微粒自夹流式微流控芯片及其制造方法和微粒自分散方法

1.本发明涉及微流控芯片技术领域，尤其涉及将微粒通过自夹流形成有一定间隔的单微粒顺序流的微粒自夹流式微流控芯片及其制造方法和微粒自分散方法。


背景技术：

2.众所周知，随着现代科学技术的进步,人类对应用领域的研究已经迈入了微观尺度范围,微纳米显微操作技术的研究越来越受到国内外学者的广泛关注。微粒的分离是微流体操纵中的关键技术,广泛应用在生物工程、医药、纳米自组装、化学分析、材料性能评定等各个领域，包括对单细胞、蛋白、纳米材料、液滴等的研究。比如，对单细胞分析可以分析细胞个体间差异包括细胞尺寸、生长速度、化学组成(磷脂、蛋白、代谢物、dna/rna)，以及细胞间差异产生的原因、机理。其研究内容涉及到肿瘤生物学、干细胞、微生物学、神经系统学和免疫学等领域。基于液滴的微流控芯片技术能够与众多的化学和生物试剂和“电子控制”相互兼容，并且具有良好的可编程和构建性。在大多数应用中，均匀的液滴可以确保恒定、可控和可预测的结果。基于液滴的应用主要集中在液滴操纵、液滴数字pcr(芯片法)，包括dd pcr(微滴式数字芯片法)，以及液滴分选、液滴检测等领域。
3.随着对基于微流控芯片领域兴趣的增长，更多控制、操纵和功能化单细胞、蛋白、纳米材料液滴等微粒的技术得以开发。其中，微粒的直径可以为微米至纳米量级。利用微流控技术可实现单个细胞、蛋白质、核酸等的封装以及微/纳米颗粒的合成。要对单微粒进行在线操作，首先要将微粒注入芯片。但是目前的微粒再注入技术普遍需要另外添加一路或两路油相作为鞘流液，将紧密排列的微粒分散开来。因此消耗大量夹流液，消耗大量试剂，大幅度增加了实验成本；且夹流液需要蠕动泵等额外的泵驱动设备，导致设备结构复杂，无法做到小型化与便携化，进一步增加实验成本。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明的目的是提供微粒自夹流式微流控芯片及其制造方法和微粒自分散方法，通过所述微粒自夹流式微流控芯片，能够将紧密排列的微粒分散，形成有间隔的单微粒顺序流，无需另外的夹流液与驱动设备，降低了微粒再注入的成本，无需蠕动泵等设备，实现了装置的简化。
5.为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：
6.首先，本发明提供微粒自夹流式微流控芯片，所述微粒自夹流式微流控芯片内设置至少一条微流体通道，所述微流体通道包括主通道、至少一段侧通道和夹流结构；
7.所述主通道上端设置微粒相入口，所述夹流结构下端设置微粒出口；
8.所述侧通道上端与所述主通道上游连通连接，所述微流体通道设置阻止微粒进入所述侧通道的微粒阻截结构，所述侧通道下端与所述主通道下游连通连接，所述夹流结构位于所述侧通道下端与所述主通道下游连通连接处；
9.所述微粒自夹流式微流控芯片上设置微粒进样孔和微粒出样孔，所述微粒进样孔
与所述微粒相入口连通连接，所述微粒出样孔与所述微粒出口连通连接。
10.优选的，所述侧通道与所述主通道连接处高度高于所述侧通道高度构成高度差值；所述微粒阻截结构为设置在所述侧通道与所述主通道连接处的微粒阻拦结构，或为所述侧通道的宽度小于所述液滴直径所构成的尺寸差结构，或为所述高度差值小于所述液滴直径所构成的尺寸差结构，或为其中二者或三者结构的组合。
11.优选的，所述微粒阻截结构为设置在所述侧通道与所述主通道连接处的微粒阻拦结构时，所述微粒阻拦结构为微筛阵列结构。
12.优选的，在所述微粒进样孔处设置气泡阻拦结构。
13.优选的，在所述气泡阻拦结构为微筛阵列结构。
14.优选的，在所述主通道下游与所述夹流结构之间设置至少一段蛇形通道。
15.优选的，在所述主通道下游设置至少一个的支通道，至少一个所述支通道下游与所述侧通道下端连通连接于所述夹流结构。
16.优选的，在所述微粒进样孔上游设置正压驱动装置，或在所述微粒出样孔下游设置负压驱动装置。
17.其次，本发明提供微粒自夹流式微流控芯片的制造方法，用于制造上述任一项所述的微粒自夹流式微流控芯片，包括以下步骤：
18.制备硅胶模板：
19.通过制图软件设计具有所述主通道的主通道结构和具有所述侧通道的侧通道结构，并进行打印；
20.将硅片滴上光刻胶后甩胶，并将其覆盖掩膜所述侧通道结构，然后曝光；
21.将曝光后的硅片再次甩胶后，将其覆盖掩膜所述主通道结构，使得所述主通道结构与所述侧通道结构对准，然后曝光；
22.将未固化部分通过显影液清洗，得到所述硅片模板；
23.制备具有通道结构的上层pdms芯片：
24.将pdms单体与固化剂混合得到pdms高聚物；
25.将所述pdms高聚物倒在所述硅片模板上，烘干后得到具有所述主通道结构和所述侧通道结构的所述上层pdms芯片；
26.制备所述上层pdms芯片上的所述微粒进样孔和所述微粒出样孔：
27.将具有所述通道结构的所述上层pdms芯片打出所述微粒进样孔和所述微粒出样孔；
28.将待键合的下层芯片采用无刻蚀图案的pdms光滑基片；
29.制备所述微粒自夹流式微流控芯片：
30.将所述上层pdms芯片与所述下层芯片等离子体键合制得所述微粒自夹流式微流控芯片，并经过放置后，恢复所述微粒自夹流式微流控芯片的疏水性。
31.再次，本发明提供微粒自分散方法，采用上述任一项所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
32.接入微粒相的进样端：将所述微粒相的进样端接入所述微粒进样孔；
33.接入压力驱动装置：将所述微粒进样孔接入正压驱动装置，或将所述微粒出样孔接入负压驱动装置；
34.分离微粒和流体：驱动所述正压驱动装置或所述负压驱动装置，将所述微粒相的进样端的液滴相通过所述微粒进样孔流入所述微粒自夹流式微流控芯片；所述微粒相在所述主通道下游和所述侧通道下端分别分离出微粒和夹流液；
35.汇集所述微粒和所述夹流液及微粒分散：使得分离出的所述微粒和夹流液在所述夹流结构汇集，通过所述夹流液将所述微粒自分散；
36.得到自分散后所述微粒：将自分散后的所述微粒经所述微粒出样孔流出。
