[发明专利]一种液滴制备方法及微流控芯片

说明书

本发明实施例涉及生物领域，公开了一种液滴制备方法及微流控芯片，提供的液滴制备方法，包括：提供液滴制备装置；液滴制备装置包括至少一条导液通道，以及与导液通道相连通的多个液滴承载腔室；导液通道两端分别设有端口；向导液通道注入目标液体，目标液体经由导液通道填满多个液滴承载腔室；通过施加预设的压力将替换液体从第一端口注入导液通道，并将导液通道内的目标液体从第二端口置换出去，通过替换液体将目标液体封存在液体承载腔室中形成独立的液滴。能够快速地形成均匀稳定的液滴，并有效避免液滴破裂。

技术领域

本发明实施例涉及生物领域，特别涉及一种液滴制备方法及微流控芯片。

背景技术

在数字ELISA(enzyme linked immunosorbent assay，酶联免疫吸附测定)、数字PCR(polymerase chain reaction，聚合酶链锁反应)、单细胞分析、蛋白结晶分析等生物技术领域常常需要形成独立、稳定的液滴。目前液滴制备常用方法是通过两相液体流动形成剪切力或机械剪切，生成“油包水”液滴。“油包水”是分散相以小液滴形式分散于连续相中的一种存在形式，是由水相、油相和乳化剂在一定的比例条件下形成的热力学稳定体系。

然而，本发明的发明人发现：“油包水”方法制备的液滴稳定性较差，形成的液滴在后续的应用过程中，如经过热循环、孵育后也极易破乳，导致液滴融合在一起，影响测试。

发明内容

本发明实施方式的目的在于提供一种液滴制备方法及微流控芯片，能够快速地形成均匀稳定的液滴，并有效避免液滴破裂。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种液滴制备方法，包括：提供液滴制备装置；液滴制备装置包括至少一条导液通道，以及与导液通道相连通的多个液滴承载腔室；导液通道两端分别设有端口；向导液通道注入目标液体，目标液体经由导液通道填满多个液滴承载腔室；通过施加预设的压力将替换液体从第一端口注入导液通道，并将导液通道内的目标液体从第二端口置换出去，通过替换液体将目标液体封存在液体承载腔室中形成独立的液滴。

本发明的实施方式还提供了一种微流控芯片，包括：液滴制备装置；液滴制备装置包括至少一条导液通道，以及与导液通道相连通的多个液滴承载腔室；导液通道两端分别设有端口；端口分别与外部设备相连，用于通过外部设备注入或排出液体。

本发明实施方式相对于现有技术而言，提供一个连通有多个液滴承载腔室的导液通道形成的液滴制备装置，先通过导液通道将目标液体填满多个液滴承载腔室；再通过施加压力将替换液体注入导液通道，并将导液通道内的目标液体置换出去，通过替换液体将目标液体封存在液体承载腔室中形成独立的液滴。能够快速地形成均匀稳定的液滴，并有效避免液滴破裂。

另外，在向导液通道注入目标液体，目标液体经由导液通道填满多个液滴承载腔室之前，还包括：对液滴制备装置进行抽真空操作，保持导液通道和液滴承载腔室内为负压状态。在注入目标液体时保持腔室处于负压状态，能够均匀地将每个液滴承载腔室注满目标液体。

另外，施加预设的压力包括：通过外部设备对第一端口施加预设的正压力和/或对第二端口施加预设的负压力。通过在导液通道两端施加正压或负压，能够保证替换液体按照一定的速度注入导液通道，并刚好将导液通道中原有的目标液体冲出通道，且保留液滴承载腔室的目标液体。

另外，在目标液体经由导液通道填满多个液滴承载腔室之后，在将导液通道内的目标液体从第二端口置换出去之前，还包括：对多个液滴承载腔室与导液通道的连通处施加外力使连通处材料发生形变，封闭多个液滴承载腔室。通过形变产生的物理阻隔隔离液滴承载腔室，使得在注入替换液体时，能够有效地将导液通道中原有的目标液体冲出通道，且保留液滴承载腔室的目标液体。