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液滴微流控(二):液滴制备系统

液滴微流控(二):液滴制备系统

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成功制备稳定、均一的液滴需同时具备三大关键要素:稳定的压力输出,精确的流量控制和合适的芯片设计。本文以十字型液滴芯片为例,介绍一种可靠的液滴制备系统,其示意图见下。

液滴制备系统概览

此液滴制备系统组成部分有:2个FLOW EZ压力泵,2个储液池,2个过滤器,2个流量传感器,1个芯片夹具,1个十字型液滴芯片和1个回收池组成。下图为液滴制备系统实物连接图。

此系统工作时,2个FLOW EZ压力泵分别将油相与水相从储液池中泵出,首先经过过滤器,滤除试剂中的杂质(防止因杂质造成芯片堵塞),然后经过流量传感器(通过反馈控制,进一步提高流量控制精度),再经过固定在芯片夹具(芯片夹具具有一定重量,防止芯片发生位移)中的十字型液滴芯片,最终,油相与水相在液滴芯片中形成液滴后,于回收池中完成收集。

 

为什么选择压力泵?

注射泵、蠕动泵因其工作原理属于机械驱动,每“行进”一步之间存在一定的时间间隙,因此会存在一定的脉冲效应,造成输出压力存在脉冲现象,流量稳定性欠佳,而压力泵工作原理为压力驱动,不存在脉冲效应,可实现十分稳定的压力输出,从而获得十分稳定的流量控制,是作为液滴制备驱动源的不二选择,再搭配其配套的流量传感器,短时间之内便可实现流量的精确稳定控制。

合适的芯片设计

合适的芯片设计是成功制备液滴的关键,我们应根据自身所要制备液滴的实际情况,在不同通道宽度,通道亲水或疏水,不同结构设计,顶部进样或侧边进样等多种液滴芯片中做出选择,下图展示了三种液滴芯片。

液滴生成展示

通过调节压力ʯ֚输出压力,改变油相与水相的流量,便可实现不同大小、频率的液滴制备,下图分别展示了本文所用系统在4种不同压力下的液滴生成情况。

 

搭建液滴制备系统,须严格满足三大要素:稳定的压力输出,精确的流量控制和合适的芯片设计。

点击文末阅读原文,可查看此系统的更多信息。

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