37.本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
38.1、本发明提供的微粒自夹流式微流控芯片和微粒自分散方法，适用于各尺寸微粒的自分散，通道高度和宽度可根据微粒直径进行调整；
39.2、本发明提供的微粒自夹流式微流控芯片和微粒自分散方法，实现了从微粒相中过滤出部分流体作为夹流流体，减少了夹流液消耗，不需额外的泵装置，使得该微粒自夹流式微流控芯片可以做到小型化与便携化；
40.3、本发明提供的微粒自夹流式微流控芯片和微粒自分散方法，使得该芯片可重复利用，降低操作成本；
41.4、本发明提供的微粒自夹流微流控芯片的制造方法、微粒自分散方法，均操作简便，且其制造方法成品率高，能够保证产品质量。
附图说明
42.图1为本发明实施例1提供的微粒自夹流式微流控芯片的结构示意图；
43.图2为本发明实施例1的含有蛇形通道及微粒阻拦结构和气泡阻拦结构的结构示意图；
44.图3为本发明实施例1的微粒阻拦结构和气泡阻拦结构的示意图；
45.图4为本发明实施例1的一个侧通道为弯折结构，且在夹流结构处主通道宽度大于侧通道宽度的示意图；
46.图5为本发明实施例1的两个侧通道为弯折结构，且在夹流结构处主通道宽度大于侧通道宽度的示意图；
47.图6为本发明实施例1的一个侧通道为弯折结构，且在夹流结构处主通道宽度等于侧通道宽度的示意图；
48.图7为本发明实施例1的两个侧通道为弯折结构的示意图，且在夹流结构处主通道宽度等于侧通道宽度；
49.图8为本发明实施例1的一个侧通道为弯折结构，且在夹流结构处主通道宽度小于侧通道宽度的示意图；
50.图9为本发明实施例1的两个侧通道为弯折结构，且在夹流结构处主通道宽度大于侧通道宽度的示意图；
51.图10为本发明实施例1的一个侧通道为弧形弯曲结构的示意图；
52.图11为本发明实施例1的两个侧通道为弧形弯曲结构的示意图；
53.图12为本发明实施例1的一个侧通道为弯折结构、主通道设置两个或多个支通道的示意图；
54.图13为本发明实施例1的两个侧通道为弯折结构、主通道设置两个或多个支通道
的示意图；
55.图14为本发明实施例2的微粒自夹流式微流控芯片制造方法的流程图；
56.图15为本发明实施例2的主通道结构示意图；
57.图16为本发明实施例2的侧通道结构示意图；
58.图17为本发明实施例3的微粒自夹流式微流控芯片使用方法的流程图；
59.图18为本发明实施例3的液滴自夹流效果图；
60.图19为本发明实施例4的微粒自夹流式微流控芯片使用方法的流程图；
61.图20为本发明实施例4的液滴荧光信号图；
62.图21为实施例5的微粒自分散方法的流程图；
63.图22为实施例6的微粒自分散方法的流程图；
64.图23为实施例7的微粒自分散方法的流程图；
65.图24为实施例8的微粒自分散方法的流程图；
66.图25为实施例9的微粒自分散方法的流程图；
67.图26为实施例10的微粒自分散方法的流程图。
68.图中附图标记：1为微粒进样孔，2为主通道，3为侧通道，4为夹流结构，5为微粒出样孔，6为气泡阻拦结构，7为微粒阻拦结构，8为蛇形通道，a为主通道结构，b为侧通道结构。
具体实施方式
69.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
70.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或组件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
71.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“装配”、“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个组件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
72.本发明的目的是提供微粒自夹流式微流控芯片及其制造方法和微粒自分散方法，通过所述微粒自夹流式微流控芯片，能够将紧密排列的微粒分散，形成有一定间隔的单微粒顺序流，无需另外的夹流液与驱动设备，降低了微粒再注入的成本，无需蠕动泵等设备，实现了装置的简化。
73.下面，结合附图对本发明实施例提供的微粒自夹流式微流控芯片进行详细的说明。
74.实施例1
75.如图1所示，本实施例提供的微粒自夹流式微流控芯片，所述微粒自夹流式微流控
芯片内设置至少一条微流体通道，微流体通道包括主通道2、至少一段侧通道3和夹流结构4；
76.主通道2上端设置微粒相入口，夹流结构4下端设置微粒出口；
77.侧通道3上端与主通道2上游连通连接，微流体通道设置阻止微粒进入侧通道3的微粒阻截结构7，侧通道3下端与主通道2下游连通连接，夹流结构4位于侧通道3下端与主通道2下游连通连接处；
78.所述微粒自夹流式微流控芯片上还设置微粒进样孔1和微粒出样孔5，微粒进样孔1与主通道2的微粒相入口连通连接，微粒出样孔5与夹流结构4的微粒出口连通连接。
79.本实施例提供的所述微粒自夹流式微流控芯片在使用时，首先将微粒相通过液滴进样孔1进入所述微粒自夹流式微流控芯片的主通道2内，由于主通道2与侧通道3之间设置了微粒阻截结构，微粒相中的微粒只能流入主通道2而无法进入侧通道3，而微粒相中的部分流体进入侧通道3作为夹流液，最后汇集于主通道2下游的夹流结构4处，使得过滤到侧通道3内的夹流液与主通道2内的微粒汇集，进而使得紧密排列的微粒滴在夹流液的作用下，在夹流结构4处自分散。由于无需额外的夹流液与驱动设备，因此降低了微粒再注入的成本，无需蠕动泵等设备，实现了装置的简化。该所述微粒自夹流式微流控芯片可以应用于细胞单包裹、细胞单分散、液滴荧光信号检测、微生物液滴信号检测，也可以应用于液滴酶活筛选、微生物组液滴培养后的流式分选与质谱分析、细胞测序的耦合接口，其适用于细胞分选、液滴操纵、液滴检测、液滴计数、液滴分选、数字核酸扩增等微流控领域；其中，形成微粒自夹流并分选方法还包括对分选的目标微粒进行进一步操作，能够将紧密排列的微粒分散，形成有间隔的单微粒顺序流，其中，间隔可以为微米至米量级，所述操作包含单细胞测序、单细胞形态分析、单细胞培养等。
