【概述】

微流控微液滴系統(tǒng)是微流控芯片領(lǐng)域的一個分支，其采用兩種不相溶的流體在微孔道的界面處形成微液滴，微液滴的體積通常在nL - pL范圍。微液滴由于具有體積小、無交叉污染、反應(yīng)快速、裝置簡單、重復(fù)性好、易于極ng確控制等優(yōu)點而得到了快速發(fā)展，其廣泛應(yīng)用于生物、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、材料等領(lǐng)域。

液滴微流控系統(tǒng)中兩相流流體流動的長時間穩(wěn)定性、快速響應(yīng)性及操作的便攜性對于微流控微液滴制備來說是必須要考量的一個事項。將兩相互不相容的流體穩(wěn)定而又快速的推進微流控芯片的通道內(nèi)時需要使用微流控驅(qū)動泵比如哈佛注射泵（Harvard pump）、蠕動泵、壓力泵（Elveflow OB1 MK3壓力泵，氣壓泵PneuWave和PneuWave DUO）等。當(dāng)制備的微液滴尺寸小于20μm時，壓力驅(qū)動泵因其以氣體壓力驅(qū)動的快速性而比注射泵有很明顯的優(yōu)勢。除了壓力泵響應(yīng)的快速性外，壓力驅(qū)動泵還具有很高的壓力分辨率、集成度高、操作簡便等優(yōu)勢。

本方案介紹了采用微流控方法在PDMS液滴芯片中產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻的油包水微液滴。該方案也滿足微流控領(lǐng)域制備單重微液滴、雙包裹微液滴實驗。

【實驗/設(shè)備條件】

1、壓力泵控制器/壓力泵 OB1 MK3（2 channels - 2 bars）

2、PDMS微流控芯片

3、2個流量傳感器

此外，還包括如下的其他東西：
1、油和表面活性劑 - 20 mL （HFE 7500 +2%活性劑）
2、15 mL儲液池，包含儲液池的蓋帽
3、外徑OD 1/32”導(dǎo)管
4、1/4” - 28的適配器
5、Luer locks適配器
6、1/16” OD外徑的FEP微流控套管
7、壓力源快速連接套裝
8、氣動聚氨酯（PU）柔性管
9、ESI Elveflow軟件

【實驗/操作方法】

（1）將油和表面活性劑一同放置在一個15mL的儲液池里，將超純水放置在另一個15mL的儲液池里。

（2）連接微流控壓力控制器OB1、樣品儲液池、液體流量傳感器和PDMS液滴芯片，連接示意圖如下所示。

（3）緩慢增加OB1壓力控制器的壓力，使連續(xù)相液體充滿整個實驗通路。

（4）增加水相的壓力，使水相和油相在PDMS芯片的交叉口位置相遇，然后再同時稍微增加一點壓力，便可形成油包水液滴。在OB1壓力控制器的操作軟件ESI上，通過反饋調(diào)節(jié)模式，設(shè)置水相和油相的液體流量，由此產(chǎn)生穩(wěn)定、均勻的油包水微液滴。

【實驗結(jié)果/結(jié)論】

利用微流控技術(shù)產(chǎn)生油包水微液滴比傳統(tǒng)化學(xué)方法合成的微液滴更加均勻、GX。采用高精密微流控壓力進樣泵OB1，結(jié)合液體流量傳感器，通過反饋控制的方式，可以獲得穩(wěn)定、可靠、均勻的油包水微液滴。該方案制備的油包水液滴如下圖所示。

【微流控液滴的應(yīng)用】
1、高分子合成
2、細胞培養(yǎng)
3、PCR
4、雙重微乳液
5、水凝膠合成
6、RNA序列
7、單細胞分析
8、藥物輸運