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一种可调控的液滴自驱动微反应器的制备方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2024-10-23 08:44:07

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:成果发布人| 徐景新 | 2024-10-23 08:44:07

本发明提供一种可调控的液滴自驱动微反应器的制备方法,针对现有技术的不足,实现了微流体的自驱动及其调控,极大降低了流体驱动调控成本,具有便携、经济、快速、高效等特点,实现广泛应用。

本发明公开了一种可调控的液滴自驱动微反应器的制备方法,包括以下步骤:(1)制备涂覆液;(2)制备掩盖板;(3)制备具有柔性的多级梯度结构表面;(4)制备遮挡板;(5)制备化学梯度与柔性多级梯度结构相结合的表面;(6)将至少3条通过步骤(1)至(5)制得的化学梯度与柔性多级梯度结构相结合的表面,按照表面柱子由疏到密的顺序,将至少3条上述结构的表面从上至下排列成一个“Y”字型,组装成一个微反应器;至少两种反应流体会先汇集于交叉口反应,之后再流向竖直的流道。本发明在柔性多级梯度结构表面的基础上,结合了材料表面的化学性能变化形成的化学梯度,增强了材料表面驱动液滴定向运输的能力。

化学合成领域 - 药物合成和材料合成方面

在药物合成中,这种微反应器可以实现对反应液滴的精确控制。例如,对于一些对反应条件(如反应物浓度、反应时间、温度等)要求苛刻的药物合成反应,通过可调控的液滴自驱动微反应器,可以精准地控制反应物的混合和反应进程。在抗癌药物的合成中,能够提高药物合成的选择性和产率,同时减少副反应的发生。

在材料合成领域,如纳米材料的制备,该微反应器可以用于控制纳米颗粒的生长。通过调节液滴的大小、流动速度和反应环境,实现对纳米材料尺寸、形状和晶型的精准控制。例如,在制备量子点等纳米发光材料时,可以得到具有均匀尺寸和优异发光性能的产品。

生物医学领域 - 细胞培养和生物检测方面

在细胞培养方面,可调控的液滴自驱动微反应器可以模拟细胞的微环境。通过控制液滴的成分和物理化学性质,为细胞生长提供适宜的条件。例如,在干细胞培养中,能够精确控制营养物质的供应和生长因子的浓度,提高干细胞的培养效率和分化的可控性。

在生物检测方面,该微反应器可以用于构建微流控芯片,实现对生物分子(如蛋白质、核酸等)的快速检测。例如,在基因检测中,通过将样本和检测试剂分别封装在不同的液滴中,利用液滴的自驱动和混合,快速完成基因扩增和检测反应,提高检测的灵敏度和速度。

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本发明的有益效果是:

1)使材料的物理梯度与化学梯度相结合,进一步提高的材料定向驱动液滴的能力。

2)以通过对柔性基底的拉伸来改变梯度结构的排布密度,改变了材料表面的疏水性程度,从而可以对反应流体流动速率进行调控,操作简单,无需外部辅助设备。

3)通过设计能使得液滴充分混合和快速运输,从而提高微反应器效率。

4)制备方法经济,操作便捷。

技术转让,许可,合作所需资金需双方协商,此项技术想尽快落地,希望具备此项技术研发的技术方,能够尽快承接此项目。