面向科研的標準化微流控液滴生成系統（上）

概述

本方案基于點成Elveflow 微流控液滴生成套件與點成Microfludic Chipshop微流控芯片，您無需具備微流控專業前置知識，通過標準化流程，即可實現油包水 (W/O) 單分散液滴的穩定生成、參數調控與優化，適配生物醫學、材料合成、高通量篩選等多場景實驗需求。

一、方案核心優勢

1.極簡操作，新手也能快速上手

采用即插即用的標準化系統設計，配合分步式操作指南，大幅降低操作門檻。

2.寬粒徑覆蓋，滿足多樣化應用需求

● 搭配Chipshop兩款專用芯片(Fluidic 440與 Fluidic947)，可輕松實現10-80 μm 液滴粒徑的全面覆蓋。

● 通過Elveflow控制模塊的流量精準調控，您可根據實驗需求定制所需液滴尺寸，無需額外投入。

3.優秀均一性，確保實驗數據高可信度

結合 Chipshop 芯片獨特的流動聚焦結構與 Elveflow 的精準壓力/流量控制，系統能穩定輸出CV (變異系數)<3%的單分散液滴。在核心尺寸(如30 μm 噴嘴)下，CV 值甚至可低 至<1.5%。

4.全系統兼容，無額外適配成本

Elveflow 控制模塊與 Chipshop 芯片之間實現良好適配。所有配件等全覆蓋實驗需求，無需額外適配成本，大幅簡化系統搭建過程。

5.可靈活優化，滿足不斷更新的實驗需求

系統支持壓力/流量雙模式控制，用戶可根據實驗條件和液滴特性，靈活調整參數。同時，關鍵配件支持升級，可實現液滴頻率/粒徑的更精細化調控

二、方案核心原理：流聚焦

本系統基于經典的流動聚焦 (Flow Focusing) 原理，結合 Elveflow  精準壓力驅動的流量控制，實現高度單分散液滴的穩定生成。

● 相流匯聚：分散相(水相，即目標液滴內相)從中心噴嘴流出，連續相(油相，含2% FluoSurf 表面活性劑作為承載相)則從兩側對稱通道流出。

● 剪切力形成：兩相在噴嘴處精確匯合，連續相流體對分散相形成強大的剪切力。

● 精準切割與穩定：借助點成 Elveflow OB1控制器的精準壓力/流量調控，連續相能將分散相流體 “剪切"成均勻的微液滴。同時，油相中的表面活性劑會迅速吸附在油-水界面，顯著降低表面張力，有效防止液滴聚并。

● 參數調控：液滴的粒徑大小與生成頻率主要由油相/水相的流量比和噴嘴尺寸共同決定。在相同噴嘴下，提高油相流量可提升液滴生成頻率；調整水相流量可精確調控液滴粒徑，實現高度可控的實驗結果

芯片內液滴生成實拍圖

三、構建您的微流控液滴生成系統

點成 Elveflow套件——精準控制與輔助核心

本套件為油相和水相提供穩定、精準的驅動力及實時監測，所有配件參數與芯片匹配 。

● OB1 微流體流量和壓力控制器：雙通道，0-2bar

1.核心功能：精準輸出兩相(油相/水相)的壓力或流量，支持壓力/流量雙模式

2.應用場景：為油相/水相提供穩定壓力驅動

● MFS-2-D 流量傳感器(2個)

1.核心功能：實時監測油相/水相流量，實現閉環流量控制，精準度高

2.適配場景：流量模式下的液滴參數精準調控

● 系統配件：

1.流體阻力件(22-H/22-1): 提升系統流體阻力，優化流量控制穩定性，用于分散相(水)/ 連續相(油)流量穩定

2.連接配件 (PTFE 管路、Mini Luer連接器等): 實現各模塊的密封連接，適配 MCS 芯片 接口，用于全系統無泄漏流體傳輸

3.儲液配件(儲液池支架、加壓儲液池蓋):  固定儲液池，為油相/水相提供穩定密封的加壓 供液，適配1.5/15/50mL 儲液池

點成MCS 微流控芯片——液滴生成的“舞臺"

MCS 芯片是液滴生成的“舞臺",其獨特設計確保液滴的精準形成。兩款芯片均為Topas(COC)疏水材質，適配油包水 (W/O)  液滴生成，疏水表面防止水相黏壁，每款芯片含8個獨立流體系統、4 種噴嘴尺寸，支持平行實驗。

● Microfluidic Chipshop Fluidic 440芯片：大粒徑液滴專用

粒徑范圍：50-80 μm, 噴嘴尺寸：50/60/70/80μm,CV<2%

● Microfluidic Chipshop Fluidic 947芯片：小粒徑液滴專用

粒徑范圍：10-40μm,噴嘴尺寸：10/15/20/30 μm,

其中30 μm 噴嘴 CV<1.5%,10μm 噴嘴 CV<3%

實驗所需外接配件

● 外部氣源：為 OB1 控制器提供穩定氣壓。

● 電腦：安裝Elveflow ESI控制軟件，實現直觀的參數設置與系統操控。

● 儲液池(1.5/15/50mL):  配合儲液池支架使用。

● 顯微鏡(可選配成像系統): 用于實時觀察液滴生成過程與粒徑特征