80.如图3所示，上述实施例中，微粒阻截结构7为设置在侧通道3上端与主通道2上游连通连接处的微粒阻拦结构。微粒阻拦结构阻止微粒相内的微粒流入侧通道3，使得微粒相中的部分流体进入侧通道3，促进微粒相流经侧通道3上端与主通道2分岔处时，微粒与流体的分离。
81.如图3所示，上述实施例中，微粒阻拦结构可以为微筛阵列结构，但不限于微筛阵列结构。其中，微筛阵列结构的微粒阻拦结构能够进一步提高微粒相流经侧通道3上端与主通道2分岔处时，微粒与夹流液的分离效果和分离效率。如图1所示，上述实施例中，侧通道3与主通道2连接处高度高于侧通道3高度构成高度差值；微粒阻截结构7为侧通道3的宽度小于微粒直径所构成的尺寸差结构，或为高度差值小于微粒直径所构成的尺寸差结构，或为二者结构的组合。
82.即，侧通道3内部为圆形通道时，其内部通道的直径小于微粒直径所构成的尺寸差结构构成微粒阻截结构7；或侧通道3内部为矩形等非圆形通道时，其内部通道的最小宽度小于微粒直径所构成的尺寸差结构构成微粒阻截结构7。或相对于侧通道3与主通道2连接处，即侧通道3与主通道2的分岔处，该连接处的高度高于侧通道3上端入口端的高度，即上述分岔处的高度高于侧通道3上端入口端的高度，该高度差值小于微粒直径的尺寸差结构构成微粒阻截结构7。
83.需要说明的是，主通道2内部为圆形通道时，其内部通道的直径大于微粒直径；或主通道2内部为矩形等非圆形通道时，其内部通道的最小宽度大于微粒直径。或相对于侧通
道3与主通道2的连接处，即侧通道3与主通道2的分岔处，主通道2上端入口端的高度高于该连接处的高度，即主通道2上端入口端的高度高于上述分岔处的高度，该高度差值大于微粒直径。
84.综上，侧通道3与主通道2连接处高度高于侧通道3高度构成高度差值；微粒阻截结构7为设置在侧通道3与主通道2连接处的微粒阻拦结构7，或为侧通道3的宽度小于微粒直径所构成的尺寸差结构，或为高度差值小于微粒直径所构成的尺寸差结构，或为其中二者或三者结构的组合。使得微粒能够进入通过主通道2，而无法进入通过侧通道3。
85.如图1所示，上述实施例中，主通道2上端高度与宽度均大于微粒直径，其目的是降低侧通道3相对于主通道2的流阻，防止微粒进入侧通道3。
86.上述实施例中，主通道2上端高度或宽度大于侧通道3上端高度或宽度，主通道2上端高度与宽度均大于微粒直径，侧通道3上端高度或宽度小于微粒直径，并且侧通道3上端与主通道2上游连通连接处的微粒阻拦结构7，其目的是更好地防止微粒进入侧通道3。可以进一步的，主通道2下端高度或宽度大于侧通道3下端高度或宽度，即主通道2整体高度或宽度大于侧通道3整体高度或宽度，其作用是促进侧通道3相对于主通道2的流阻的降低，更好地阻止微粒进入侧通道3。
87.如图3所示，上述实施例中，微粒进样孔1处设置气泡阻拦结构6(如微筛阵列结构)，气泡阻拦结构6用于防止气泡流入主通道2。
88.上述实施例中，气泡阻拦结构6可以为微筛阵列结构，但不限于阵列结构。其中，微筛阵列结构的气泡阻拦结构6能够提高阻止气泡进入主通道2的效果和效率。
89.如图2所示，上述实施例中，主通道2下游与夹流结构4之间设置至少一段蛇形通道8。蛇形通道8能够起到对微粒进行缓流的作用。
90.如图1所示，上述实施例中，为了提高微粒相中微粒与流体的分离效率和分离效果，侧通道3的数量可以为两段或两段以上。此外，为了使得微粒相中的流体更均匀、更充分地与微粒分离，两段或两段以上的侧通道3可以均匀分布地与主通道2连通连接。
91.上述实施例中，主通道2的下游可以变窄，即主通道2下游的内径尺寸小于其中游的内径尺寸，其目的为方便侧通道3下端与主通道2下游连通连接构成汇集结构，促进侧通道3中的流体作为夹流液将主通道2中的微粒分散。其中，主通道2下游的内径尺寸可以线性减小。
92.上述实施例中，微粒进样孔1作为微粒相进入所述微粒自夹流式微流控芯片的通孔，其上游可以是液滴发生结构，但不限于此种结构。即微粒进样孔1可以与液滴发生结构的液滴出样端连通连接。液滴的油相可以是氟碳油、矿物油、硅油、植物油等；水相可以是纯水，培养液、菌液、反应液、培养过的液滴等。
93.上述实施例中，微粒进样孔1作为微粒相进入所述微粒自夹流式微流控芯片的通孔，其上游可以是细胞悬液、微球等，但不限于此流体。细胞悬液、微球等可以是分散于纯水、培养液、反应液中、被培养过的液滴等。
94.如图3所示，上述实施例中，主通道2作为微粒相通道，其与微粒进样孔1连通连接的前端结构可以是阵列结构的气泡阻拦结构6，以防止气泡流入。气泡阻拦结构6上游可以是液滴发生、培养、反应结构，但不局限于此种结构。
95.上述实施例中，侧通道3作为微粒相中的夹流液通道，如前所述，主通道2与侧通道
3交界处可以添加阵列结构的微粒阻拦结构，但不限于此种结构。目的是阻止微粒流入侧通道。或者可以相对于微粒的直径，减小侧通道3的内径尺寸，以防止微粒进入侧通道3。
96.如图1所示，上述实施例中，夹流结构4位于主通道2与侧通道3交汇处，在该结构实现通过夹流液将密集排列的微粒自分散。
97.上述实施例中，微粒出样孔5作为微粒流出所述液滴自分散式微流控芯片的通孔，其下游可以是信号检测结构、分选结构等，但不限于此种结构。即微粒出样孔5可以与信号检测结构、分选结构的进样端连通连接。
98.如图13所示，上述实施例中，主通道2下游可以设置两个以上的支通道。至少一个支通道下游与侧通道3下端连通连接。即微流体通道作为样品通道，包括主通道2、侧通道3和夹流结构4，侧通道3从主通道2上游中分出，最终汇集于主通道2下游或汇集于主通道2的支通道。由于夹流结构4位于主通道2和侧通道3汇集处，则当主通道2设置支通道时，夹流结构4位于主通道2的支通道与其侧通道3汇集处。而当主通道2具有两个以上的多个支通道时，每个支通道可以匹配一个或多个侧通道3，则夹流结构4的数量可以为多个。即多个夹流结构4分别位于每个支通道与该支通道的每个侧通道3的汇集处。
99.如图1所示，上述样品通道的入口端与微粒进样孔1相连，出口端与微粒出样孔5相连。
