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1、(10)申请公布号 CN 103071550 A (43)申请公布日 2013.05.01 CN 103071550 A *CN103071550A* (21)申请号 201210548923.1 (22)申请日 2012.12.17 B01L 3/00(2006.01) (71)申请人 西安交通大学 地址 710049 陕西省西安市咸宁西路 28 号 (72)发明人 种道彤 王伟 李磊 徐峰 严俊杰 刘继平 (74)专利代理机构 西安通大专利代理有限责任 公司 61200 代理人 徐文权 (54) 发明名称 一种基于不同入射角微通道的多组分液滴产 生装置及方法 (57) 摘要 本发明提供了一。
2、种多组分液滴的产生装置及 形成方法， 装置包括主通道、 与主通道成锐角的次 通道以及用于加入其他包裹成分的微通道族 ； 连 续相溶液从主通道流过， 分散相溶液从次通道流 过并与主管道内的连续相溶液相遇形成较大的第 一液滴， 其他包裹成分从微管道内流入主通道， 在 第一液滴内形成多个较小的第二液滴。方法为 ： 从主通道中通入连续相， 待连续相的流动稳定下 来后， 从次管道中通入分散相， 调节连续相和分散 相的流量， 保证形成较大的第一液滴， 待第一液滴 的大小和频率稳定后， 从微通道中通入需要的组 分溶液， 保证在第一液滴内产生较小的第二液滴。 本发明采用简单的装置产生了多组分液滴。 (51)I。
3、nt.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 2 页 附图 1 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 (10)申请公布号 CN 103071550 A CN 103071550 A *CN103071550A* 1/1 页 2 1. 一种基于不同入射角微通道的多组分液滴的产生装置， 其特征在于 ： 包括主通道 （1） 、 与主通道成锐角的次通道 （2） 以及用于加入其他包裹成分的微通道族 （3） ； 连续相溶液 从主通道 （1） 流过， 分散相溶液从次通道 （2） 流过并与主管道内的连续相溶液相遇形成较 大的第一液滴， 其他包裹成分从。
4、微管道内流入主通道， 在第一液滴内形成多个较小的第二 液滴。 2. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述主通道的宽度大于次管道宽度， 次管道 宽度大于每一个微管道的宽度。 3.如权利要求1或2所述的装置， 其特征在于 ： 所述主通道的宽度是次管道宽度的12 倍。 4. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 微通道族中的每一个微通道均与主通道成 钝角设置。 5. 如权利要求 1 所述的装置， 其特征在于 ： 所述微通道族与次通道的距离在大液滴的 液膜包覆范围之内。 6. 一种由权利要求 1 所述的装置产生多组分液滴的方法， 其特征在于 ： 从主通道中通 入连续相， 待连续相。
5、的流动稳定下来后， 从次管道中通入分散相， 调节连续相和分散相的流 量， 保证形成较大的第一液滴， 待第一液滴的大小和频率稳定后， 从微通道中通入需要的组 分溶液， 保证在第一液滴内产生较小的第二液滴。 7. 如权利要求 6 所述的方法， 其特征在于 ： 所述第二液滴的大小由调节微通道的流量 而控制。 8.如权利要求6所述的方法， 其特征在于 ： 所述第一液滴的大小稳定的判断标准是 ： 形 成的第一液滴包括了所有微通道族的区域。 权 利 要 求 书 CN 103071550 A 2 1/2 页 3 一种基于不同入射角微通道的多组分液滴产生装置及方法 技术领域 0001 本发明涉及一种产生双重多。
