CN111378556A - 微流控芯片及其制备方法、单细胞微液滴的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种微流控芯片，包括芯片本体及汇流通道，芯片本体上开设有油相入口、微珠溶液入口、细胞悬液入口及微液滴出口；油相入口、微珠溶液入口及细胞悬液入口依次为液滴生成油、微珠溶液及细胞悬液进入芯片本体的入口；细胞悬液中包含多个细胞，微珠溶液中包含多个微珠；汇流通道与微液滴出口及油相入口相连通；微流控芯片还包括连通微珠溶液入口及汇流通道的第一流体操控单元及连通细胞悬液入口及汇流通道的第二流体操控单元，第一及第二流体操控单元用于使微珠或细胞按照一定顺序排列；微珠溶液先与细胞悬液汇合形成不互混的层流，汇合后的层流再与液滴生成油汇合形成微液滴，并在微液滴出口输出。本发明提供的微流控芯片的单包裹率高。
Description
技术领域
本发明涉及微流控技术和相关器件领域，尤其涉及一种微流控芯片、微流控芯片的制备方法及单细胞微液滴的制备方法。
背景技术
微流控芯片又称芯片实验室，它可以将常规的生物化学反应集成到几平方厘米的芯片内。由于微流控芯片有着微米级的通道，与细胞的尺寸相当，所以在细胞的研究中越来越受到关注。
然而，目前市面上的微流控芯片结构复杂，制造工艺复杂，制造成本也高昂。有些微流控芯片生成的液滴内容易包裹多颗微粒(如微珠或细胞)或者不包含微粒，这些现象都将提高实验成本、降低实验效率并导致低包裹率的问题。另外，市面上的微流控芯片的通量较低。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种单包裹率高、通量高、实验成本低且实验效率高的微流控芯片、微流控芯片的制备方法及单细胞微液滴的制备方法。
一种微流控芯片，包括一芯片本体及一汇流通道，所述芯片本体上开设有油相入口、微珠溶液入口、细胞悬液入口及微液滴出口；所述油相入口、微珠溶液入口及细胞悬液入口依次为液滴生成油、微珠溶液及细胞悬液进入所述芯片本体的入口；所述细胞悬液中包含多个细胞，所述微珠溶液中包含有多个微珠；所述汇流通道分别与所述微液滴出口及所述油相入口相连通；所述微流控芯片还包括：一第一流体操控单元，所述第一流体操控单元连通所述微珠溶液入口及所述汇流通道的一端，所述第一流体操控单元用于使所述微珠溶液中的微珠按照一定顺序排列；及一第二流体操控单元，所述第二流体操控单元连通所述细胞悬液入口及所述汇流通道的一端，所述第二流体操控单元用于使所述细胞悬液中的细胞按照一定顺序排列；所述微珠溶液先与所述细胞悬液汇合形成不互混的层流，汇合后的所述层流再与所述液滴生成油汇合形成微液滴，并在所述微液滴出口输出。
进一步地，所述第一流体操控单元及所述第二流体操控单元为离心通道、位移通道、流阻通道中的任一种或是所述离心通道、位移通道及流阻通道中的任意两种及两种以上的组合。
进一步地，所述离心通道包括一离心通道主体、一流体入口及一流体出口，所述离心通道主体呈螺旋状分布，所述流体入口位与所述离心通道主体的内侧，所述流体出口位于所述离心通道主体的外侧，所述流体入口与所述微珠溶液入口或所述细胞悬液入口相连通，所述流体出口与所述汇流通道相连通。
进一步地，所述位移通道包括位移通道主体及至少一个形成在所述位移通道主体上的导流结构，所述导流结构位于所述位移通道主体的一侧的内侧壁上，每个所述导流结构由多个凸起组成，每个凸起上形成有一个斜面，每个所述斜面的倾斜方向与液体在所述位移通道主体中的流动方向一致，每个所述凸起的高度沿着液体在所述位移通道主体中的流动方向逐渐递增。
进一步地，所述流阻通道包括多个弯道及多个直道，每个所述直道的至少一端连接有一个所述弯道。
进一步地，所述直道上设置有至少一导流结构，所述导流结构位于所述直道的一侧的内侧壁上，每个所述导流结构由多个凸起组成，每个凸起上形成有一个斜面，每个所述斜面的倾斜方向与液体在所述直道中的流动方向一致，每个所述凸起的高度沿着液体在所述直道中的流动方向逐渐递增。
进一步地，所述微流控芯片还包括一位于所述芯片本体上的微珠溶液通道、细胞溶液通道及油相通道，所述微珠溶液通道的两端分别与所述微珠溶液入口及所述汇流通道连通，所述细胞悬液通道的两端分别与所述细胞悬液入口及所述汇流通道连通；所述油相通道连通所述油相入口及所述汇流通道；优选地，所述微珠溶液通道、所述细胞悬液通道及所述汇流通道以“Y”字型结构交汇，所述油相通道与所述汇流通道以“十”字型结构交汇。
进一步地，所述油相入口正对所述汇流通道且与所述汇流通道相连通，优选地，所述油相入口与所述汇流通道之间形成T字型结构。
