[发明专利]一种基于毛细管的单分散微液滴的制备方法

说明书

本发明提供了一种基于毛细管的单分散微液滴的制备方法，包括将毛细管插入含有连续相溶液的器皿中，毛细管中含有分散相溶液，控制毛细管的管口与器皿底面的距离d为0~500μm；保持连续相溶液不动，通过控制毛细管中分散相溶液的流动速率Q为0.01μL/min~10μL/min，以实现可控尺寸微液滴乳液的产生。本发明基于毛细管为微流控通道，可通过毛细管阵列来实现高通量的微液滴的产生，价格低廉、操控简单可靠，产生液滴速度快，受干扰小，且微液滴的尺寸大小可控，在化妆品领域或医药学等领域具有潜在的应用。

技术领域

本发明属于液滴发生和乳液制备技术领域，更具体地，涉及一种基于毛细管的单分散微液滴的制备方法。

背景技术

乳液是至少由两种或两种以上不相溶的流体形成的混合物，其中一种流体以液滴的形式分散在另一相流体中。乳液在日常生活中是无处不在的，而且在工业上有着广泛的应用，比如食品，药学，化妆品等，而且乳液液滴作为新型生化分析平台，具有高效率、高通量、低消耗等优点。

在生产乳液的传统方法中，乳液可以通过输入外界提供的不同形式的能量来制备，比如振荡、摇晃、超声等。然而这些方法生产的乳液液滴尺寸分布很宽，因而严重影响液滴性能的可重复性及乳液的稳定性。虽然目前已经有不同的技术，比如薄膜乳液法、喷射法、喷墨打印法等来产生单分散乳液液滴，提高乳液的稳定性，但是各有利弊，因此对于产生尺寸可控的单分散乳液液滴的新方法仍要不断持续探索及高度需要。

最近，基于液滴的微流控芯片装置可以快速产生大量的单分散微液滴。虽然利用微流控技术制备的液滴与传统方法相比，具有单分散性好，液滴大小均一可控的优点，微流控系统的微通道结构可以根据需要进行设计；但是通常涉及较复杂的微加工过程，因此生产成本较高，难以普及化应用。

发明内容

本发明的目的在于根据现有技术中的不足，提供了一种基于毛细管的单分散微液滴的制备方法。

本发明实现了一种基于毛细管为微流控通道，通过控制毛细管与盛装外相（连续相）器皿底面的距离及内相（分散相）溶液的流速来调节毛细管产生的液滴及尺寸大小，适用于液滴发生和乳液制备。获得了一种价格低廉、操控简单可靠的微流控液滴生成系统；并且这种系统产生液滴速度快，受干扰小；可以实现阵列化，可以实现高通量液滴的发生。

毛细管是一种常见的普及化的材料，材料种类多，尺寸齐全，容易操作。而且常用的石英毛细管具有良好的化学稳定性，易进行表面功能化。

本发明通过以下技术方案实现上述技术目的：

一种基于毛细管的单分散微液滴的制备方法，包括将毛细管插入含有连续相溶液的器皿中，毛细管中含有分散相溶液，控制毛细管的管口与器皿底面的距离d为0~500 μm；保持连续相溶液不动，通过控制毛细管中分散相溶液的流动速率Q为0.01 μL/min~10 μL/min，以实现可控尺寸微液滴乳液的产生。

优选地，毛细管内径为1~100 μm，外径为10~1000 μm。

优选地，所述连续相溶液为含表面活性剂的水溶液、含有表面活性剂的氟碳溶剂、含有表面活性剂的碳氢溶剂或含有表面活性剂的油相。

优选地，当连续相溶液为含表面活性剂的水溶液时，表面活性剂为Tween20、Tween60、Tween 80、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、椰油酰胺丙基甜菜碱、乙氧基化烷基硫酸钠、烷基糖苷、月桂酰胺丙基甜菜碱、聚乙二醇或聚氧乙烯辛基苯酚醚-10中的一种或多种。