微通道法制备单分散液滴的研究进展

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单分散纳米微粒制备方法研究进展

单分散纳米微粒制备方法研究进展陈毓敏　何旭敏　蓝伟光　夏海平3(厦门大学化学化工学院材料科学与工程系　厦门　361005)摘　要　单分散纳米微粒既可以在严格控制的条件下直接制备,也可以通过对多分散纳米微粒体系进行分级分离获得。

本文在总结近年来国内外单分散纳米微粒的研究工作的基础上,介绍了直接制备和分级分离这两种获得单分散纳米微粒的方法。

关键词　纳米微粒　单分散　制备　分级　分离R ecent Development on the Preparation of Monodisperse N anoparticlesChen Y umin,He Xumin,Lan Weiguang,X ia Haiping3(Department of Materials Science and Engineering,C ollege of Chemistry and Chemical Engineering,X iamen University,X iamen361005,China)Abstract　M onodisperse nanoparticles can be obtained either by precisely controlled preparation,or through fractionating and separating of polydisperse nanoparticles.This paper provides in formation on m onodisperse nanoparticles preparation by reviewing recent research w orks.K ey w ords　Nanoparticles,M onodisperse,Preparation,Fractionation,Separation纳米微粒因其极小的尺寸而呈现出显著不同于体相材料的特殊性质,在光、电、催化、机械、磁等领域具有广阔的应用前景。

微胶囊制备及研究进展综述

微胶囊制备及研究进展综述微胶囊制备及研究进展综述（标题具体一点）摘要：近年来，微胶囊技术在生物医药、化工、食品等行业得到了应用和发展。

微胶囊制备的新工艺、微胶囊性能分析的新方法、微胶囊形貌结构和孔结构的表征方法等，都取得了一定的成就。

本文综述了微胶囊的结构和性能方面研究的新进展。

关键词：微胶囊；制备；研究进展；综述引言：微胶囊是利用天然或合成的高分子材料为囊材将囊芯物（固态、液态、气态）包裹而成的微小容器。

微胶囊技术从应用于无碳复写纸开始，至今已普及至包括医药、农药、香料、涂料、食品、化妆品等不同领域。

近年来，随着学科的交叉，微胶囊技术应用、制备、结构与性能研究有了很大的发展。

如微囊化的胰岛能够保持活力并能在有糖尿病的动物体内长时期不断分泌胰岛素；临床上已将包裹的活性炭进行体外循环，对肾衰竭或肝功能失调的病人解毒；将风味物包埋在纳米粒中，再将其与部分水溶性配料或风味物质共同包在微球中，可以实现多组分包埋和连续的控制释放等等。

特别地，膜乳化法和微通道法使得单分散乳液制备和单分散微胶囊合成得以实现，促进微胶囊在生物医药、微细加工和电子材料等高新技术领域具有广泛的应用前景。

本文综述了微胶囊的结构和性能研究方面的新进展，对微囊的科学研究和应用研究具有一定意义。

（参考文献的引用要标注。

）1微胶囊的制备方法（该节没有新意，是科普知识）大致可分为3类：聚合反应法、相分离法、物理及机械法。

聚合反应法包括界面聚合法、原位聚合法和悬浮胶联法；相分离法包括水相相分离法和油相相分离法；物理及机械法包括熔化分散冷凝法、喷雾干燥法、溶剂或溶液萃取法等。

1.1界面聚合法界面聚合法制备微胶囊的原理是通过适宜的乳化剂形成油包水（或水包油）乳液，使水溶性（或油溶性）反应物的水溶液（或油溶液）分散进入油相（或水相），在油包水（或水包油）乳液中加入非水溶性（或水溶性）反应物以引发聚合，在液滴表面形成聚合物膜，这样含水微胶囊（或含油微胶囊）就会从水相（或油相）中分离。

液滴微流控技术在生物医学中的应用进展

液滴微流控技术在生物医学中的应用进展液滴微流控技术在生物医学中的应用进展1 引言微流控是指在微米尺度空间对流体进行操控的一种技术，该技术可以将化学、生物等实验室的基本功能微缩到一个几平方厘米芯片上，因此又被称为芯片实验室[1]。