6、组分液滴的装置， 可以用于细胞共培养、 胶囊制备方 面的应用。 背景技术 0002 随着现代工业化的进程， 微化工也成为化学工程学科新的发展方向之一， 而作为 微化工核心技术的微液滴的生成技术也越来越受到人们的关注， 其在食物， 医学， 化工方面 都有着极大的应用价值。 目前所能产生的液滴有多重液滴和多组份液滴两种， 其中， 多组分 液滴的用途包括 ： 细胞培养、 生物制药、 化妆品的生产。而目前多组份液滴都是通过套管式 微通道装置生成， 该装置结构复杂、 成本高、 控制难度大。 0003 理论上， 通过对 T 型微通道入射角度的控制可以实现大小不同的液滴制备， 基于 这一思想， 我们提出用变。
7、角度的微通道技术产生双重多组份液滴。 具体思想如下 ： 首先用小 入射角的微通道产生一个大液滴， 以该大液滴为连续相， 再用若干个不同入射角的微通道 在大液滴里面产生小液滴 ； 在整个制备过程中， 可以通过控制入射角和各相流量， 实现大液 滴和小液滴体积和数量的精确控制。 发明内容 0004 本发明所要解决的技术问题是提供一种产生双重多组分液滴的技术， 其能够在可 控并且易于实现的条件下产生多组分的液滴。 0005 一种多组分液滴的产生装置， 其特征在于 ： 包括主通道、 与主通道成锐角的次通道 以及用于加入其他包裹成分的微通道族 ； 连续相溶液从主通道流过， 分散相溶液从次通道 流过并与主管。
8、道内的连续相溶液相遇形成较大的第一液滴， 其他包裹成分从微管道内流入 主通道， 在第一液滴内形成多个较小的第二液滴。 0006 作为本发明的优选实施例， 所述主通道的宽度大于次管道宽度， 次管道宽度大于 每一个微管道的宽度。 0007 作为本发明的优选实施例， 所述主通道的宽度是次管道宽度的 12 倍。 0008 作为本发明的优选实施例， 所述微通道族中的每一个微通道均与主通道成钝角设 置。 0009 作为本发明的优选实施例， 所述微通道族与次通道的距离在大液滴的液膜包覆范 围之内。 0010 一种产生多组分液滴的方法， 从主通道中通入连续相， 待连续相的流动稳定下来 后， 从次管道中通入分散。
9、相， 调节连续相和分散相的流量， 保证形成较大的第一液滴， 待第 一液滴的大小和频率稳定后， 从微通道中通入需要的组分溶液， 保证在第一液滴内产生较 小的第二液滴。 0011 作为本发明的优选实施例， 所述第二液滴的大小由调节微通道的流量而控制。 0012 作为本发明的优选实施例， 所述第一液滴的大小稳定的判断标准是 ： 形成的第一 说 明 书 CN 103071550 A 3 2/2 页 4 液滴包括了所有微通道族的区域。 0013 与现有技术相比， 本发明至少具有以下优点 ： 本发明首先通过调节连续相和分散 相的流速产生一个较大的第一液滴， 然后在第一液滴内部产生较小的第二液滴， 附图说明。
10、 0014 图 1 是本发明装置的结构示意图。 具体实施方式 0015 本发明的多组份液滴的产生装置包括 ： 流通连续相液体的主通道 1， 流通分散相 液体的次通道 2， 流通组份溶液的微通道族 3， 其中主通道与次通道呈锐角， 主通道与微通 道族中的每一个微通道成一定角度 （90180之内） ， 还有微通道族与次通道的距离应该在 主通道内形成的较大的第一液滴的液膜范围之内。 0016 至于发明中所述的锐角和钝角的大小应该视不同的连续相， 分散相和组分溶液而 定， 使之在合适的流量下能够产生理想的多组份液滴即可。 0017 至于发明中的三个通道的尺寸理论上主通道应该大于次通道 （主通道是次通道。
11、的 12 倍） ， 次通道应该大于微通道， 具体尺寸是情况而定。 0018 实际控制 ： 首先从主通道中通入连续相， 待连续相的流动稳定下来了， 从次通道中 通入分散相， 调节二者的流量使生成的液滴大小合适， 判断的标准是液滴的大小刚好可以 包含所有微通道的区域。 待生成液滴的大小和频率比较稳定时， 从微通道通入组份溶液， 按 所需要的比例调节各个微通道的流量， 使之满足比例要求并且可以产生大小合适的液滴， 之后便可以从主通道按要求产生相应的多组份液滴。 0019 以上所述仅为本发明的一种实施方式， 不是全部或唯一的实施方式， 本领域普通 技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换， 均为本发明 的权利要求所涵盖。 说 明 书 CN 103071550 A 4 1/1 页 5 图 1 说 明 书 附 图 CN 103071550 A 5 。