支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片的制作方法

1.本实用新型涉及液滴均分设备领域，具体是一种支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片。


背景技术：

2.微流控液滴生成芯片常用来产生微米尺寸的液滴，液滴大小均一，可重复性好，是数字pcr体系中样本前处理常用的方式。目前常见的芯片大多基于微流体的方式，通过使用特定的微流控结构如十字交叉结构，通过连续相的剪切力将样本分割成大小均一的液滴。生成的液滴储存到芯片上的收集腔内，再转移到pcr孔板进行后续操作。
3.目前常见的微流控液滴生成芯片样品仓储液量有限，且生成的液滴往往需要经过移液步骤转移到pcr孔板中进行后续的操作，移液操作会带来一些液滴损耗而且这种芯片的单个生成器生成的液滴数有限，在一些特殊应用中对液滴数量要求较高（几十万液滴），这种芯片无法满足要求。


技术实现要素：

4.本实用新型为了解决现有技术的问题，提供了一种支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，可以将芯片生成的液滴均分成2的指数次份，生成的液滴可以自动收集到pcr孔板当中，并且可以显著提升单个生成器生成的液滴数。
5.本实用新型提供了一种支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，包括液滴生成结构、液滴均分结构和液滴收集结构，所述液滴生成结构为十字交叉微流控结构，十字交叉微流控结构的入液口分别连接液滴生成连续相腔室和液滴生成离散相腔室，十字交叉微流控结构的出液口与液滴均分结构相连；所述液滴均分结构谓若干串联组合的t型结构，每个t型结构将生成的液滴均分为两份；所述液滴收集结构连接有液滴收集导管，通过液滴收集导管将收集的液滴导向pcr孔板。
6.进一步改进，所述液滴均分结构中的t型结构包括一个入液口和两个出液口，每个出液口分别串联另一个t型结构的入液口。
7.进一步改进，所述十字交叉微流控结构包括三个入液口和一个出液口，其中一个入液口与液滴生成离散相腔室连接，两个入液口与液滴生成连续相腔室连接。
8.本实用新型有益效果在于：
9.1、芯片上引入了液滴均分结构，可以将芯片生成的液滴均分成2（也可以是4/8/16/32等2的指数次）份。
10.2、在生成结构的终端引入了收集导管，生成的液滴可以自动收集到pcr孔板当中，省去移液步骤。
11.3、采用这种液滴均分结构，可以保证最终到每个孔的液滴数量合适的情况下，显著提升单个生成器生成的液滴数。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例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实用新型的一些实施例，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它的附图。
13.图1为液滴生成芯片整体结构示意图；
14.图2为液滴均分结构示意图；
15.图3为液滴收集结构示意图。
16.附图标记说明如下：
17.1.液滴生成连续相腔室；2.液滴生成离散相腔室；3. 十字交叉微流控结构；4.液滴均分结构；5.液滴收集结构；6.液滴收集导管；7.pcr孔板。
实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.本实用新型一种具体实施方式如图1-3所示，包括液滴生成结构、液滴均分结构4和液滴收集结构5，所述液滴生成结构为十字交叉微流控结构3，十字交叉微流控结构的入液口分别连接液滴生成连续相腔室1和液滴生成离散相腔室2，十字交叉微流控结构的出液口与液滴均分结构相连；所述液滴均分结构谓若干串联组合的t型结构，每个t型结构将生成的液滴均分为两份；所述液滴收集结构连接有液滴收集导管，通过液滴收集导管将收集的液滴导向pcr孔板。
20.所述液滴均分结构中的t型结构包括一个入液口和两个出液口，每个出液口分别串联另一个t型结构的入液口，如图2所示，可以将芯片生成的液滴均分成2（也可以是4/8/16/32等2的指数次）份。
21.所述十字交叉微流控结构包括三个入液口和一个出液口，其中一个入液口与液滴生成离散相腔室连接，两个入液口与液滴生成连续相腔室连接。
22.本实用新型具体工作方法如下：
23.如图1所示，将用于液滴生成的连续相液体和离散相液体分别装入液滴生成连续相腔室1和液滴生成离散相腔室2中，在外部力的作用下，两相液体在十字交叉微流控结构处汇聚，在离散相剪切力的作用下，连续相液体被分割成大小均一的液滴，并进入到液滴均分结构4中。液滴在均分结构中会平均分配到两端，进入到液滴收集结构5中。所述液滴收集结构一般为t型结构，液滴经过液滴收集结构可以达到一分二的效果，同时，液滴收集结构可以串联组合，如图2所示，达到一分四、一分八甚至更多的效果，通过这种结构，可以在不改变接收pcr孔板的尺寸的条件下，通过将液滴均分到pcr板多个孔中，提升单个生成器可以生成的液滴数量。
24.如图3所示，所述液滴收集结构5，在液滴均分t型结构的终端引入了液滴收集导管6，并最终收集到pcr孔板7当中，从而达到液滴自动收集的效果。
25.本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于设备实施例而言，以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，对于本技术领域的普通技术人员来说，可轻易想到的变化或替换，在不脱离本实用新型原理的前提下，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。


技术特征：
1.一种支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，其特征在于：包括液滴生成结构、液滴均分结构和液滴收集结构，所述液滴生成结构为十字交叉微流控结构，十字交叉微流控结构的入液口分别连接液滴生成连续相腔室和液滴生成离散相腔室，十字交叉微流控结构的出液口与液滴均分结构相连；所述液滴均分结构为若干串联组合的t型结构，每个t型结构将生成的液滴均分为两份；所述液滴收集结构连接有液滴收集导管，通过液滴收集导管将收集的液滴导向pcr孔板。2.根据权利要求1所述的支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，其特征在于：所述液滴均分结构中的t型结构包括一个入液口和两个出液口，每个出液口分别串联另一个t型结构的入液口。3.根据权利要求1或2所述的支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，其特征在于：所述十字交叉微流控结构包括三个入液口和一个出液口，其中一个入液口与液滴生成离散相腔室连接，两个入液口与液滴生成连续相腔室连接。

技术总结
本实用新型提供了一种支持液滴分发及液滴自动收集的微流控液滴生成芯片，包括液滴生成结构、液滴均分结构和液滴收集结构，所述液滴生成结构为十字交叉微流控结构，十字交叉微流控结构的入液口分别连接液滴生成连续相腔室和液滴生成离散相腔室，十字交叉微流控结构的出液口与液滴均分结构相连；所述液滴均分结构谓若干串联组合的T型结构，每个T型结构将生成的液滴均分为两份；所述液滴收集结构连接有液滴收集导管，通过液滴收集导管将收集的液滴导向PCR孔板。本实用新型可以将芯片生成的液滴均分成2的指数次份，生成的液滴可以自动收集到PCR孔板当中，并且可以显著提升单个生成器生成的液滴数。器生成的液滴数。器生成的液滴数。


技术研发人员：尚午 张毅良 谭杰 韩斌 张安平
受保护的技术使用者：南京普济生物有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/9/3