利用微流控技术制备液滴的方法

发布时间:2021-08-24    浏览:26次

利用微流控技术制备液滴的方法

1.微流控制备液滴的原理

在微流控芯片上产生液滴,是一相流体在另一相不互溶或部分互溶流体中分散的过程。两种互不相溶的液体,以其中的一种作为连续相,另一种作为分散相,分散相以微小体积(10-15 ~ 10-9L)单元的形式分散于连续相中,形成液滴。在微流控领域,主要采用被动法来制备液滴,常用的三种方法如下:

1T 型通道法

被动法主要包括T 型通道法、流动聚焦法和共轴流聚焦法。

T 型通道微流控芯片液滴发生方法.png 

1 T 型通道微流控芯片液滴发生方法

T 型通道法是产生微流控液滴最常用的方法之一,Thorsen [29]最先提出。 在T型通道法中,两相不相溶的流体在垂直的T型管道交叉口处相遇,在压力和剪切力的作用之下,流动相截断分散相,从而形成液滴。 流动聚焦法由Anna等和Dreyfus等最先提出。

2流动聚焦法

流动聚焦微流控芯片液滴发生方法.png 

2  流动聚焦微流控芯片液滴发生方法

在流动聚焦法中,三条流路聚焦一个管道中,分散相和流动相汇合于十字交叉管处,上下对称的流动相同时挤压分散相使其断裂,从而形成液滴。

3共轴流聚焦法

共轴流微流控芯片液滴发生方法.png 

3 共轴流微流控芯片液滴发生方法

共轴流聚焦法是Cramer等最早用来制备微液滴的。在共轴流聚焦法中,孔道中心轴内插入尖嘴的毛细管,分散相和连续相处在管道内平行流动,分散相在进入连续相管道时,在连续相流体的剪切力作用下,被挤压断裂形成液滴。

2.液滴微流控技术在生物医学中的应用

液滴微流控在取代笨重的生化实验室进行分析检测方面已展现出其独特的优势。它可以精确地对反应中的微液滴进行操控,并能够减少反应试剂的用量。液滴微流控技术广泛应用于液滴PCR也叫数字PCRdPCR)、荧光偏振免疫分析、蛋白质标记物分析、DNA基因检测、基因芯片、蛋白质芯片、药物递送、药物释放、病毒检测、颗粒合成、催化剂研究、微胶囊、单细胞和多细胞分析、以及成像分析、激光光谱学、电化学、毛细管电泳、质谱、核磁共振谱、化学发光法检测等。



文章来源:闫嘉航、赵 磊、申少斐、 超、王进义;液滴微流控技术在生物医学中的应用进展;分析化学评述与进展;2016年;第44[4]562~568

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