胡 晟， 廖子薇， 蔡 露， 姜潇潇

(东北大学秦皇岛分校 控制工程学院， 河北 秦皇岛 066004)

微流控技术依托MEMS(micro-electro-mechanical system)工艺可以制备出10～500 μm宽度的微沟道，用于生物细胞、蛋白质、DNA或病毒的输运、分离、富集和提纯[1-2].这种微型化的生物处理器件可极大提高精准识别和快速诊断生物样本的能力.因此，针对生物芯片实验室(lab-on-a-chip)或微全分析系统(micrometer-scale total analysis systems， μTASs)的现代生化检测技术由于微流控技术的发展得到了越来越多学者的广泛关注和推广.在微流控技术多元化的研究过程中，液滴微流控(droplet-based microfluidics)是其发展和创新的一个研究分支.液滴微流控芯片可连续性地产生皮升(pL)到纳升(nL)量级的液珠，用于单细胞培育[3]、基因识别[4]和药性毒理研究等领域[5].以单细胞基因测序为例，要进行单个活体细胞的基因测序，必须进行目标细胞和免疫磁珠的空间孤立，防止其他细胞的特异性干扰，阻碍基因标记物的特征提取.因此，液珠包裹和封装的生物细胞、蛋白质、病毒和反应物可以有效降低外界对生物样本的生化污染和信息干扰.每个液珠作为一个微型反应容器，为个体生物样本提供很好的研究平台.由此可以极大提高子代细胞的基因序列识别，减少种群中光学、电学、声学或应力等造成的宏观信息干扰，使分子生物学更能目标化地测量单个生物的个体分化、生殖和基因突变[6].

当前，液滴微流控芯片结构主要分为正交型[7]和同向型[8].不相溶两相流体的黏滞系数、流速、接触角度，以及毛细数(capillary number，Ca)等多……