微流控芯片系统可以在几十到几百微米的微小通道或构件中操控流体的流动，所操控的流体体积可小至10Symbolm@@～10Symbolm@@@ 18L。

它把样品反应应、制备、分离、检测等生生化实验的基本操作集成到到很小的芯片上，以可控流流体由微通道形成网络贯穿穿于微流控系统，在实现了了常规生化实验室各项功能能的同时，降低了分析检测测的成本，加快了反应速度度，提高了反应效率，使得得实验可控性更强[2]。

微流控芯片制作简单、成成本低廉、分析速度快，现现已广泛应用于生物、化学学和医学等研究领域[1～～4]。

液滴微流控作为为微流控芯片研究中的重要要分支，是近年来在传统连连续流微流控系统基础上发发展起来的，利用互不相溶溶的两液相产生分散的微液液滴进行实验操作的非连续续流微流控技术[5]。

在在微流控芯片中，液滴是两两相界面处的表面张力和剪剪切力共同作用形成的，根根据分散相和连续相的不同同，液滴可分为两种：油相相中的水相微液滴，和水相相中的油相微液滴。

液滴微微流控实现了液滴在微小通通道中的流动控制，为生物物和医学研究搭建了一个全全新的平台[6]。

迄今为为止，液滴技术已广泛应用用于DNA、蛋白质、酶等等生物大分子的分析检测以以及药物传递等生物医学领领域。

液滴微流控概况液滴微流控的特点传统统的连续流微流控系统，由由于低雷诺数层流的特点，，连续流体的混合比较困难难，同时也增加了其样品的的消耗量。

此外，当需要增增加平行测试的数目以提高高反应或分析的通量时，往往往会增加芯片的尺寸和复复杂性。

另外，均相流体也也易造成交叉污染[7，88]。

与之相比，液滴微流流控技术由于结合了微流控控以及液滴技术，本文由论论文联盟http://收收集整理使其兼有两者的特特点：体积微小通过微微流控液滴技术，产生的微微液滴体积可在纳升甚至飞飞升范围内。

微流控技术构建单分散微囊膜的研究新进展

Ｆｉ．Ｍｉｒｆｕｄｃｐｅａａｉｎｏｎｄｓｅｓｔｙｅｌｌｓｃｏａｓｌｍｂａｅｇ１ｃｏｌｉｉｒｐｒｔｆｍｏｏｉｐｒｅｅｈｌｌｏｅｍｉｒｃｐｕｅｍｅｒｎｓｏｃｕ
２０６２，２０６０）１７１７１３０２；教育部高等学校博士学科点专项科研基金（０８６００８０８６００５２００１０３，２００１１４，
２００８１０４）０９１１２０５；四川省青年科技基金（８Ｑ０６０２０Ｚ２ —４）
使其应用受到了很大的限制¨．＿近来出现的微流控技２］
术合成的微囊膜不仅尺寸具有极高的单分散性，且而微囊大小、壁膜厚度都可以通过改变各相流体的流囊动参数实现精确控制，显示出显著的优越性．
囊膜．由于微流控法极易采用变换装置尺寸和各相
微囊膜系统由于在许多领域具有重要的应用价值，已经成为国际上化学化Ｔ、料、药和生物等材医
期为单分散微囊膜的进一步研究和开发提供借鉴和
指导．
多学科交叉领域＿者的研究热点．囊膜因其小Ｔ作微尺寸和中空结构，为微存储器、反应器、分离作微微器和微结构单元，药物送达系统、学催化、在化生化分离等领域有十分广阔的应用Ｅ微囊膜通常由相．
控制微囊膜的尺寸和形貌．外，此除层层自组装外，

微液滴生成方法研究进展

微液滴生成方法研究进展魏玉瑶;孙子乔;任昊慧;李雷【摘要】微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛,液滴的生成方法越来越高效可控.从传统的制备微液滴的方法,到微流控芯片方法,再到近几年新出现的一些芯片外方法,微液滴的制备技术在数十年间不断发展和完善.本文首先简要回顾了制备微液滴的几种典型的传统方法和微流控芯片方法,重点介绍了一些近年来发展的新方法的原理、设备和应用,对这些方法的特点进行了总结,并对微液滴技术的未来发展提出了展望.【期刊名称】《分析化学》【年(卷),期】2019(047)006【总页数】10页(P795-804)【关键词】微液滴;液滴微流控;液滴生成;评述【作者】魏玉瑶;孙子乔;任昊慧;李雷【作者单位】中国科学院低温工程学重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190;北京建筑大学环境与能源工程学院, 北京 102616;北京建筑大学环境与能源工程学院, 北京 102616;中国科学院理化技术研究所, 北京 100190;中国科学院低温工程学重点实验室, 中国科学院理化技术研究所, 北京 100190;低温生物医学工程学北京市重点实验室, 北京 100190【正文语种】中文1 引言微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛, 如目前已经商业化的微滴式数字PCR系统[1,2]、以微液滴作为微反应器对化学物质进行检测和筛选的液滴微流控系统[3,4]以及以液滴为基本单位制备新型环保无害材料[5,6]等。

