[发明专利]一种双支路实现间隔微液滴融合功能的微通道

摘要

一种双支路实现间隔微液滴融合功能的微通道，该微通道包含两个功能单元，一是微液滴生成单元，该微液滴生成单元为用以生成微液滴的T型通道；另一是实现微液滴融合单元，该微液滴融合单元由上游分叉下游又汇合的两支路通道构成。微液滴生成单元同水相入口和油相入口相连接。微液滴融合单元是由第一支路和第二支路构成的上游分叉下游又汇合的双支路结构组成，第一支路和第二支路两连接组成口字形结构，第一支路为底部的水平结构，第一支路的端部设有球形端口，第二支路为倒U形结构。本发明结构简单且可灵活实现液滴的可控融合功能，这将为微液滴发生复杂的可控的生化反应提供保障。

主权项

1.一种双支路实现间隔微液滴融合功能的微通道，其特征在于：该微通道包含两个功能单元，一是微液滴生成单元(9)，该微液滴生成单元(9)为用以生成微液滴的T型通道；另一是实现微液滴融合单元(10)，该微液滴融合单元(10)由上游分叉下游又汇合的两支路通道构成；微液滴生成单元(9)同水相入口(8)和油相入口(7)相连接；微液滴融合单元(10)是由第一支路(11)和第二支路(12)构成的上游分叉下游又汇合的双支路结构组成，第一支路(11)和第二支路(12)两连接组成口字形结构，第二支路(12)为倒U形结构，第一支路(11)为底部的水平结构，第一支路(11 )的端部设有球形端口；工作时，离散相通过注射泵与水相入口(8)相连，连续相通过注射泵与油相入口(7)相连，出口(13)通过PE管连接至液池；在连续相施加给离散相的剪切力和压力共同作用下，在液滴生成单元(9)处生成大小均一的微液滴，这为液滴后续融合做“前期准备”；此后，第一支路(11)与第二支路(12)内的液滴发生不同融合行为；第一液滴(1)在第一支路(11)内运动，第一支路(11)的流阻R11小于第二支路(12)的流阻R12；运动的液滴增加了该支路的流阻R11，且增加至超过第二支路(12)的流阻R12；第二液滴(2)则选择第二支路(12)运动；由于第一液滴(1)沿第一支路(11)球形端口的“缩颈”结构使得第一路径(11)的流阻R11变大，以至第三液滴(3)和第四液滴(4)继续运动至第二支路(12)；此时第二支路(12)中第二液滴(2)、第三液滴(3)、第四液滴(4)大大增加了R12，以至第五液滴(5)运动至第一支路(11)和第二支路(12)的上游交汇处时，第一液滴(1)被连续相“挤压”至第一支路(11)和第二支路(12)的下游交汇处同第二液滴(2)发生融合；为了使液滴在第二支路(12)的运动速度快于第一支路(11)，并将第二支路(12)的宽度减小，以达到第一支路液滴(1)和第二支路液滴(2)在下游交汇处融合的目的；发生第一次融合后，第一液滴(1)完全离开第一支路支路(11)，由后续的第五液滴(5)“补充”至第一支路(11)；第五液滴(5)和第三液滴(3)进行第二次融合，第六液滴(6)和第四液滴(4)进行第三次融合；此后，如此重复进行，第二支路(12)同第一支路(11)的液滴发生三次融合即第一次为相邻液滴融合，第二次和第三次为间隔一个液滴融合；因此，该发明的微通道不仅可实现相邻液滴融合而且还可以实现间隔液滴融合的功能，这将为微液滴发生复杂的生化反应提供非常便利的条件。