关于微流体毛细管中液滴产生的介绍
采用微流控技术来制备微液滴,除了采用微流体芯片如PDMS芯片、PMMA芯片、玻璃芯片外,还可以采用商业工具如色谱类工具来制造液滴。在这里,使用交叉结/十字结(cross-junction)或T型结(T-junction)来轻松制备微流控液滴,外形如下图所示。
这些工具分别是流动聚焦和交叉流动微流体方法的宏观等价物,主要区别在于微流体实验装置组建的时间。主要缺点是依赖于制造商,这意味着您无法精确选择通道尺寸,您必须在建议的尺寸(100 μm - 1 mm)之间进行选择。
有一个主要的微流体液滴制备装置协议,该协议描述了如何使用以下方法进行流体-流体分散:
A-流动聚焦方法(交叉结芯片)
B-交叉流动方法(T型结芯片)
微流体液滴制备装置的协议通常是一样的,在交叉点位置处引入两相流体,一相是连续相,另一相是分散相(液滴),如下图所示。
T型结芯片处产生微流体液滴:
运动到毛细管中的微流体液滴:
不过,有几个细节可以区分这两种方法:
A-交叉结的流动聚焦
1、主要通道是液滴流动的通道
2、连续相垂直连接到主通道
3、分散相必须在主通道的连续性中连接到通道
4、用输入压力驱动的流量控制液滴尺寸
B-T型结的交叉流动法
1、主要通道是液滴流动的通道
2、分散相垂直于主通道
3、连续相必须在主通道的连续性中连接到通道
4、用输入压力驱动的流量控制液滴尺寸
总之,通过将亚毫米导管连接到亚毫米的T型和交叉型结器件上,可以像在微流体芯片装置中那样产生液滴,这是一种产生液滴的Z简便的方法。共轴流流动制备液滴方法没有简单的替代方案。但是,微流体液滴制备中使用的Z常见的两种制备方法(交叉流动法和流动聚焦法)却很容易用色谱工具来完成。液滴尺寸由导管和接头的特征尺寸预先确定。使用流动聚焦法(交叉连接)制备液滴,液滴尺寸具有更多的灵活性。参考文献[1,2]描述了液滴尺寸控制的方法。
参考文献:
[1] G. F. Christopher and S. L. Anna. Microfluidic methods for generating continuous droplet streams. Journal of Physics D: Applied Physics, 40(19): R319, (2007).
[2] A. R. Abate, A. Poitzsch, Y. Hwang, J. Lee, J. Czerwinska, and D. A. Weitz. Impact of inlet channel geometry on microfluidic drop formation. Phys. Rev. E, 80(2), (2009).
根据Christopher和Anna[1]的说法“微流体技术提供了一种产生高度均匀的液滴和气泡的有效方法,也
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