在Web of Science 网站以“micro droplet”作为关键词进行检索, 可以发现, 相关论文发表数量在过去20年里持续增长, 尤其是在2002年之后, 研究成果量增长迅速(图1)。

图1 以“micro droplet”为关键词搜索到的SCI论文数量统计Fig.1 Number of the published SCI papers with the keyword of “micro droplet”传统的微液滴制备方法至今仍在广泛使用。

液滴微流控技术在生物医学中的进展

优势。但是存在难以精确操作和可控性较差等缺陷。
主动法通过光、电、声或气等方法可以有效地产生微液
滴并实现对液滴较为精确的下游操控,但是往往由于制备工
艺复杂,外部设备要求高等原因不适宜于大多数研究。
液滴微流控技术展望
在液滴微流控目前仍存在诸多挑战。 (1)芯片材质与加工工艺。目前PDMS和软光刻技术被广泛应用于微流控芯片的制备,但是为了进一步实现商业化生产和临床应用,更低廉,稳定的芯片制作材料 ,以及更简单便捷的芯片加工工艺也需要进一步的研究和探索。 (2)高效灵敏的检测技术。由于液滴微流控的特点就是体积微小,液滴产生速度快 ,数量多,如何实现对大量微液滴进行快速检测分析也是未来液滴微流控应用推广的一个难点。 (3)模块化芯片单元的大规模集成。大规模集成是微流控芯片的一个显著优势,但是如何将模块化的液滴微流控单元与上下游功能单元大规模集成于一个多功能的微流控平台并实现自动化智能操作,仍然需要进一步的努力和研究。
加电场的大小和频率有关。电润湿法是用外加电场来改变
流体与其接触面间的界面自由能 , 使液体浸润表面 , 电场关
闭后,表面变疏水,之前浸润在表面的液体从储液池断裂 ,形
成液滴。光驱动法是用强汇聚的光束产生两相微液滴的一
种方法。
液滴微流控在生物医学中的应用
在分析检测中的应用：将液滴微流控系统和荧光偏振免疫分析相结合,可以从生物样品中快速检测和定量分析蛋白质标记物的特性,液滴微流控荧光偏振免疫分析平台成为用于分子检测中的一种新型工具,以此可用来控制食品或环境
析与研究
液滴的生成方法
被动法：通过控制微管道结构和两相流速比来控制液滴
的生成。常见的包括T 型通道法、流动聚焦法和共轴流聚
焦法。

微液滴生成方法研究进展

微液滴生成方法研究进展作者：魏玉瑶孙子乔任昊慧李雷来源：《分析化学》2019年第06期摘;要;微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛，液滴的生成方法越来越高效可控。

从传统的制备微液滴的方法，到微流控芯片方法，再到近几年新出现的一些芯片外方法，微液滴的制备技术在数十年间不断发展和完善。

本文首先简要回顾了制备微液滴的几种典型的传统方法和微流控芯片方法，重点介绍了一些近年来发展的新方法的原理、设备和应用，对这些方法的特点进行了总结，并对微液滴技术的未来发展提出了展望。

关键词;微液滴; 液滴微流控; 液滴生成; 评述1;引言微液滴在生物、化学、材料科学、工程等领域的应用十分广泛，如目前已经商业化的微滴式数字PCR系统[1，2]、以微液滴作为微反应器对化学物质进行检测和筛选的液滴微流控系统[3，4]以及以液滴为基本单位制备新型环保无害材料[5，6]等。

在Web of Science 网站以“micro droplet”作为关键词进行检索，可以发现，相关论文发表数量在过去20年里持续增长，尤其是在2002年之后，研究成果量增长迅速（图1）。

