本发明专利技术公开了一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，包括：待筛选液滴注射泵、缓冲液注射泵、微流控液滴分选芯片、两液滴收集装置、两气压控制器；微流控液滴分选芯片包括：两入口通道、分选区、两出口通道；两入口通道分别与待筛选液滴注射泵、缓冲液注射泵连通，两出口通道一相交处为分选区；两液滴收集装置均密封，两出口通道的出口分别与两液滴收集装置连通且密封，两气压控制器的输出口分别与两液滴收集装置连通且密封；分别调节两气压控制器的气压大小，实现不同阈值的液滴尺寸分选。本发明专利技术在不需要改变装置结构条件下，通过改变两出口通道的气压大小，实现液滴按尺寸筛选且筛选阈值可调控。阈值可调控。阈值可调控。
【技术实现步骤摘要】
一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置
[0001]本专利技术涉及微流控领域以及医药、新材料、环境领域，尤其涉及一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置。
技术介绍
[0002]基于微流控的液滴尺寸分选在化学合成、生物分析、药物制备等领域具有重要的应用价值。目前液滴分选方法分为主动式和被动式。
[0003]主动式是通过外加能量如电、磁、声波等方式来实现液滴的筛选。虽然这种外加能量的液滴分选方法具有较高的可控性，但是其在分选过程中需要对液滴尺寸进行检测，筛选速率受到限制，筛选通量较低，并且存在装置制作复杂的缺点。
[0004]被动式的液滴分选方式则是利用不同尺寸液滴在微通道中流动时所受的惯性力、离心力和粘性力的不同而自发的根据尺寸进行分类筛选。这一液滴分选方法具有筛选通量高，装置设计简单等优点。但是，在被动式分选方法中，筛选阈值往往由装置几何形状和尺寸决定。装置完成后阈值很难进行大范围的调节，导致液滴分选装置灵活性、通用性不足。因此，一种制作简单、阈值可调节的液滴分选装置有待开发。
技术实现思路
[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提出如下技术方案：
[0006]一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，包括：待筛选液滴注射泵、缓冲液注射泵、微流控液滴分选芯片、液滴收集装置一、气压控制器一、气压控制器二、液滴收集装置二；
[0007]所述微流控液滴分选芯片为空心管状结构，从上到下包括：入口通道一、入口通道二、分选区、出口通道一、出口通道二；所述入口通道一与所述待筛选液滴注射泵连通，所述待筛选液滴注射泵内装有待筛选液滴；所述入口通道二与所述缓冲液注射泵连通，所述缓冲液注射泵内装有缓冲液，所述缓冲液不与所述待筛选液滴相溶；所述入口通道一与所述入口通道二相交并连通，所述入口通道一、入口通道二相交后与所述分选区连通；所述出口通道一与所述出口通道二相交并连通，所述出口通道一、出口通道二相交处为所述分选区；
[0008]所述液滴收集装置一、液滴收集装置二密封，所述出口通道一的出口与所述液滴收集装置一连通且密封，所述气压控制器一的输出口与所述液滴收集装置一连通且密封；所述出口通道二的出口与所述液滴收集装置二连通且密封，所述气压控制器二的输出口与所述液滴收集装置二连通且密封；调节所述气压控制器一、气压控制器二的气压大小，实现不同阈值的液滴尺寸分选。
[0009]进一步地，还包括控制器，所述控制器分别与所述气压控制器一、气压控制器二连接，用于对所述气压控制器一、气压控制器二进行精确控制，分别调控所述气压控制器一、气压控制器二的气压产生和气压大小。
[0010]进一步地，所述出口通道一与所述出口通道二相交的夹角处设置微孔连通结构，
所述微孔连通结构由一系列平行的互相隔开的微通道组成，让原本被所述分选区被隔离开的所述出口通道一、出口通道二连通，能让所述待筛选液滴所在的、与之不相溶的液体和所述缓冲液通过，而不会让待筛选液滴通过。
[0011]进一步地，所述出口通道一与所述出口通道二的管壁相交的夹角小于等于30
°
时，所述夹角能使超出阈值的大尺寸待筛选液滴分裂，生成两个满足尺寸范围的液滴并实现分选。
[0012]进一步地，所述缓冲液和所述待筛选液滴注射泵中的待筛选液滴所在的液体相同。
[0013]进一步地，还包括激光检测装置，用于对待筛选液滴的荧光信号进行检测，将所述荧光信号反馈至控制器，所述控制器根据所述荧光信号，对所述气压控制器一、气压控制器二的气压大小进行动态调节，实现更为精确的分选和阈值调节。
[0014]进一步地，所述激光检测装置包括光源和光电倍增管，所述光源、光电倍增管相对安装在所述分选区的上方、所述入口通道一和入口通道二相交处下方的区域，使得所述光电倍增管能接收到荧光信号。
[0015]进一步地，还包括电极，所述电极成对安装在所述分选区的两侧，用于实现带电的待筛选液滴基于电性的分选，满足多种性能液滴的筛选。
[0016]本专利技术的有益效果是：
[0017](1)本专利技术通过控制两出口通道的气压大小，实现液滴按照尺寸分选，且可以在线控制阈值，阈值控制精度高，液滴筛选的尺寸范围广。
[0018](2)对通道的几何形状和尺寸的要求小，因而在结合其他复杂功能如微型液滴、细胞自分选等操作时，具有灵活性高，容易与其他功能进行组合设计的特点。
附图说明
[0019]图1是本专利技术阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置示意图。