100.上述实施例中，所述微粒自夹流式微流控芯片材质可以选用pdms(聚二甲基硅氧烷)、pmma(聚甲基丙烯酸甲酯)、石英、硼硅玻璃、氟化钙，但是不限于上述材质。
101.如图3所示，上述实施例中，所述微粒自夹流式微流控芯片的微流体通道的内表面可以为疏水亲油表面。此时，如前所述，主通道2下游与夹流结构4之间设置至少一段蛇形通道8，蛇形通道8对微粒进行缓流，更好地提高夹流液与微粒分离的效果和效率。蛇形通道8可以为“c”字形弯曲通道、“s”字形弯曲通道或“弓”字形弯曲通道。蛇形通道8的弯曲处可以为弧形弯曲结构。
102.上述实施例中，微粒进样孔1可以与进样导管接口连接。
103.如图1所示，上述实施例中，侧通道3的内径小于微粒直径。侧通道3的内径小于主通道2的内径。这样能够进一步避免微粒进入侧通道3，保证夹流液与微粒相的有效分离。
104.上述实施例中，微粒出样孔5与夹流结构4可以通过通道连通连接，夹流结构4与主通道2可以通过通道连通连接。则侧通道3用于过滤微粒相中的微粒，只允许微粒相中部分流体进入；夹流结构4与通道连通连接所构成的夹流通道，用于将侧通道3的流体汇入，使其作为夹流液，实现分散微粒分散通道内紧密排列的微粒。
105.上述实施例中，主通道2的微粒相入口可以与液滴发生结构的出样端连通连接。
106.上述实施例中，液滴直径可以为50μm，主通道2的高度可以为40～100μm，优选为50μm；侧通道3的高度可以为1～50μm，优选为10μm；夹流结构4与出样孔5之间的通道宽度可以为50～100μm；主通道2最大宽度可以为50～500μm，最小宽度可以为50～100μm；侧通道3最大宽度可以为50～500μm，最小宽度可以为10～100μm。
107.上述实施例中，微粒进样孔1与液滴发生结构、液滴发生装置或液滴样品进样装置的出样端连通连接，液滴发生结构、液滴发生装置或液滴样品进样装置可以是重力驱动调节进样装置、注射器、蠕动泵、注射泵，但是不限于上述装置。
108.上述实施例中，所述微粒自夹流式微流控芯片可以包含液滴发生结构或装置、细
胞或液滴培养结构或装置、细胞或液滴反应结构或装置，液滴发生结构或装置、细胞或液滴培养结构或装置、细胞或液滴反应结构或装置应位于主通道2上游。
109.上述实施例中，所述微粒自夹流式微流控芯片可以包含分选结构或装置、检测结构或装置，分选结构或装置、检测结构或装置应位于夹流结构4下游。
110.上述实施例中，液滴发生结构或装置可以包含所述微粒自夹流式微流控芯片内的液滴发生结构与所述微粒自夹流式微流控芯片外的液滴发生装置。
111.所述微粒自夹流式微流控芯片内的液滴发生结构包括但不限于t型通道、夹流聚焦、共聚焦结构等。液滴发生后在所述微粒自夹流式微流控芯片内直接与主通道2连通，或通过导管与微粒进样孔1连通。
112.所述微粒自夹流式微流控芯片外的液滴发生结构或装置包括但不限于采用离心法、振荡法，并通过导管与液滴进样孔1连通连接的液滴发生结构或装置。
113.所述芯片外液滴样品进样装置选自但不限于：重力驱动调节进样装置、注射器、蠕动泵、注射泵。
114.夹流结构4下游可包括但不限于检测装置、分选装置，即夹流结构4下游的微粒出样孔5可以与不限于检测装置、分选装置等装置的进样端连通连接。其中，检测装置包括但不限于激光激发的荧光检测装置、拉曼检测装置、光学检测装置、荧光检测装置、电导检测装置。
115.如图4至图13所示，上述实施例中，侧通道3与主通道2上游连通连接的上部可以设置为弯折结构，该弯折结构可以为直角弯折结构、钝角弯折结构或弧形弯折结构。
116.上述实施例中，侧通道3与主通道2下游连通连接的下部可以设置为弯折结构，该弯折结构可以为钝角弯折结构或弧形弯折结构。
117.在夹流结构4处，主通道的宽度可以大于、小于或等于侧通道的宽度。
118.如图12和图13所示，主通道2可以设置两个以上的多个支通路，其中一个支通路下游与侧通道3下端连通连接，夹流结构4设置在支通路下游与侧通道3下端连通连接处，夹流结构4通过通道与一个微粒出样孔5连通连接；其余支通路直接通过通道与另一个微粒出样孔5连通连接。其中，图4、图6、图8、图10和图12中所示的侧通道3数量为一个，图5、图7、图9、图11和图13中所示的侧通道3数量为两个，且两个侧通道3均匀对称分布，也可以不均匀对称分布。
119.如图1所示，上述实施例中，侧通道3的下游可以变窄，即侧通道3下游的宽度尺寸小于其中游的宽度尺寸，其目的为方便侧通道3下端与主通道2下游连通连接构成汇集结构，促进侧通道3中的流体作为夹流液将主通道2中的微粒分散。其中，侧通道3下游的宽度尺寸可以线性减小。
120.如图14所示，本发明提供的所述微粒自夹流式微流控芯片的制造方法，包括步骤：制备硅胶模板、制备具有通道结构的上层pdms芯片、制备上层pdms芯片上的微粒进样孔1和微粒出样孔5、制备所述微粒自夹流式微流控芯片。其操作简便，成品率高，保证产品质量。
121.下面，结合附图对本发明实施例提供的所述微粒自夹流式微流控芯片的制造方法进行详细的说明。
122.实施例2
123.如图14所示，所述微粒自夹流式微流控芯片的制造方法，用于制造如实施例1所述
的微粒自夹流式微流控芯片，包括以下步骤：
124.s01.制备硅胶模板：
125.如图15和图16所示，通过制图软件设计具有主通道2的主通道结构a和具有侧通道3的侧通道结构b，并进行打印；
126.将硅片滴上光刻胶后甩胶，并将其覆盖掩膜侧通道结构b，然后曝光；
127.将曝光后的硅片再次甩胶后，将其覆盖掩膜主通道结构a，使得主通道结构a与侧通道结构b对准，然后曝光；
128.将未固化部分通过显影液清洗，得到硅片模板；
129.s02.制备具有通道结构的上层pdms芯片：
130.将pdms单体与固化剂混合得到pdms高聚物；
131.将pdms高聚物倒在步骤s01制得的硅片模板上，烘干后得到具有主通道结构a和侧通道结构b的上层pdms芯片；
132.s03.制备上层pdms芯片上的微粒进样孔1和微粒出样孔5：
133.将步骤s02制得的具有通道结构的上层pdms芯片打出微粒进样孔1和微粒滴出样孔5；
134.将待键合的下层芯片采用无刻蚀图案的pdms光滑基片；
135.s04.制备所述微粒自夹流式微流控芯片：