传统的微液滴制备方法至今仍在广泛使用。

随着液滴应用范围的拓展，人们对液滴的产生速度、液滴尺寸、液滴生成系统的实用性等方面提出了更高的要求，多种能够快速生成液滴、液滴大小可控、操作简便的新方法应运而生。

其中，微流控芯片是目前生成微液滴的主要工具，它具有体积小、生成液滴速度快、液滴大小均匀、体系封闭以及单分散性良好等优势。

基于微流控芯片的液滴平台在药物筛选、细胞研究以及DNA和蛋白质等生物大分子的分析检测等方面有着广泛的应用[7，8]。

除微流控芯片外，近年还出现了一些其它类型的液滴制备方法，如界面打印液滴生成法[9]、利用旋转的毛细管生成液滴的方法[10]、液滴裂分法[11]等。

这些方法避免了专业的芯片设计与加工以及对专业操作人员的依赖，为能够更加方便快捷地生成微液滴提供了更多的可能。

微型液滴制备及其在药物输送中的应用研究

微型液滴制备及其在药物输送中的应用研究近年来，微型液滴制备技术在药物输送领域中得到广泛应用与发展，成为该领域的研究热点。

微型液滴是以液滴作为颗粒，在微珠颗粒的尺寸级别下进行制备和利用。

其独特的微观结构和化学性质，使其成为一种具有广泛应用前景的新型材料。

本文将介绍微型液滴的制备方法及其在药物输送中的应用研究。

一、微型液滴的制备方法微型液滴的制备方法主要包括微流控技术、颗粒像素技术、电喷雾技术以及凝胶微球制备技术等。

其中，最常用的是微流控技术和电喷雾技术。

以微流控技术制备微型液滴，其基本原理是通过微流体平台对母液和分散液进行调控，使它们在微观空间中形成液滴。

微流控技术制备微型液滴具有制备精度高，加工效率高等优点。

电喷雾技术是一种高效的微型液滴制备技术，可以制备出具有连续性的微型液滴。

该方法主要通过利用高压电场对液体喷射，使液体形成一个薄的液滴层。

还有颗粒像素技术和凝胶微球制备技术等。

这些技术在微型液滴的制备中也有一定的应用。

颗粒像素技术是利用像素来制造微滴。

凝胶微球制备技术是先制备微米级凝胶球体，再在凝胶球体表面包裹药物微球。

二、微型液滴在药物输送中的应用微型液滴作为一种新型材料，其在药物输送领域中具有很多优势，逐渐成为研究人员的关注点。

例如：与传统浸涂药物制剂相比，微型液滴在治疗疾病方面有着更高的功效。

微型液滴在药物输送中的应用主要有以下几个方面。

1. 微型液滴可以控制药物的释放微型液滴可以通过外部刺激来控制药物的释放速率。

例如，通过外部的电场控制，可以控制微型液滴的大小和形状，从而调整它的药物释放速率。

利用这种方法，可以缓慢释放药物，使药物效果更持久。

2. 微型液滴可以提高药物的生物利用度对于口服药物，药物与消化液混合并受到胃酸破坏，这会导致药物在消化系统中的生物利用度降低。

而将药物制成微型液滴，可以防止药物与胃酸发生反应，提高药物的生物利用度。

3. 微型液滴可以提高药效并减少毒副作用药物的剂量越大，治疗效果和毒副作用都会增加。

液滴微型流控技术的发展与应用

液滴微型流控技术的发展与应用近年来，液滴微型流控技术越来越受到人们的重视和关注。

这项技术依托微处理器、微电子学、微流控等多学科交叉，将化学、生物、物理等多领域的研究成果有机结合在一起，成功地实现了高效、精准、高通量的微操作，为相关领域的研究和应用提供了强有力的支持。

一、液滴微型流控技术的定义和原理液滴微型流控技术是一种基于微流控芯片和液滴操作的微处理技术。

其原理是先在微流控芯片上设计微型通道和微型阀门，然后通过外加压力或电场等力场控制微型阀门的开闭，使液体在芯片通道内产生液滴，通过调控阀门的加压、扰动等方法实现液滴的移动、合并、分离等操作，最终达到实现微流控的目的。

