一種用于微流控芯片的液滴生成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及計算機技術(shù)與微流體控制技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種用于微流控芯片的液滴生成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微流控技術(shù)是一門涉及工藝裝置加工制造技術(shù)以及微米尺度空間中操控流體并處理分析流體信息與行為的科學(xué)，液滴微流控系統(tǒng)是近年來微流控領(lǐng)域內(nèi)一個新的分支。液滴微流控是在封閉微通道網(wǎng)絡(luò)中生成和操縱液滴的技術(shù)，是一種高通量的液滴技術(shù)，每一個液滴均可被視為獨立的反應(yīng)器，與傳統(tǒng)生物化學(xué)反應(yīng)相比，液滴微流控具有樣品消耗低、響應(yīng)和控制精度高、反應(yīng)快、無交叉污染等優(yōu)點。產(chǎn)生和操控微液滴的系統(tǒng)應(yīng)用范圍越來越廣，從噴墨打印等機械行業(yè)到生命科學(xué)領(lǐng)域中DNA分析、蛋白質(zhì)結(jié)晶、細(xì)胞熒光蛋白標(biāo)定等。微流控芯片是微流控技術(shù)的載體，微流控芯片是在微尺度空間對流體進行操控，可將生物、化學(xué)等實驗室的基本功能微縮到一個幾平方厘米的芯片上，又稱為芯片實驗室(Lab-on-a-chip)。
[0003]微流體系統(tǒng)性能得以保障的基礎(chǔ)是微流體控制技術(shù)，即精確并高效地操縱微量流體。當(dāng)前微流體控制技術(shù)缺乏在足夠有效的基礎(chǔ)上兼具微型化、低成本、低功耗和簡單可靠等諸多優(yōu)點于一身的平臺技術(shù)。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型要解決的技術(shù)問題是:提供一種用于微流控芯片的液滴生成裝置。該裝置可控液滴的尺寸，且尺寸更小、控制精準(zhǔn)、成本和功耗更低、操作簡單、生成液滴大小的均勻性好。
[0005]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:設(shè)計一種用于微流控芯片的液滴生成裝置。該裝置由硬件部分和電路部分組成，其特征在于:所述硬件部分包括柱塞泵、電磁閥、微流控芯片、積液瓶，所述電路部分包括驅(qū)動器、光耦隔離保護電路、串口、并口、電源、上位機；
[0006]所述柱塞泵為兩個，包括活塞、步進電機、進氣口、出氣口和氣室，活塞一端與步進電機相連，另一端位于氣室內(nèi)部，進氣口與出氣口分別位于氣室兩側(cè)面上；所述電磁閥為四個，分別為I號電磁閥、2號電磁閥、3號電磁閥、4號電磁閥；所述微流控芯片包括水通道、油通道、油包水液滴形成區(qū)、夾具，所述水通道和油通道均為小型儲液槽，底面均有一毛線管道與油包水液滴形成區(qū)連通，且兩者的毛細(xì)管道在與油包水液滴形成區(qū)連通前交匯在一起；所述夾具上預(yù)留有導(dǎo)管孔，安裝在水通道、油通道、油包水液滴形成區(qū)的上面，其將水通道、油通道、油包水液滴形成區(qū)密封，并用導(dǎo)管與其他部分連接；所述積液瓶為兩個，包括儲水瓶和儲油瓶，瓶體均為密閉結(jié)構(gòu)，瓶塞上裝有兩根導(dǎo)管，一根高于液面，一根浸入到液面中，高于液面的導(dǎo)管另一端均分別與柱塞泵的出氣口相連，儲水瓶的浸入到液面中的導(dǎo)管與微流控芯片的水通道相連，儲油瓶的浸入到液面中的導(dǎo)管與微流控芯片的油通道相連；所述I號電磁閥與4號電磁閥分別安裝在兩個柱塞泵的進氣口的進氣管道上，2號電磁閥安裝在柱塞泵與儲水瓶之間的導(dǎo)管上，3號電磁閥安裝在柱塞泵與儲油瓶之間的導(dǎo)管上；