136.将步骤s03制得的上层pdms芯片与下层芯片等离子体键合制得所述微粒自夹流式微流控芯片，并经过放置后，恢复所述微粒自夹流式微流控芯片的疏水性。
137.上述实施例中，在进行步骤s01时，制备硅胶模板中，可以采用cad制图软件设计具有主通道2的主通道结构a和具有侧通道3的侧通道结构b。
138.上述实施例中，在进行步骤s01时，制备硅胶模板中，可以进行菲林掩膜打印。
139.上述实施例中，在进行步骤s01时，制备硅胶模板中，可以将清洗过的硅片滴上光刻胶进行甩胶。
140.上述实施例中，在进行步骤s01时，制备硅胶模板中，可以将硅片滴上su-8光刻胶进行甩胶。
141.上述实施例中，在进行步骤s01时，制备硅胶模板中，可以在曝光机下进行曝光。
142.上述实施例中，在进行步骤s02时，制备具有通道结构的上层pdms芯片中，可以将pdms单体与固化剂按比例混匀，该比例可以为质量百分比10:1。
143.上述实施例中，在进行步骤s02时，制备具有通道结构的上层pdms芯片中，可以将pdms高聚物倒在硅片模板上，使得pdms高聚物厚为1～10mm。
144.上述实施例中，在进行步骤s03时，制备上层pdms芯片上的微粒进样孔1和微粒出样孔5中，将带有通道结构的上层pdms芯片上用打孔器打出微粒进样孔1和微粒出样孔5。
145.上述实施例中，在进行步骤s03时，制备上层pdms芯片上的微粒进样孔1和微粒出样孔5中，pdms光滑基片的厚度为1～10mm。
146.上述实施例中，在进行步骤s04时，制备所述微粒自夹流式微流控芯片中，将等离子体键合制得所述微粒自夹流式微流控芯片，在70℃的温度条件下，经过放置8～12小时后，恢复其疏水性。
147.本发明提供的所述微粒自夹流式微流控芯片，可以应用于细胞单包裹、液滴荧光
信号检测、微生物液滴信号检测，也可以应用于微生物组液滴培养后的流式分选与质谱分析、细胞测序的耦合接口；也可以用于细胞操纵、微球操纵、液滴操纵、数字核酸扩增、液滴操纵、液滴检测、液滴计数、液滴分选等微流控领域。
148.下面，结合附图对本发明实施例提供的所述微粒自夹流式微流控芯片的使用方法进行详细的说明。
149.实施例3
150.本实施例以所述微粒自夹流式微流控芯片应用于液滴自夹流为示范，提供通过基于流体力学的再注入式的所述微粒自夹流式微流控芯片实现紧密排列液滴的分散的使用方法。
151.如图17所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
152.s11.接入液滴相进样端：
153.将液滴相的进样端接入微粒进样孔1；
154.s12.接入压力驱动装置：
155.将微粒进样孔1接入正压驱动装置，或将微粒出样孔5接入负压驱动装置；
156.s13.分离液滴和夹流液：
157.驱动步骤s11接入的正压驱动装置或负压驱动装置，将步骤s11接入进样端的液滴相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片；液滴相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出液滴和夹流液；
158.s14.汇集液滴和分离油及液滴自夹流：
159.使得步骤s13中分离出的液滴和夹流液在夹流结构4汇集，通过夹流液将液滴自分散；
160.s15.得到分散后液滴(如图18所示)：
161.将步骤s14分散后的液滴经微粒出样孔5流出。
162.上述实施例中，在进行步骤s13时，分离液滴和夹流液中，将步骤s11接入进样端的液滴相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片时，液滴相通过气泡拦截结构6将气泡拦截，使得气泡无法进入下游所述微粒自夹流式微流控芯片结构。
163.上述实施例中，在进行步骤s13时，分离液滴和夹流液中，将步骤s11接入进样端的液滴相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片后，由于主通道2与侧通道3交界处的微粒拦截结构7，或由于侧通道3相对于主通道2的内径小，或由于以上两结构的结合，使得油相进入侧通道3，而液滴无法进入侧通道3，实现液滴相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出液滴和油相。
164.上述实施例中，在进行步骤s15时，得到分散后液滴后，若一段时间内不会再用该所述微粒自夹流式微流控芯片，则可以将所述微粒自夹流式微流控芯片取下，用无水乙醇将主通道2冲洗干净，放入烘箱烘干后，可以循环再利用。同时也可以用无水乙醇将侧通道3、夹流结构4等的通道清洗干净，即将微流体通道整体清洗干净。
165.实施例4
166.本实施例以将所述微粒自夹流式微流控芯片作为液滴核酸扩增荧光信号分析统计装置为例，提供将所述微粒自夹流式微流控芯片作为液滴核酸扩增荧光信号分析统计装
置的使用方法。
167.如图19所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
168.s21.液滴中核酸扩增：
169.将含有核酸、酶、缓冲液、引物、荧光染料或靶标等溶液按比例混合，生成液滴，设置相应温度，使目标片段扩增；
170.其中，将含有核酸、酶、缓冲液、引物、荧光染料或靶标等溶液按比例混合，例如，液滴pcr反应中，supermix比例为：核酸、酶、缓冲液、引物、荧光染料或靶标等溶质与溶液的质量百分比为1：2；
171.其中，相应温度可以例如，液滴pcr反应中，分为95℃变性、退火和72℃延伸；
172.s22.基于荧光的液滴核酸扩增分析：
173.使用基于荧光的液滴核酸扩增分析可以对目标片段进行绝对定量，是一种终点计数的核酸定量方式；
174.s23.单个液滴的分散与统计：
175.利用所述液滴自分散式微流控芯片对收集的液滴进行分散与统计，
176.首先，将如光纤等的荧光信号采集装置置于夹流结构4下游通道处，打开荧光信号采集分析系统；