二、液滴微型流控技术的发展历程液滴微型流控技术最早可以追溯到20世纪50年代，当时的科学家们就开始尝试利用液滴进行微量化学反应和分析。

50年代至70年代，使用的液滴数量较少，基本局限于实验室内的小范围研究。

80年代至90年代，随着微加工技术的成熟和微流控科学的发展，液滴微型流控技术得以实现大规模化生产和应用。

21世纪以来，液滴微型流控技术已广泛应用于细胞生物学、药物筛选、分析化学、食品检测、环境监测等诸多领域。

三、液滴微型流控技术的应用前景液滴微型流控技术的应用前景广阔。

在生物医学领域，它已成功应用于生物反应器、细胞生物学研究、病毒检测等方面；在化学领域，它被用于实现迅速高效的化学反应与筛选；在农业领域，液滴微型流控技术可以应用于农药残留检测、作物基因检测等方面；在环境监测领域，液滴微型流控技术可以实现水质分析、空气污染检测等方面。

未来，液滴微型流控技术将在更多领域持续发挥作用，为科学研究和产业发展提供新的解决方案。

四、液滴微型流控技术的优势和发展趋势液滴微型流控技术的优势在于其高效、低成本、高灵敏度和精度等特点。

与传统实验方法相比，液滴微型流控技术可以减少试剂和样品的浪费，同时还能够降低人工操作的误差，提高实验数据的可靠性。

未来，液滴微型流控技术将继续发展，进一步实现智能化和自动化，成为未来工业4.0和智能化制造的重要一环。

微通道中电场作用下的液滴生成过程研究

编辑李文波赵梦竹微通道中电场作用下的液滴生成过程研究杨忆宁・2（1.山东实华天然气有限公司，山东青岛2660712.中国石油化工股份有限公司青岛液化天然气分公司，山东青岛266071）摘要：利用数值模拟方法对电场作用下的十字型微通道中的液滴生成过程开展了研究，通过CLSVOF耦合模型和电磁流体模型考察了液滴生成不同阶段的形态演变及速度、压强分布规律，分析了液滴断裂的生长、挤压和断裂机制。

研究结果有助于加深对微通道中多相流动、特别是电场的影响效果的理解，为微反应器设计与控制提供理论指导与数据支撑。

关键词:微通道；液滴；电场；CFD；生成过程DOI：10.3969/j.issn.1672-7932.2021.03.0041多相微反应器研究概况与传统的大型反应器相比，微反应器具有体积小、比表面积大、强化传热传质、易于控制反应过程等特点，同时能从多个方面提高化工过程的安全性:强化传递过程有助于迅速移走反应热量、消除局部热点，有效抑制反应失控；限域空间约束了危险物质的时空分布，可应用于生产有毒有害、不稳定和爆炸性物质；易于实现传统反应器难以达到的高温高压等苛刻操作条件。

诸多优势使得微化工技术在精细高值化工产品的生产、易燃易爆及强放热快速反应（硝化、氟化等）的开展、危化品的就地生产等领域具有广阔的应用前景［1］。

目前应用的微反应器中几乎全部为多相体系，其中作为分散相的液滴和气泡的尺寸与形态控制是微反应工艺研发的重点与难点⑵。

近年来兴起的液滴流微反应器通过把反应物固定在与连续相流体不互溶的液滴内进行反应,能够避免来自通道壁面及反应器内其他杂质的干扰，对于受反应环境影响显著的工艺具有明显的优势，与此同时，该方法对于科学控制液滴的尺寸提出了更高的要求⑶。

一般认为微通道中的液滴生成存在挤压、滴落、穿透等机制，其中T（Y）型、十字型以及同轴型结构是常用的单元型式⑷。

Fu等人［5］综述了分散相在多种微通道结构中不同破裂形式的转变机制。

Studies of droplet motion in microfluidic channels

Studies of droplet motion inmicrofluidic channels微流控系统已经成为一种强大的工具，广泛应用于分析生物分子、细胞和微有机体的运动。

