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液滴微流控(二):液滴制備系統

瀏覽次數:2983 發布日期:2020-5-11  來源:本站 僅供參考,謝絕轉載,否則責任自負
成功制備穩定、均一的液滴需同時具備三大關鍵要素:穩定的壓力輸出,精確的流量控制和合適的芯片設計。本文以十字型液滴芯片為例,介紹一種可靠的液滴制備系統,其示意圖見下。
液滴制備系統概覽
此液滴制備系統組成部分有:2個FLOW EZ壓力泵,2個儲液池,2個過濾器,2個流量傳感器,1個芯片夾具,1個十字型液滴芯片和1個回收池組成。下圖為液滴制備系統實物連接圖。
此系統工作時,2個FLOW EZ壓力泵分別將油相與水相從儲液池中泵出,首先經過過濾器,濾除試劑中的雜質(防止因雜質造成芯片堵塞),然后經過流量傳感器(通過反饋控制,進一步提高流量控制精度),再經過固定在芯片夾具(芯片夾具具有一定重量,防止芯片發生位移)中的十字型液滴芯片,最終,油相與水相在液滴芯片中形成液滴后,于回收池中完成收集。
 
為什么選擇壓力泵?
注射泵、蠕動泵因其工作原理屬于機械驅動,每“行進”一步之間存在一定的時間間隙,因此會存在一定的脈沖效應,造成輸出壓力存在脈沖現象,流量穩定性欠佳,而壓力泵工作原理為壓力驅動,不存在脈沖效應,可實現十分穩定的壓力輸出,從而獲得十分穩定的流量控制,是作為液滴制備驅動源的不二選擇,再搭配其配套的流量傳感器,短時間之內便可實現流量的精確穩定控制。
合適的芯片設計
合適的芯片設計是成功制備液滴的關鍵,我們應根據自身所要制備液滴的實際情況,在不同通道寬度,通道親水或疏水,不同結構設計,頂部進樣或側邊進樣等多種液滴芯片中做出選擇,下圖展示了三種液滴芯片。
液滴生成展示
通過調節壓力泵的輸出壓力,改變油相與水相的流量,便可實現不同大小、頻率的液滴制備,下圖分別展示了本文所用系統在4種不同壓力下的液滴生成情況。
搭建液滴制備系統,須嚴格滿足三大要素:穩定的壓力輸出,精確的流量控制和合適的芯片設計。
 
 
發布者:北京燕京電子有限公司
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