177.其次，将微粒进样口1连接含有液滴的软管，软管另一端连接正压驱动泵或注射器等驱动装置，或在微粒出样孔5连接负压驱动泵或注射器等驱动装置；再次，运行驱动装置，使液滴流入所述微粒自夹流式微流控芯片，在夹流结构4中进行分散；
178.然后，调整荧光信号采集软件参数，使其收集到液滴荧光信号，并对其进行分析(如图20所示)。
179.还可以包括步骤s24，对所述微粒自夹流式微流控芯片进行再利用处理：
180.实验结束后，用无水乙醇冲洗所述微粒自夹流式微流控芯片的微流体通道，再将所述微粒自夹流式微流控芯片烘干，以备循环利用。
181.实施例5
182.本实施例以将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴信号分析统计装置为例，提供将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴信号分析统计装置的使用方法。
183.如图21所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
184.s31.液滴中微生物液体培养和扩增：
185.将含有微生物的选择培养基生成液滴，收集到ep(离心管)管中放在培养箱中培养预设时间，使目标微生物大量繁殖，充满液滴；
186.其中，预设时间可以为12小时；
187.s32.基于散射光的无标记的生长表型液滴分选：
188.使用基于散射光的无标记的生长表型液滴分选系统，可以将培养过的液滴进行分选，长满目标微生物的液滴可以被分选出来并收集到；
189.s33.单个液滴的分散与分析统计：
190.利用所述微粒自夹流式微流控芯片对收集的液滴进行分散，
191.首先，将液滴信号采集与分选装置置于夹流结构4通道处，打开系统；
192.其次，将微粒进样孔1连接含有菌液的注射器，或用泵从微粒进样孔1泵入菌液；或在微粒出样孔5连接负压驱动泵或注射器等驱动装置；
193.然后，运行驱动装置，使液滴流入所述微粒自夹流式微流控芯片，在夹流结构4中进行分散；
194.最后，调整液滴信号采集与分选软件参数，使其收集到液滴信号，并根据信号对其进行统计分析。
195.还可以包括步骤s34，对所述微粒自夹流式微流控芯片进行再利用处理：
196.实验结束后，用无水乙醇冲洗所述液滴自分散式微流控芯片的微流体通道，再将所述液滴自分散式微流控芯片烘干，以备循环利用。
197.实施例6
198.本实施例以将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴培养后的流式分选与细胞测序的耦合接口为例，提供将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴培养后的流式分选与细胞测序的耦合接口的使用方法。
199.如图22所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
200.s41.液滴中微生物液体培养和扩增：
201.将含有微生物的选择培养基生成液滴，收集到ep管中放在培养箱中培养设定时间，使目标微生物大量繁殖，充满液滴；
202.其中，设定时间可以为12小时；
203.s42.基于散射光的无标记的生长表型液滴分选：
204.使用基于散射光的无标记的生长表型液滴分选系统，可以将培养过的液滴进行分选，长满目标微生物的液滴可以被分选出来并收集到；
205.s43.单个液滴的自分散：
206.利用所述液滴自分散式微流控芯片来进行液滴的分散，
207.首先，将液滴信号采集与分选装置置于夹流结构4的通道处，打开系统；
208.其次，将微粒进样口1连接含有菌液液滴的注射器，或用泵从微粒进样口1泵入菌液进入通道；或在微粒出样孔5连接负压驱动泵或注射器等驱动装置；
209.再次，运行驱动装置，使得液滴流入所述微粒自夹流式微流控芯片，在夹流结构4中进行分散；
210.然后，调整液滴信号采集与分选软件参数，使其收集到液滴信号，并根据信号对其进行分选，使所需液滴选择性流入微粒出样孔5。
211.s44.得到目标微生物的生长状况信息：
212.将微粒出样孔5流出的液滴进行收集，通过测序可以得到目标微生物的多项信息。
213.还可以包括s45.对所述微粒自夹流式微流控芯片进行再利用处理：
214.实验结束后，用无水乙醇冲洗所述微粒自夹流式微流控芯片的微流体通道，再将所述液滴自分散式微流控芯片烘干，以备循环利用。
215.实施例7
216.本实施例以将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴培养后的流式分选与质谱分析的耦合接口为例，提供将所述微粒自夹流式微流控芯片作为微生物组液滴培养后的流式分选与质谱分析的耦合接口的使用方法。
217.如图23所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
218.s51.液滴中微生物液体培养和扩增：
219.将含有微生物的选择培养基生成液滴，收集到ep管中放在培养箱中培养设定时间，使目标微生物大量繁殖，充满液滴；
220.其中，设定时间可以为12小时；
221.s52.基于散射光的无标记的生长表型液滴分选：
222.使用基于散射光的无标记的生长表型液滴分选系统，可以将培养过的液滴进行分选，长满目标微生物的液滴可以被分选出来并收集到；
223.s53.单个液滴的自分散：
224.利用所述微粒自夹流式微流控芯片来进行液滴的分散，
225.首先，将液滴信号采集与分选装置置于夹流结构4的通道处，打开系统；
226.其次，将微粒进样口1连接含有菌液液滴的注射器，或用泵从微粒进样口1泵入菌液进入通道，或在微粒出样孔5连接负压驱动泵或注射器等驱动装置；
227.再次，运行驱动装置，使得液滴流入所述微粒自夹流式微流控芯片，在夹流结构4中进行分散；
228.然后，调整液滴信号采集与分选软件参数，使其收集到液滴信号，并根据信号对其进行分选，使所需液滴选择性流入微粒出样孔5；
229.s54.质谱分析：
230.将微粒出样孔5流出的液滴进行收集，做质谱分析。
231.还可以包括步骤s55，对所述微粒自夹流式微流控芯片进行再利用处理：