而在微流控系统中，液滴的运动对于分析样本至关重要，因此对液滴在微流控通道中运动行为的研究引起了广泛关注。

近年来，研究人员对液滴在微流控通道中的运动行为进行了大量的研究，以了解其运动规律及与通道结构、物理性质之间的关系。

一、液滴的制备及输送微流控通道中液滴的制备是液滴运动研究的首要问题。

液滴制备方法通常包括压缩气体驱动、电场、光学力和表面活性剂等方法。

在压缩气体驱动方法中，使用具有一定压强的气体来驱动重要。

在液滴传输过程中，气体通常位于液滴的两侧，气体将液滴推向前方，使其沿着微通道移动。

在电场驱动方法中，使用特定的电场来驱动液滴，使其在微通道中移动。

具有特定形状的电极系统可以在很短的时间内引导液滴的运动。

在光学力方法中，液滴受到交错光束的作用力，从而被推动。

此技术可用于制备以单一或多个液滴为载体的微流控通道。

在表面活性剂方法中，液滴包含表面活性剂，其中液滴在微通道中的流动受到表面张力的影响，从而被推动前进。

二、液滴的运动行为液滴的运动行为是微流控系统研究的重点之一。

与体积较大的液滴相比，微型液滴的运动行为与其微观结构、表面张力、流体特性及微流道通道表面之间的相互作用有关。

液滴在微流控通道中的运动行为主要有以下几种类型：1. 平移运动：液滴与微通道表面相互作用，导致其在通道内无惯性，以恒定速度平移。

其速度与液滴大小、通道内宽度、液体流速及通道壁面润湿性等因素相关。

2. 滚动运动：液滴滚动的运动形式在微流控系统中很普遍。

当液滴的表面张力和润湿性相互平衡时，液滴将以此运动形式移动。

3. 融合运动：液滴越来越接近，直至满足融合的条件。

4. 脱离运动：液滴随着时间的推移，可能会从通道表面上脱落或被释放。

此现象被称为“液滴脱离”。

三、液滴运动模型的构建建立液滴运动模型是深入研究液滴在微流控系统中运动规律的重要步骤之一。

T--型微通道装置制备单分散壳聚糖微球及其体外释药性能研究的开题报告

T--型微通道装置制备单分散壳聚糖微球及其体外释药性能研究的开题报告一、研究背景和意义壳聚糖（chitosan）是由葡萄糖经脱乙酰化得到的天然多糖，广泛存在于贝壳、虾、蟹等海洋生物中。

由于其生物相容性、生物可降解性、生物活性和生物黏附能力等良好特性，壳聚糖在医药、食品、环境等领域具有重要应用价值。

其中最常见的应用是将壳聚糖制备成微球，用于制剂的载体，如药物缓释剂、基因运载体、骨科修复材料等。

传统的壳聚糖微球制备技术主要包括乳化-凝胶法、颗粒水凝胶法等。

然而这些方法产生的微球多为多分散，粒径分布较宽，成本较高，生产过程存在污染等问题。

为了解决这些问题，近年来研究人员开始尝试使用微流控技术制备单分散壳聚糖微球，并发现其制备效率高、生产过程少污染、微球粒径分布窄等优势。

T--型微通道装置是其中一种微流控制备微球的装置，由于其结构简单、易于控制等特性，被广泛应用于微球制备。

本研究旨在使用T--型微通道装置制备单分散壳聚糖微球，并对其体外释药性能进行研究。

该研究可为壳聚糖微球的高效制备和应用提供基础支撑。

二、研究方法和步骤(1) 制备单分散壳聚糖微球使用T--型微通道装置，以壳聚糖、柠檬酸、明胶为原材料，采用柠檬酸交联法制备单分散壳聚糖微球。

具体步骤包括：a. 将壳聚糖、柠檬酸在适量水中溶解。

b. 将明胶水解后混入壳聚糖溶液中，并充分混合。

c. 在T--型微通道装置中，将壳聚糖溶液和明胶水交替流经微通道，在微流控条件下制备单分散壳聚糖微球。

(2) 对壳聚糖微球进行性质表征使用 SEM、TEM 等方法对制备的壳聚糖微球进行形貌和颗粒大小的表征。

(3) 体外释药性能研究将药物包载在制备的壳聚糖微球中，通过释药实验测定壳聚糖微球的缓释性能。

在体外模拟药物分解和清除过程中的泄漏情况，分析其释药动力学特性。

三、研究预期结果(1) 成功制备单分散壳聚糖微球使用 T--型微通道装置，以壳聚糖、柠檬酸和明胶为原材料，制备出单分散的壳聚糖微球，其粒径分布较为窄，粒径大小均匀，颗粒表面光滑。