[0007]所述柱塞泵的步進電機均與驅(qū)動器電連接，驅(qū)動器一端口與電源相連，另一端口通過串口與上位機相連，光耦隔離保護電路通過導(dǎo)線分別與I號-4號電磁閥、并口及電源相連，光耦隔離保護電路通過并口與上位機相連。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:本實用新型裝置生成的液滴尺寸更小且均勻性好，生成液滴的條件簡單。其對液滴尺寸控制精準(zhǔn)，液滴流量可達微升級甚至更小，成本和功耗低，對液滴無損傷，操作簡單。
【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型用于微流控芯片的液滴生成裝置一種實施例的管路圖。
[0010]圖2為本實用新型用于微流控芯片的液滴生成裝置一種實施例的電路連接圖。
[0011]圖3為本實用新型用于微流控芯片的液滴生成裝置一種實施例的生成液滴的顯微鏡圖。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實施例及附圖進一步介紹本實用新型。下面實施例僅是對本實用新型的進一步說明及解釋，并不以此限定本申請權(quán)利要求的保護范圍。
[0013]本實用新型用于微流控芯片的液滴生成裝置(參見圖1-2)由硬件部分和電路部分組成，所述硬件部分包括柱塞泵1、電磁閥2、微流控芯片8、積液瓶9，所述電路部分包括驅(qū)動器3、光耦隔離保護電路4、串口 5、并口 6、電源7、上位機10 ；
[0014]所述柱塞泵I為兩個，包括活塞11、步進電機12、進氣口 13、出氣口 14和氣室15，活塞11 一端與步進電機12相連，另一端位于氣室內(nèi)部，進氣口 13與出氣口 12分別位于氣室15兩側(cè)面上；所述電磁閥2為四個，分別為I號電磁閥21、2號電磁閥22、3號電磁閥23、4號電磁閥24 ；所述微流控芯片8包括水通道81、油通道82、油包水液滴形成區(qū)83、夾具84，所述水通道81和油通道82均為小型儲液槽，底面均有一毛線管道與油包水液滴形成區(qū)83連通，且兩者的毛細(xì)管道在與油包水液滴形成區(qū)83連通前交匯在一起；所述夾具84上預(yù)留有導(dǎo)管孔，安裝在水通道81、油通道82、油包水液滴形成區(qū)83的上面，其將水通道81、油通道82、油包水液滴形成區(qū)83密封，并用導(dǎo)管與其他部分連接；所述積液瓶9為兩個，包括儲水瓶91和儲油瓶92，瓶體均為密閉結(jié)構(gòu)，瓶塞上裝有兩根導(dǎo)管，一根高于液面，一根浸入到液面中，高于液面的導(dǎo)管另一端均分別與柱塞泵I的出氣口 14相連，儲水瓶91的浸入到液面中的導(dǎo)管與微流控芯片8的水通道81相連，儲油瓶92的浸入到液面中的導(dǎo)管與微流控芯片8的油通道82相連；所述I號電磁閥21與4號電磁閥24分別安裝在兩個柱塞泵I的進氣口 13的進氣管道上，2號電磁閥22安裝在柱塞泵I與儲水瓶91之間的導(dǎo)管上，3號電磁閥23安裝在柱塞泵I與儲油瓶92之間的導(dǎo)管上；
[0015]所述柱塞泵I的步進電機12均與驅(qū)動器3電連接，驅(qū)動器3 —端口與電源7相連，另一端口通過串口 5與上位機10相連，光耦隔離保護電路4通過導(dǎo)線分別與I號-4號電磁閥2、并口 6及電源7相連，光耦隔離保護電路4通過并口 6與上位機10相連。
[0016]所述電源7 —端接