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微流体应用

微流体应用-水滴生成和操纵

介绍

基于液滴的微流体包括操纵不混溶相中的离散体积的流体,例如油中的水滴。

好处

通过微流体生成和操纵液滴提供了巨大的优势:更好地控制小体积的流体,增强混合,高通量实验。

应用

Droplet生成具有大量应用程序,例如:

乳液和泡沫,纳米粒子制造,细胞包封,药物输送....

 

I 推荐产品

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I 原则

 

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微流体液滴产生系统用于在不混溶相中产生单分散的水或油滴。在被动液滴生产方法中,关键原则是使用至少两股不混溶流体流并在其中一相上产生剪切力,以便以不连续的液滴破碎流。

它们是产生微流体液滴的两个主要动机。第一种是产生具有非常高的单分散性的液滴,并且微流体提供非常一致的液滴尺寸,这与用于乳液生产的常规分批方法相反。材料科学应用,如食品或制药行业,大大受益于这些新的微流体技术。

第二个是划分给定样本。然后,微流体液滴是操纵非常小且精确体积的样品的一种方式,但也实现高通量实验,因为每个液滴变成独特的微反应器。此外,液滴是一种增强化学混合的方法,并且克服了单相微流体的最基本问题之一。

 

 

I 主要应用

 

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微流体液滴的应用包括:

  • 单细胞分析
  • 化学反应
  • 诊断应用(芯片实验室)
  • 控制药物输送

 

 

I 形成方法

 

2种主要方法:

有不同的方法来产生液滴,我们在这里介绍了两种最常用的数字微流体方法。这些方法使用两个不混溶的相(通常是水和油)和特定的芯片设计,允许以离散的液滴破坏其中一个流。

在这两种方法中,需要非常精确的流量控制  系统来获得对液滴参数(尺寸和频率)的精确控制。

 

 

1.流动聚焦方法

2.T结法

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在流动聚焦方法中,中间相在连续相的两个流之间被挤压。

在这种配置中,两个相位(通常用压力控制器)注入两个正交通道。液滴形成发生在两个通道的交叉处。

 

水滴生成技巧

表面润湿性:这是避免液滴粘附在芯片壁上的关键参数。对于油包水液滴,表面必须是疏水的。对于水包油液滴,表面必须是亲水的。

表面活性剂:表面活性剂的使用有助于防止液滴联合。

 

I参考:

 

您将在下文中找到有关液滴的微流体出版物的简短列表。如果您想在此列表中添加特定出版物,请与我们联系

Baroud,CN,Gallaire,F。,&Dangla,R。(2010)。微流体液滴的动力学。芯片实验室,10(16),2032-2045。

Teh,SY,Lin,R.,Hung,LH,&Lee,AP(2008)。液滴微流体。芯片实验室,8(2),198-220。

Solvas,X。(2011)。液滴微流体:最近的发展和未来的应用。化学通讯,47(7),1936-1942。

Weibel,DB,&Whitesides,GM(2006)。微流体技术在化学生物学中的应用。目前对化学生物学的看法,10(6),584-591。

Song,H.,Chen,DL,&Ismagilov,RF(2006)。微流体通道中液滴的反应。Angewandte chemie international edition,45(44),7336-7356。

Brouzes,E.,Medkova,M.,Savenelli,N.,Marran,D.,Twardowski,M.,Hutchison,JB,...&Samuels,ML(2009)。用于单细胞高通量筛选的液滴微流体技术。美国国家科学院院刊,106(34),14195-14200。

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