中芯启恒微流控液滴制备系统
1. 液滴微流控技术简介：
液滴微流控作为微流控芯片研究中的重要分支，是近年来在传统连续流微流控系统基础上发展起来的，利用互不相溶的两液相产生分散的微液滴进行实验操作的非连续流微流控技术。 在微流控芯片中，液滴是两相界面处的表面张力和剪切力共同作用形成的，根据分散相和连续相的不同，液滴可分为两种：油相中的水相微液滴(W/ O型液滴)和水相中的油相微液滴(O/ W 型液滴)。 液滴微流控实现了液滴在微小通道中的流动控制，为生物和医学研究搭建了一个全新的平台。迄今为止，液滴技术已广泛应用于 DNA、蛋白质、酶等生物大分子的分析检测以及药物传递等生物医学领域。
2. 利用微流控芯片制备液滴的优点：
1）可以制备微小体积的液滴
2）液滴的生成速度快
3）制备的液滴大小均匀，体系封闭
4）液滴的单分散性良好
3. 微流控芯片制备液滴的原理
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，被动法主要包括T 型通道法、流动聚焦法和共轴流聚焦法。常用流动聚焦法，流动聚焦法由Anna等和Dreyfus等最先提出。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。
图3.1 流动聚焦微流控芯片液滴发生方法
4. 中芯启恒推出以下2套微流控液滴制备系统供客户根据实际研究需要选择：
1）微流控液滴连续制备系统（点击此处查看视频）
图4.1 微流控液滴连续制备系统
微流控液滴连续制备系统，主要由液滴微流控芯片、微流控芯片夹具、恒压泵（可选配流量传感器）、电脑等组成。该系统配套的恒压泵，可以根据客户需要选配不同容量的储液池，实现微球或液滴的连续、大批量制备。恒压泵可以实时显示压力值，并且可以直接在电脑桌面上调节通道的压力参数，其中可以只调节1路通道的压力值，其余通道的压力值可以跟随设置的系数变化，从而方便快速的获得制备一定粒径的液滴，所需的通道进样压力值，并可百分百复现。
2）微流控液滴实验制备系统（点击此处查看视频）
图4.2 微流控液滴实验制备系统
微流控液滴实验制备系统主要由液滴微流控芯片、微流控芯片夹具、注射泵、电脑等组成。
5. 液滴制备系统液滴生成效果
图5.1 流动聚焦法制备液滴
图5.2 制备的液滴均一性好
6. 液滴制备系统选型
6.1 芯片型号介绍
1）PDMS油包水液滴芯片
标准芯片为PDMS和玻璃键合芯片，图形结构层在 PDMS，玻璃为打孔后的空白玻璃。 PDMS 外形尺寸：61.7*18.7*2mm、玻璃外形尺寸：75*25*2mm、相邻孔间距 7mm。
图6.1.1 PDMS油包水液滴芯片
表6.1.1 PDMS油包水液滴芯片参数
2）玻璃液滴芯片
玻璃芯片可以用于水包油液滴的制备，若是想要用来制备油包水液滴，公司可以提供玻璃芯片疏水改性服务。
图6.1.2 玻璃液滴芯片
表6.1.2 玻璃液滴芯片参数
6.2 恒压泵
图6.2.1 恒压泵
压力输出波动小于 0.02%（测试条件为：无外接负载，设定压力值为最大输出一半，压力控制器内置压力传感器10秒钟内的压力读数波动。） ，响应时间 9 ms，无论恒流输出还是变流 速输出，均可应对自如。
6.2.1 恒压泵特点：
1）内置压力传感器，高速 PID 控制，压力输出波动：< 0.02%
2）响应时间：< 9 ms
3）可安装四个独立的压力输出通道
4）多种压力输出范围（0-0.2 bar，0-2 bar, 0-8 bar, -1-1 bar, -1-6 bar)，并可根据客户要求
定制
5）可设置恒流输出（需接流量传感器）和压力波形输出
6.2.2 恒压泵技术参数：
表6.2.1 恒压泵参数
图6.2.2 恒压泵FluidicLab Suite 控制软件
6.3流量传感器
图6.3 流量传感器
微流体流量传感器为热差式传感器，通过接触方式测量各种液体的流速。
6.3.1流量传感器特点：
1）流量测量范围：0.07 μl/min ‒ 40,000 μl/min
2）响应时间：< 40 ms
3）误差： < 测量值5%
4）兼容水和各种有机溶剂
5）双向测量流速
6.3.2流量传感器技术参数：
表6.3.1 流量传感器参数
6.4 Cchippump-2双通道分体注射泵
图6.4.1 Cchippump-2双通道分体注射泵
Cchippump-1型单通道分体注射泵是中芯启恒自主研发的高精度流体控制设备，该系统以精密、稳定、抗干扰能力强等特点广泛应用于微流体控制、化学反应注射、动物药物注射等相关领域。
6.4.1 Cchippump-2双通道分体注射泵特点：
1）可选择工作模式；
2）可从列表中选取注射器或直接输入注射器的内径参数；
3）可直接输入注射液量；
4）可直接输入注射流速；
5）当所有工作参数设定完毕，点击确定按钮跳转到运行界面；
6）按运行按钮，注射泵开始运行，可通过进度条、运行时间等参数显示运行状态。
6.4.2 Cchippump-2双通道分体注射泵技术参数表6.4.1 Cchippump-2双通道分体注射泵技术参数
表6.4.1 Cchippump-2双通道分体注射泵技术参数
