雙核復(fù)合液滴生成與滲透壓誘導(dǎo)內(nèi)核融合研究.pdf

1、利用液滴微流控技術(shù)可生成納升尺度的液滴微反應(yīng)器，并以其為載體，進(jìn)行生物化學(xué)反應(yīng)。而如何誘導(dǎo)兩個或多個包含不同成分的液滴融合是實現(xiàn)液滴作為微反應(yīng)器的關(guān)鍵技術(shù)之一，復(fù)合液滴獨特的核殼式結(jié)構(gòu)能夠使內(nèi)核液滴與外界環(huán)境隔離，有效的保護(hù)內(nèi)核液滴中的成分免受外部環(huán)境的干擾，為納升級的生物化學(xué)反應(yīng)提供了較為理想的平臺；另外，雖然有關(guān)利用復(fù)合液滴作為微膠囊包裹樣品的研究有很多，但關(guān)于進(jìn)一步誘導(dǎo)復(fù)合液滴內(nèi)核融合的研究卻鮮有報道。本文以此為切入點，針對液滴的

2、形成以及滲透壓誘導(dǎo)雙核復(fù)合液滴內(nèi)核融合展開研究，對進(jìn)一步擴(kuò)大復(fù)合液滴的應(yīng)用具有重要意義。
　　首先，綜述了液滴生成技術(shù)與應(yīng)用的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，闡述了液滴成形的基本理論，主要包括靜態(tài)流體柱破碎與動態(tài)流體界面不穩(wěn)定性的相關(guān)理論；然后結(jié)合玻璃毛細(xì)管芯片的特點，分析了滴狀與射流兩種液滴生成模式的主要成因以及液滴動力學(xué)中相關(guān)無量綱參數(shù)對液滴形成的影響；建立了單乳液滴大小與臨界毛細(xì)數(shù)的關(guān)系，研究了三相流速對復(fù)合液滴大小、內(nèi)核數(shù)目的影響，為后續(xù)

3、制備大小合適的雙核復(fù)合液滴提供一定的理論指導(dǎo)。
　　其次，以理論分析為基礎(chǔ)，采用相場法建立了基于玻璃毛細(xì)管芯片系統(tǒng)的單乳液滴生成模型，并針對兩相流速、外相粘度以及表面張力系數(shù)等因素進(jìn)行仿真，研究它們對液滴大小以及頻率的影響，與理論分析作對比，為實驗研究復(fù)合液滴提供了一定的指導(dǎo)。
　　最后，根據(jù)不同的實驗?zāi)康?，設(shè)計并加工了兩種玻璃毛細(xì)管芯片，搭建實驗系統(tǒng)；實驗研究了三相流速對復(fù)合液滴大小、殼厚以及內(nèi)核數(shù)目的影響，驗證理論分析的