基于微流控技术的磁性微液滴制备方法

微流控芯片

微流控芯片的设计与制备

磁性微液滴是基于微流控技术制备的，微流道结构尺寸设计采用L-Edit画图软件完成，设计的微液滴生成区域的十字型流道结构及尺寸示意如图1所示，图中D1为分散相入口微流道宽度，D2为流体出口微流道宽度，D3为连续相入口微流道宽度，d为制备的磁性微液滴的粒径。
微流控芯片制备工艺所需模具掩模版的制作示意图所示。采用双电子束蒸发镀膜设备在石英玻璃表面镀一层100nm厚的Cr，然后在镀Cr层的玻璃板上旋涂AZ1500系列4.4cp型正光阻；再用无掩模激光直写机在光阻表面曝写出微流道图案，然后用AZ400K显影液显影，再以Cr的刻蚀液刻蚀出微流道图案；最后，利用丙酮去除表面光阻得到掩模版，掩模版实物如图2（b）和（c）所示。而后，研究人员通过掩模版制作SU-8模具。

流速、芯片尺寸以及表面活性剂质量分数对磁性微液滴粒径的影响规律
研究人员详细探究了微流道结构尺寸、分散相与连续相流速和表面活性剂质量分数对磁性微液滴粒径的影响规律，发现通过控制以上参数可实现磁性微液滴粒径的精确可控，并得到以下结论：
（1）当连续相流速稳定在4.5μL/min时，分散相流速从0.5μL/min递增到3μL/min，所制备的磁性微液滴的粒径可控制在34~2μm内；当分散相流速稳定在0.2μL/min时，连续相流速从1.5μL/min递增到4.5μL/min，所制备的磁性微液滴的粒径可控制在28~69μm内；保持分散相流速不变，在一定范围内连续相流速越大，磁性微液滴的粒径越小。

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