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通过冷冻毛细管产生微液滴的装置及方法制造方法及图纸

技术编号:43378851 阅读:7 留言:0更新日期:2024-11-19 17:56
本发明专利技术提供了一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置及方法,包括恒温箱,恒温箱内通过固定装置连接有竖直放置的玻璃毛细管,玻璃毛细管下方放置有液体收集盒。固定装置包括依次连接的底座、竖直导轨和毛细管夹具,液体收集盒放置在底座上,毛细管夹具夹持玻璃毛细管使其位于液体收集盒上方。本发明专利技术将液体通过毛细张力吸入玻璃毛细管中,使玻璃毛细管竖直放置在液体收集装置上方,调整环境温度逐渐降低至‑40℃,由于液体冷冻时体积膨胀,导致挤压膨出,再端部气‑液界面张力的作用下,形成微液滴,玻璃毛细管液体开始冷冻并从下端滴落,获得微液滴。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微液滴制备,具体是一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置及方法


技术介绍

1、微液滴广泛应用于物理化学、材料科学、生物医学工程等领域。目前主要通过t型微通道产生,不仅需要控制流速、液体界面张力以及通道的尺寸等一系列参数,而且需要引入两种互不相容的液体。


技术实现思路

1、本专利技术为了解决现有技术的问题,提供了一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置及方法,无需引入第二种可能造成污染的液体,而且无需在特定构型的通道中产生,生成的液滴连续可控。

2、一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,包括恒温箱,恒温箱内通过固定装置连接有竖直放置的玻璃毛细管,玻璃毛细管下方放置有液体收集盒。

3、进一步改进,所述液体为水、细胞培养液溶液或者包含细胞、dna、rna、蛋白质中一种或多种的液体。

4、进一步改进,所述固定装置包括依次连接的底座、竖直导轨和毛细管夹具,液体收集盒放置在底座上,毛细管夹具夹持玻璃毛细管使其位于液体收集盒上方。

5、进一步改进,所述液体收集盒为培养皿或u型管。

6、进一步改进,所述恒温箱内设置有温度调节装置,温度调节装置调节温度区间为-40℃到20℃。

7、进一步改进,所述玻璃毛细管的直径为0.1mm至0.5mm,玻璃毛细管与水平方向的夹角为60-90°。

8、本专利技术还提供了一种过冷冻毛细管产生微液滴的方法,将液体通过毛细张力吸入玻璃毛细管中,使玻璃毛细管竖直放置在液体收集装置上方,调整环境温度逐渐降低至-40℃。由于液体冷冻时体积膨胀,导致端部挤压膨出,在端部气-液界面张力的作用下,形成微液滴,玻璃毛细管液体开始冷冻并从下端滴落,获得微液滴。

9、采用权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,具体方法包括以下步骤:

10、1)将测试液体通过毛细张力吸入毛细管中,并通过毛细管夹具悬挂在支架上;

11、2)设置恒温箱温度降低至-40℃;

12、3)随着温度的降低,毛细管内液体开始冷冻,下端部产生液滴滴落。

13、获得液滴的半径r满足关系式:

14、;

15、其中为液体的接触角,为液体冻胀率,l为液柱长度,r为毛细管半径。

16、本专利技术有益效果在于:

17、1、无需引入第二种可能造成污染的液体,而且无需在特定构型的通道中产生,简化制备过程。

18、2、生成的液滴连续可控,并不会接触通道,且参数便于调节,仅需更换不同内径的毛细管,就可以获得特定半径的液滴。

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【技术保护点】

1.一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:包括恒温箱(1),恒温箱(1)内通过固定装置连接有竖直放置的玻璃毛细管(2),玻璃毛细管(2)下方放置有液体收集盒(5)。

2.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述液体为水、细胞培养液溶液或者包含细胞、DNA、RNA、蛋白质中一种或多种的液体。

3.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述固定装置包括依次连接的底座(4)、竖直导轨(3)和毛细管夹具,液体收集盒(5)放置在底座(4)上,毛细管夹具夹持玻璃毛细管(2)使其位于液体收集盒(5)上方。

4.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述液体收集盒(5)为培养皿或u型管。

5.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述恒温箱(1)内设置有温度调节装置。

6.根据权利要求5所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述温度调节装置调节温度区间为-40℃到20℃。

7.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述玻璃毛细管(2)的直径为0.1mm至0.5mm,玻璃毛细管(2)与水平方向的夹角为60-90°。

8.一种过冷冻毛细管产生微液滴的方法,其特征在于:将液体通过毛细张力吸入玻璃毛细管中,使玻璃毛细管竖直放置在液体收集装置上方,调整环境温度逐渐降低至-40℃,玻璃毛细管液体开始冷冻并从下端滴落,获得微液滴。

9.根据权利要求8所述的过冷冻毛细管产生微液滴的方法,其特征在于,采用权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,具体包括以下步骤:

10.根据权利要求8或9所述的过冷冻毛细管产生微液滴的方法,其特征在于:获得液滴的半径r满足关系式:

...

【技术特征摘要】

1.一种通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:包括恒温箱(1),恒温箱(1)内通过固定装置连接有竖直放置的玻璃毛细管(2),玻璃毛细管(2)下方放置有液体收集盒(5)。

2.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述液体为水、细胞培养液溶液或者包含细胞、dna、rna、蛋白质中一种或多种的液体。

3.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述固定装置包括依次连接的底座(4)、竖直导轨(3)和毛细管夹具,液体收集盒(5)放置在底座(4)上,毛细管夹具夹持玻璃毛细管(2)使其位于液体收集盒(5)上方。

4.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述液体收集盒(5)为培养皿或u型管。

5.根据权利要求1所述的通过冷冻毛细管产生微液滴的装置,其特征在于:所述恒温箱(1)内设置有...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶泽提飞孙学超刘少宝卢天健
申请(专利权)人:南京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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