232.实验结束后，用无水乙醇冲洗所述微粒自夹流式微流控芯片的微流体通道，再将所述微粒自夹流式微流控芯片烘干，以备循环利用。
233.实施例8
234.本实施例以将所述微粒自夹流式微流控芯片作为液滴酶活筛选后的与流式分选耦合接口为例，提供将所述微粒自夹流式微流控芯片作为液滴酶活筛选后的与流式分选耦合接口的使用方法。
235.如图24所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
236.s61.液滴中酶与底物反应：
237.将含有底物、酶和染料等的溶液生成液滴，使酶、底物和染料充分反应；
238.s62.单个液滴的分散与荧光液滴分选：
239.利用所述液滴自分散式微流控芯片对收集的液滴进行分散与荧光检测，
240.首先，将如光纤等的荧光信号采集装置置于夹流结构4下游通道处，打开荧光信号采集分析系统；
241.其次，将微粒进样口1连接含有液滴的软管，软管另一端连接正压驱动泵或注射器
等驱动装置，或在微粒出样孔5连接负压驱动泵或注射器等驱动装置；
242.再次，运行驱动装置，使液滴流入所述微粒自夹流式微流控芯片，在夹流结构4中进行自分散；
243.然后，调整液滴信号采集与分选软件参数，使其收集到液滴信号，并根据信号对其进行分选，使所需液滴选择性流入微粒出样孔5。
244.s63.筛选到含有酶活强的液滴；
245.将微粒出样孔5流出的液滴进行收集，筛选出能与底物反应的酶。
246.还可以包括步骤s45，对所述微粒自夹流式微流控芯片进行再利用处理：
247.实验结束后，用无水乙醇冲洗所述微粒自夹流式微流控芯片的微流体通道，再将所述微粒自夹流式微流控芯片烘干，以备循环利用。
248.实施例9
249.本实施例以所述微粒自夹流式微流控芯片应用于细胞自夹流为示范，提供通过基于流体力学的再注入式的所述微粒自夹流式微流控芯片实现紧密排列细胞的分散的使用方法。
250.如图25所示，微粒自分散方法，采用如实施例1中任一项所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
251.s71.接入细胞相进样端：
252.将细胞相的进样端接入微粒进样孔1；
253.s72.接入压力驱动装置：
254.将微粒进样孔1接入正压驱动装置，或将微粒出样孔5接入负压驱动装置；
255.s73.分离细胞和夹流液：
256.驱动步骤s71接入的正压驱动装置或负压驱动装置，将步骤s71接入进样端的细胞相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片；细胞相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出细胞和夹流液；
257.s74.汇集细胞和夹流液及细胞自夹流：
258.使得步骤s73中分离出的细胞和夹流液在夹流结构4汇集，通过夹流液将细胞自分散；
259.s75.得到分散后细胞(如图18所示)：
260.将步骤s74分散后的细胞经微粒出样孔5流出。
261.上述实施例中，在进行步骤s73时，分离细胞和夹流液中，将步骤s71接入进样端的细胞相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片时，细胞相通过气泡拦截结构6将气泡拦截，使得气泡无法进入下游所述微粒自夹流式微流控芯片结构。
262.上述实施例中，在进行步骤s73时，分离细胞和夹流液中，将步骤s71接入进样端的细胞相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片后，由于主通道2与侧通道3交界处的微粒拦截结构7，或由于侧通道3相对于主通道2的内径小，或由于以上两结构的结合，使得细胞周围流体进入侧通道3，而细胞无法进入侧通道3，实现细胞相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出细胞和流体。
263.上述实施例中，在进行步骤s75时，得到分散后细胞后，若一段时间内不会再用该所述微粒自夹流式微流控芯片，则可以将所述微粒自夹流式微流控芯片取下，用无水乙醇
将主通道2冲洗干净，放入烘箱烘干后，可以循环再利用。同时也可以用无水乙醇将侧通道3、夹流结构4等的通道清洗干净，即将微流体通道整体清洗干净。
264.实施例10
265.本实施例以所述微粒自夹流式微流控芯片应用于颗粒自夹流为示范，提供通过基于流体力学的再注入式的所述微粒自夹流式微流控芯片实现紧密排列颗粒的分散的使用方法。
266.如图26所示，微粒自分散方法，采用如实施例1所述的微粒自夹流式微流控芯片实现，包括以下步骤：
267.s81.接入颗粒相进样端：
268.将颗粒相的进样端接入微粒进样孔1；
269.s82.接入压力驱动装置：
270.将颗粒进样孔1接入正压驱动装置，或将微粒出样孔5接入负压驱动装置；
271.s83.分离颗粒和夹流液：
272.驱动步骤s81接入的正压驱动装置或负压驱动装置，将步骤s81接入进样端的颗粒相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片；颗粒相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出颗粒和夹流液；
273.s84.汇集颗粒和夹流液及颗粒自夹流：
274.使得步骤s83中分离出的颗粒和夹流液在夹流结构4汇集，通过夹流液将颗粒自分散；
275.s85.得到分散后颗粒(如图18所示)：
276.将步骤s14分散后的颗粒经微粒出样孔5流出。
277.上述实施例中，在进行步骤s83时，分离颗粒和夹流液中，将步骤s81接入进样端的颗粒相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片时，颗粒相通过气泡拦截结构6将气泡拦截，使得气泡无法进入下游所述微粒自夹流式微流控芯片结构。
