流控技术很难获得理想的效果。如何减少微液滴的管道外操作，缩减筛选的时长，成为了液滴微流控领域的一个重要的挑战。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本申请的目的在于提供一种微流控芯片，用于解决如何减少微液滴的管道外操作，缩减筛选的时长的技术问题。
[0006]为达到上述目的，本申请提供以下技术方案：
[0007]一种微流控芯片，包括：
[0008]用于供待分选液体流动的微液滴发生通道，所述微液滴发生通道内依次设有第一微液滴孵育室和第二微液滴孵育室；
[0009]用于向所述微液滴发生通道通入油相液体的油相入口；
[0010]用于向所述微液滴发生通道通入水相液体的第一水相入口，所述第一水相水口与所述油相入口汇聚于所述微液滴发生通道的进液端；
[0011]用于向所述微液滴发生通道通入水相液体的第二水相入口，所述第二水相入口设置在所述第一微液滴孵育室与所述第二微液滴孵育室之间；
[0012]用于从所述微液滴发生通道分选出部分液滴的第一微液滴出口，所述第一微液滴出口设置在所述第一微液滴孵育室与所述第二水相入口之间；
[0013]用于对所述微液滴发生通道内的剩余液滴进行分选的第二微液滴出口以及第三微液滴出口，所述第二微液滴出口和所述第三微液滴出口均连接所述微液滴发生通道的出液端。
[0014]优选地，在上述的微流控芯片中，所述油相入口设有两个，两个所述油相入口分别分布于所述第一水相入口的两侧。
[0015]优选地，在上述的微流控芯片中，所述第一微液滴孵育室向上凸设于所述微液滴发生通道内。
[0016]优选地，在上述的微流控芯片中，所述第二微液滴孵育室向下凸设于所述微液滴发生通道内。
[0017]优选地，在上述的微流控芯片中，还包括用于辅助对微液滴发生通道内的液滴进行分选的第一信号检测系统；
[0018]所述第一信号检测系统设置在所述第一微液滴孵育室与所述第一微液滴出口之间。
[0019]优选地，在上述的微流控芯片中，所述第一信号检测系统用于将液滴中的阳性信号利用光电转换，实现对电极的通电，并利用电场将假阳性微液滴分选到所述第一微液滴出口。
[0020]优选地，在上述的微流控芯片中，还包括用于辅助对微液滴发生通道内的剩余液滴进行分选的第二信号检测系统；
[0021]所述第二信号检测系统设置在所述第二微液滴孵育室与所述微液滴发生通道的出液端之间。
[0022]优选地，在上述的微流控芯片中，所述第二信号检测系统用于对含有正常阳性信号的液滴经过激光激发和光电信号转化，将阳性信号转化为电极上的高电压，并利用电场偏转将液滴分选至第三微液滴出口。
[0023]优选地，在上述的微流控芯片中，所述第一信号检测系统和所述第二信号检测系统均包括激光发生器、滤光片、分光片、光电信号转换器、电流信号放大器、高速相机、电压控制器、电压放大器、示波器和高压电极。
[0024]优选地，在上述的微流控芯片中，所述激光发生器用于将产生的激光通过所述滤光片照射到微液滴，使表现出荧光信号的微液滴光信号穿过滤光片和分光片，并进入光电信号转换器和高速相机；
[0025]所述光电信号转换器用于将光信号转换成电信号后通过信号放大器转化也电压，并利用电压放大器进行放大；
[0026]所述高压电极用于产生电场，将相应的微液滴转移到目标液滴出口。
[0027]与现有技术相比，本申请的有益效果是：
[0028]本申请作业时，菌液或细胞从所述第一水相入口进入，油和表面活性剂混合液从所述油相入口进入，然后在所述微液滴发生通道生成分散的微液滴；微液滴在第一微液滴孵育室中进行菌株或细胞的培养，随后通过第一微液滴出口除去假阳性的背景微液滴；剩余的微液滴与第二水相入口通入的反应液进行混合，随后在第二微液滴孵育室中进行反应；反应结束后的微液滴在微液滴发生通道的出液端分选后获得想要的目标微液滴，最终实现菌株和细胞筛选的目的，可以减少微液滴的管道外操作，进而缩减筛选的时长，有利于
提高微液滴的生产效率。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本申请实施例提供的一种微流控芯片的结构示意图；
[0031]图2为本申请实施例提供的一种微流控芯片与第一信号检测系统以及第二信号检测系统配套使用时的结构示意图图；
[0032]图3为本申请实施例提供的一种微流控芯片进行微液滴生成和培养时的作业流程示意图；
[0033]图4为本申请实施例提供的一种微流控芯片进行假阳性去除、反应物质混合和反应孵育时的作业流程示意图；
[0034]图5为本申请实施例提供的一种微流控芯片进行阳性筛选获取目标微液滴时的作业流程示意图。
[0035]图中：
[0036]100、微液滴发生通道；210、第一微液滴孵育室；220、第二微液滴孵育室；300、油相入口；410、第一水相入口；420、第二水相入口；510、第一微液滴出口；520、第二微液滴出口；530、第三微液滴出口；600、第一信号检测系统；700、第二信号检测系统；801、激光发生器；802、滤光片；803本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微流控芯片，其特征在于，包括：用于供待分选液体流动的微液滴发生通道，所述微液滴发生通道内依次设有第一微液滴孵育室和第二微液滴孵育室；用于向所述微液滴发生通道通入油相液体的油相入口；用于向所述微液滴发生通道通入水相液体的第一水相入口，所述第一水相水口与所述油相入口汇聚于所述微液滴发生通道的进液端；用于向所述微液滴发生通道通入水相液体的第二水相入口，所述第二水相入口设置在所述第一微液滴孵育室与所述第二微液滴孵育室之间；用于从所述微液滴发生通道分选出部分液滴的第一微液滴出口，所述第一微液滴出口设置在所述第一微液滴孵育室与所述第二水相入口之间；用于对所述微液滴发生通道内的剩余液滴进行分选的第二微液滴出口以及第三微液滴出口，所述第二微液滴出口和所述第三微液滴出口均连接所述微液滴发生通道的出液端。2.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述油相入口设有两个，两个所述油相入口分别分布于所述第一水相入口的两侧。3.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一微液滴孵育室向上凸设于所述微液滴发生通道内。4.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第二微液滴孵育室向下凸设于所述微液滴发生通道内。5.根据权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，还包括用于辅助对微液滴发生通道内的液滴进行分选的第一信号检测系统；所述第一信号检测系统设置在所述第一微液滴孵...

【专利技术属性】
技术研发人员：江翱，张志乾，吴奕瑞，刘丽花，罗元廷，胡玉成，
申请(专利权)人：态创生物科技广州有限公司，
类型：新型
国别省市：