微通道内液滴成型的模拟研究

微通道内液滴成型的模拟研究汪青青;刘国华【摘要】运用COMSOL软件,采用Level Set界面追踪方式,建立T型微通道模型模拟液滴成型过程,研究连续相流量与黏度对液滴成型机制的影响.结果表明:液滴直径随连续相流量增大而减小;随连续相黏度减小液滴直径增大;液滴生成频率随连续相黏度及分散相流量增大而增大.该结果丰富了微液滴的操控理论,对化工、制药、生物等领域的液滴成型工程应用有一定指导意义.【期刊名称】《安徽工业大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(032)003【总页数】5页(P284-288)【关键词】微通道;液滴成型;多相流;黏度【作者】汪青青;刘国华【作者单位】安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243002;安徽工业大学能源与环境学院,安徽马鞍山243002【正文语种】中文【中图分类】TK124随着微流控芯片的发展，微流控技术作为微实验室的关键支撑技术越来越引起人们的关注[1]。

该技术促进了反应体积和反应产物的小型化，具有效率高、控制精准等特点，在化学分离[2-3]、药物控释[4-6]、食品行业、农业等领域具有广阔的应用前景。

微流控技术指的是在直径为微米级或纳米级的微通道内对纳升至皮升体积的流体进行操纵，实现对极微量样品或试剂的处理及利用。

液滴的生成和操纵是实现其功能的前提和基础，也是现阶段国内外最具挑战性的研究热点[7]。

Cramer等[8]研究了流体黏性、流量和界面张力对液滴大小的影响，发现液滴的当量直径随界面张力的减小而增加，随连续相速度的增加而减小；同时发现在一个连续、相当大的流速范围内，分散相流速对液滴大小几乎没有影响，但没有分析液滴形成过程。

Thorsen等[9]在截面尺寸为35 μm×6.5 μm的T型微通道内控制液滴的生成，实验研究了液滴在通道内的排列方式和液滴形成过程中的作用力，认为剪切力和界面张力是液滴形成的主要影响因素，并在扩散出口处发现了6种不同的液滴排列方式，提出了微液滴在不平衡系统中的自组织理论，但没有研究黏度及流量等对液滴生成的影响。

利用微流控技术制备液滴的方法

利用微流控技术制备液滴的方法1.微流控制备液滴的原理在微流控芯片上产生液滴，是一相流体在另一相不互溶或部分互溶流体中分散的过程。

两种互不相溶的液体，以其中的一种作为连续相，另一种作为分散相，分散相以微小体积(10-15 ~ 10-9L)单元的形式分散于连续相中，形成液滴。

在微流控领域，主要采用被动法来制备液滴，常用的三种方法如下：（1）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[29]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。

（2）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。

（3）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。

2.液滴微流控技术在生物医学中的应用液滴微流控在取代笨重的生化实验室进行分析检测方面已展现出其独特的优势。

它可以精确地对反应中的微液滴进行操控，并能够减少反应试剂的用量。

液滴微流控技术广泛应用于液滴PCR也叫数字PCR（dPCR）、荧光偏振免疫分析、蛋白质标记物分析、DNA基因检测、基因芯片、蛋白质芯片、药物递送、药物释放、病毒检测、颗粒合成、催化剂研究、微胶囊、单细胞和多细胞分析、以及成像分析、激光光谱学、电化学、毛细管电泳、质谱、核磁共振谱、化学发光法检测等。

文章来源：闫嘉航、赵磊、申少斐、马超、王进义；液滴微流控技术在生物医学中的应用进展；分析化学评述与进展；2016年；第44卷[第4期]；562~568。

基于微流控技术的液滴生成方法研究

基于微流控技术的液滴生成方法研究
张明慧;恩溪弄;冯博冉;王宝鲲;李艳
【期刊名称】《印刷与数字媒体技术研究》
【年(卷),期】2024()1
【摘要】微流控是对微尺度下的流体流动进行操控的技术。

利用微流控技术生成的液滴具有单分散性好、大小均匀、内部稳定、体积小、通量高等特性,被广泛应用于生物传感、化学合成、食品加工、药物筛选、航天医学、环境监测等领域。

微流控技术涉及许多方面,本文主要综述液滴生成方法的研究,概述了液滴生成的主动法和被动法,并对被动法中微通道的设计进行了详细的描述,总结了近年来微流控技术在生物传感、航天医学、环境检测领域的最新进展,探讨了微流控技术在各方面的发展趋势,并对其未来应用前景进行了初步讨论。