278.上述实施例中，在进行步骤s83时，分离颗粒和夹流液中，将步骤s81接入进样端的颗粒相通过微粒进样孔1流入所述微粒自夹流式微流控芯片后，由于主通道2与侧通道3交界处的微粒拦截结构7，或由于侧通道3相对于主通道2的内径小，或由于以上两结构的结合，使得颗粒周围流体进入侧通道3，而颗粒无法进入侧通道3，实现颗粒相在主通道2下游和侧通道3下端分别分离出颗粒和流体。
279.上述实施例中，在进行步骤s85时，得到分散后颗粒后，若一段时间内不会再用该所述微粒自夹流式微流控芯片，则可以将所述微粒自夹流式微流控芯片取下，用无水乙醇将主通道2冲洗干净，放入烘箱烘干后，可以循环再利用。同时也可以用无水乙醇将侧通道3、夹流结构4等的通道清洗干净，即将微流体通道整体清洗干净。
280.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

技术特征：
1.微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，所述微粒自夹流式微流控芯片内设置至少一条微流体通道，所述微流体通道包括主通道、至少一段侧通道和夹流结构；所述主通道上端设置微粒相入口，所述夹流结构下端设置微粒出口；所述侧通道上端与所述主通道上游连通连接，所述微流体通道设置阻止微粒进入所述侧通道的微粒阻截结构，所述侧通道下端与所述主通道下游连通连接，所述夹流结构位于所述侧通道下端与所述主通道下游连通连接处；所述微粒自夹流式微流控芯片上设置微粒进样孔和微粒出样孔，所述微粒进样孔与所述微粒相入口连通连接，所述微粒出样孔与所述微粒出口连通连接。2.如权利要求1所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，所述侧通道与所述主通道连接处高度高于所述侧通道高度构成高度差值；所述微粒阻截结构为设置在所述侧通道与所述主通道连接处的微粒阻拦结构，或为所述侧通道的宽度小于所述液滴直径所构成的尺寸差结构，或为所述高度差值小于所述液滴直径所构成的尺寸差结构，或为其中二者或三者结构的组合。3.如权利要求2所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，所述微粒阻截结构为设置在所述侧通道与所述主通道连接处的微粒阻拦结构时，所述微粒阻拦结构为微筛阵列结构。4.如权利要求1所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，在所述微粒进样孔处设置气泡阻拦结构。5.如权利要求4所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，在所述气泡阻拦结构为微筛阵列结构。6.如权利要求1所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，在所述主通道下游与所述夹流结构之间设置至少一段蛇形通道。7.如权利要求1所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，在所述主通道下游设置至少一个的支通道，至少一个所述支通道下游与所述侧通道下端连通连接于所述夹流结构。8.如权利要求1所述的微粒自夹流式微流控芯片，其特征在于，在所述微粒进样孔上游设置正压驱动装置，或在所述微粒出样孔下游设置负压驱动装置。9.一种如权利要求1-8中任一项所述微粒自夹流式微流控芯片的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：制备硅胶模板：通过制图软件设计具有所述主通道的主通道结构和具有所述侧通道的侧通道结构，并进行打印；将硅片滴上光刻胶后甩胶，并将其覆盖掩膜所述侧通道结构，然后曝光；将曝光后的硅片再次甩胶后，将其覆盖掩膜所述主通道结构，使得所述主通道结构与所述侧通道结构对准，然后曝光；将未固化部分通过显影液清洗，得到所述硅片模板；制备具有通道结构的上层pdms芯片：将pdms单体与固化剂混合得到pdms高聚物；将所述pdms高聚物倒在所述硅片模板上，烘干后得到具有所述主通道结构和所述侧通
道结构的所述上层pdms芯片；制备所述上层pdms芯片上的所述微粒进样孔和所述微粒出样孔：将具有所述通道结构的所述上层pdms芯片打出所述微粒进样孔和所述微粒出样孔；将待键合的下层芯片采用无刻蚀图案的pdms光滑基片；制备所述微粒自夹流式微流控芯片：将所述上层pdms芯片与所述下层芯片等离子体键合制得所述微粒自夹流式微流控芯片，并经过放置后，恢复所述微粒自夹流式微流控芯片的疏水性。10.一种采用如权利要求1-8中任一项所述微粒自夹流式微流控芯片实现的微粒自分散方法，其特征在于，包括以下步骤：接入微粒相的进样端：将所述微粒相的进样端接入所述微粒进样孔；接入压力驱动装置：将所述微粒进样孔接入正压驱动装置，或将所述微粒出样孔接入负压驱动装置；分离微粒和流体：驱动所述正压驱动装置或所述负压驱动装置，将所述微粒相的进样端的液滴相通过所述微粒进样孔流入所述微粒自夹流式微流控芯片；所述微粒相在所述主通道下游和所述侧通道下端分别分离出微粒和夹流液；汇集所述微粒和所述夹流液及微粒分散：使得分离出的所述微粒和夹流液在所述夹流结构汇集，通过所述夹流液将所述微粒自分散；得到自分散后所述微粒：将自分散后的所述微粒经所述微粒出样孔流出。

技术总结
本发明专利涉及微粒自夹流式微流控芯片及其制造方法和微粒自分散方法，该微粒自夹流式微流控芯片上设置微粒进样孔和微粒出样孔、内部设置微流体通道，微流体通道包括主通道、侧通道和夹流结构；侧通道上端与主通道上游连通连接，微流体通道设置微粒阻截结构，侧通道下端与主通道下游连通连接，夹流结构位于侧通道下端与主通道下游连通连接处；微粒进样孔与主通道的微粒相入口连通连接，微粒出样孔与夹流结构的微粒出口连通连接；该芯片能分散紧密排列的微粒，无需额外分离油和驱动设备，简化装置，可重复利用，降低成本；采用该芯片的微粒自分散方法适用于各尺寸微粒的自夹流，操作简便；该芯片的制造方法成品率高。该芯片的制造方法成品率高。该芯片的制造方法成品率高。


技术研发人员：马波 刘沣仪 徐健
受保护的技术使用者：中国科学院青岛生物能源与过程研究所
技术研发日：2021.11.23
技术公布日：2022/3/7