[0020]图2是两通道接触夹角α、两通道轴线夹角β不同时的微流控液滴分选芯片结构示意图，其中(a)为当两通道接触夹角α小于等于30
°
时的微流控液滴分选芯片结构示意图，(b)为两通道接触夹角α处设置微孔连通结构的示意图。
[0021]图3是在图1的基础上增设电场、激光检测装置的阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置示意图。
[0022]图4是实施例1中的液滴分选示意图，其中，a)是出口通道一不加压，出口通道二加压100mbar的液滴分选示意图，b)是出口通道一不加压，出口通道二加压130mbar的液滴分选示意图。
[0023]图5是实施例2中的液滴分选示意图。
[0024]图6是实施例3中大尺寸液滴在尖端处分裂生成满足尺寸范围的液滴并实现分选的示意图。
[0025]图7是实施例4中两通道轴线夹角β、两通道接触夹角α都为90
°
时的液滴分选示意图。
[0026]图8是实施例4中在图7情况下测得的出口通道一和出口通道二的液滴分选尺寸分布图。
[0027]图中，待筛选液滴注射泵1、缓冲液注射泵2、微流控液滴分选芯片3、入口通道一3
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1、入口通道二3
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2、分选区3
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3、出口通道一3
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4、出口通道二3
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5、液滴收集装置一4、气压控制器一5、气压控制器二6、液滴收集装置二7、微流控液滴分选芯片固定装置8、控制器9、光源10、光电倍增管11、电极12。
具体实施方式
[0028]下面根据附图和优选实施例详细描述本专利技术，本专利技术的目的和效果将变得更加明白，以下结合附图和实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0029]如图1所示，本专利技术为一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，包括：待筛选液滴注射泵1、缓冲液注射泵2、微流控液滴分选芯片3、液滴收集装置一4、气压控制器一5、气压控制器二6、液滴收集装置二7、固定装置8、控制器9。
[0030]微流控液滴分选芯片3竖直固定在固定装置8上，微流控液滴分选芯片3为“K”形的空心管状结构，包括：入口通道一3
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1、入口通道二3
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2、分选区3
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3、出口通道一3
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4、出口通道二3
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5。入口通道一本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，其特征在于，包括：待筛选液滴注射泵、缓冲液注射泵、微流控液滴分选芯片、液滴收集装置一、气压控制器一、气压控制器二、液滴收集装置二；所述微流控液滴分选芯片为空心管状结构，从上到下包括：入口通道一、入口通道二、分选区、出口通道一、出口通道二；所述入口通道一与所述待筛选液滴注射泵连通，所述待筛选液滴注射泵内装有待筛选液滴；所述入口通道二与所述缓冲液注射泵连通，所述缓冲液注射泵内装有缓冲液，所述缓冲液不与所述待筛选液滴相溶；所述入口通道一与所述入口通道二相交并连通，所述入口通道一、入口通道二相交后与所述分选区连通；所述出口通道一与所述出口通道二相交并连通，所述出口通道一、出口通道二相交处为所述分选区；所述液滴收集装置一、液滴收集装置二密封，所述出口通道一的出口与所述液滴收集装置一连通且密封，所述气压控制器一的输出口与所述液滴收集装置一连通且密封；所述出口通道二的出口与所述液滴收集装置二连通且密封，所述气压控制器二的输出口与所述液滴收集装置二连通且密封；调节所述气压控制器一、气压控制器二的气压大小，实现不同阈值的液滴尺寸分选。2.根据权利要求1所述的阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，其特征在于，还包括控制器，所述控制器分别与所述气压控制器一、气压控制器二连接，用于对所述气压控制器一、气压控制器二进行精确控制，分别调控所述气压控制器一、气压控制器二的气压产生和气压大小。3.根据权利要求1所述的阈值可调的微流控液滴尺寸分选装置，其特征在于，所述出口通道一与所述出...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄兴，廖雯雅，许忠斌，王鹏飞，崔赟，
申请(专利权)人：余姚市机器人研究中心，
类型：发明
国别省市：
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