在微流控芯片中产生液滴

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（100μm - 1mm）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）

C-共轴流聚焦法

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T 型通道法

被动法主要包括T型通道法、流动聚焦法和共轴流聚焦法。

图1 T 型通道微流控芯片液滴发生方法

T型通道法是产生微流控液滴最常用的方法之一,由 Thorsen 等最先提出。 在T型通道法中，两相不相溶的流体在垂直的T型管道交叉口处相遇，在压力和剪切力的作用之下，流动相截断分散相，从而形成液滴。 流动聚焦法由Anna等和Dreyfus等最先提出。

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流动聚焦法

图2 流动聚焦微流控芯片液滴发生方法

在流动聚焦法中，三条流路聚焦一个管道中，分散相和流动相汇合于十字交叉管处，上下对称的流动相同时挤压分散相使其断裂，从而形成液滴。

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共轴流聚焦法

图3 共轴流微流控芯片液滴发生方法

共轴流聚焦法是Cramer等最早用来制备微液滴的。在共轴流聚焦法中，孔道中心轴内插入尖嘴的毛细管，分散相和连续相处在管道内平行流动，分散相在进入连续相管道时，在连续相流体的剪切力作用下，被挤压断裂形成液滴。

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简便方法。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最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。

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