【总页数】12页(P13-23)
【作者】张明慧;恩溪弄;冯博冉;王宝鲲;李艳
【作者单位】北京印刷学院机电工程学院;北京印刷学院数字化印刷装备北京市重点实验室;北京印刷学院印刷装备北京市高等学校工程研究中心
【正文语种】中文
【中图分类】TN492
【相关文献】
1.微流控芯片液滴生成与检测技术研究进展
2.声表面波微流控液滴生成技术研究进展
3.基于微流控技术的磁性微液滴制备方法
4.微流控液滴生成技术及液滴数字PCR系统的研究进展
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（１．天津大学化工学院，天津３０００７２；２．清华大学化学工程联合国ｇ－重点实验室，北京１０００８４）
摘要：对利用微通道结构生成单分散液滴的微流体技术，从主动法和被动法两类技术进行了综述。对被动法Ｔ型（Ｔ－ｊｕｎｃ — ｔｉｏｎ）、流动聚焦型（ｆｌｏｗｆｏｃｕｓｉｎｇ）和同轴环管型（ｃｏ — ｆｌｏｗｉｎｇ）３种微通道结构进行了说明，阐述了近年来这３种通道内两相动力学的研究进展，并对可大批量生成液滴的微流体芯片进行了介绍。同时对几种常见的用于生成单分散液滴外力驱动方法进行了简要概括。最后总结了微流体技术制备液滴的优点，并对微流体技术的发展前景做出了展望。
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｆｏｒｍｉｎｇｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔｓｂａｓｅｄｏｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄｅｘｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓａｒｅｒｅｖｉｅｗｅｄ．ＴｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＴｊｕｎｃｔｉｏｎ，ｆｌｏｗｆｏｃｕｓｉｎｇａｎｄｃｏ－ｆｌｏｗｉｎｇｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌｓａｒｅｄｅｓｃｒｉｂｅｄ，ａｎｄｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｉｎｔｅｒ
ｆａｃｅｄｙｎａｍｉｃｓｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏｉｍｍｉｓｃｉｂｌｅｆｌｕｉｄｓｉｎａｂｏｖｅｄｅｖｉｃｅｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｄｅｔａｉｌ．Ｍｉｃｒｏｃｈｉｐｓｆｏｒｍａｓｓｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｏｆｍｏｎｏｄｉｓ —
２．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｓｉｎｇｈｕａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）
ｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔｓａｒｅｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｃｏｍｍｏｎｌｙｅｘｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｔｈｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｏｆｄｒｏｐｌｅｔｓａｒｅａｌｓｏｂｒｉｅｆｌｙｓｕｍｍａｒｉｚｅｄ．Ｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｐｒｏｓｐｅｃｔａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆｍｉｃｒｏｆｌｕｉｄｉｃｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｒｅｅｘｐｌｏｒｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ；ｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔ；ｐａｓｓｉｖｅｍｅｔｈｏｄ；ａｃｔｉｖｅｍｅｔｈｏｄ
关键词：微通道；单分散液滴；被动法；主动法中图分类号：ＴＱ０５１．７１文献标志码：Ａ
文章编号：２０９５ —２７８３（２０１３）０６ —０５１２ — ０６
Ｒｅｓｅａｒｃｈａｄｖａｎｃｅｓｏｎｆｏｒｍｉｎｇｍｏｎｏｄｉｓｐｅｒｓｅｄｒｏｐｌｅｔｓｉｎｍｉｃｒｏｃｈａｎｎｅｌ
ＭａＴｉｎｇｔｉｎｇ，ＳｕｎＪｉｎｓｈｅｎｇ，ＷａｎｇＹｕｎｄｏｎｇ。
（１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｔｉａｎ３ｉｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｔｉａｉｎ３０００７２，Ｃｈｉｎａ；
第８卷
第６期
中国科技论文
ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＰＡＰＥＲ
Ｖｏ１．８Ｎｏ．６
２０１３年６月
Ｊｕｎｅ２０滴的研究进展
马婷婷，孙津生，王运东。