一种单细胞微液滴的制备方法，包括步骤：配置微珠溶液、细胞悬液及液滴生成油；及将所述微珠溶液、细胞悬液及液滴生成油以一定流速分别加入如上所述的微流控芯片的所述微珠溶液入口、细胞悬液入口及油相入口中，并在所述微液滴出口处收集生成的微液滴。
一种微流控芯片的制备方法，包括步骤：制作一微流控芯片通道的结构模具；利用三甲基硅烷对微流控芯片通道的结构模具做低粘附处理，再将聚二甲基硅氧烷置于所述芯片通道结构模具上，凝固成型后取下，以形成上层芯片，所述上层芯片下表面即形成微流控芯片通道结构；并在上层芯片的预设位置处打孔，以形成如上所述的微流控芯片的油相入口、微珠溶液入口、细胞悬液入口及微液滴出口；及将上层芯片封接在下层芯片上，以得到所述微流控芯片。
本发明提供的微流控芯片，在微珠溶液入口与微珠溶液通道之间连接一个所述第一流体操控单元，并在所述细胞悬液入口与所述细胞悬液通道之间连接一个第二流体操控单元，所述第一流体操控单元及所述第二流体操控单元可以使得微珠和细胞按照一定的顺序排列，所述微珠溶液中的微珠及所述细胞悬液中的细胞之间的聚团扎堆现象较少，一个油包水的液滴内包裹多个微珠和细胞的概率降低，从而保证更多液滴内仅包含一个微珠和一个细胞。因此，本发明提供的微流控芯片的单包裹率高、通量高、实验效率高、实验成本低。另外，本发明提供的微流控芯片还具有结构简单、制造工艺简单、生产成本低廉的优点。本发明可以用于单细胞测序样品前处理。
附图说明
图1为本发明提供的一种微流控芯片的示意图。
图2是图1所示的微流控芯片中的一种流体操控单元的示意图。
图3是图1所示的微流控芯片中的另一种流体操控单元的示意图。
图4是图1所示的微流控芯片中的再一种流体操控单元的示意图。
图5是细胞或微珠在图2所示的流体操控单元的通道内的流动示意图。
图6是细胞或微珠在图3所示的流体操控单元的通道内的流动示意图。
图7是细胞或微珠在图4所示的流体操控单元的通道内的流动示意图。
主要元件符号说明
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
为能进一步阐述本发明达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图1-7及较佳实施方式，对本发明提供的微流控芯片、微流控芯片的制备方法及单细胞微液滴的制备方法的具体实施方式、结构、特征及其功效，作出如下详细说明。
请参阅图1-4，本发明提供一种微流控芯片100，所述微流控芯片100包括一芯片本体10、一油相入口20、一微珠溶液入口30、一细胞悬液入口40、一第一流体操控单元50、一第二流体操控单元60、一微液滴出口70、一微珠溶液通道81、一细胞悬液通道82、一油相通道83及一汇流通道84。
其中，所述油相入口20、微珠溶液入口30、细胞悬液入口40及微液滴出口70位于所述芯片本体10的表面上。所述第一流体操控单元50、第二流体操控单元60、微珠溶液通道81、细胞悬液通道82、油相通道83及汇流通道84位于所述芯片本体10内。
其中，所述微珠溶液入口30连通所述第一流体操控单元50。所述细胞悬液入口40连通所述第二流体操控单元60。所述微珠溶液通道81连通所述第一流体操控单元50及所述汇流通道84。所述细胞悬液通道82连通所述第二流体操控单元60及所述汇流通道84。所述油相通道83连通所述油相入口20及所述汇流通道84。所述汇流通道84与所述微液滴出口70相连通。
其中，所述微珠溶液通道81、所述细胞悬液通道82及所述汇流通道84以“Y”字型结构交汇。所述油相通道83连通所述油相入口20及所述汇流通道84。所述油相通道83与所述汇流通道84以“十”字型结构交汇。即所述微珠溶液通道81和所述细胞悬液通道82汇流后形成层流(水相)，再与所述油相通道83汇流于所述汇流通道84，形成油包水的液滴。
在其他实施方式中，所述油相通道83可以省略，此时所述油相入口20可以设置在所述汇流通道84的正上方且与所述汇流通道84相连通，此时，所述油相入口20与所述汇流通道84之间形成T字型结构。
其中，所述油相入口20用于连接外部液滴生成油(油相，不易溶于水的液体)并作为所述液滴生成油进入所述芯片本体10的入口。
其中，所述微珠溶液入口30用于连接外部微珠溶液(水相，易溶于水的液体)并作为所述微珠溶液进入所述芯片本体10的入口。其中，所述微珠溶液中包含有多个微珠200。
其中，所述细胞悬液入口40用于连接外部细胞悬液(水相，易溶于水的液体)并作为所述细胞悬液进入所述芯片本体10的入口。其中，所述细胞悬液中包含有细胞300。
其中，所述液滴生成油、微珠溶液及细胞悬液分别从所述油相入口20、微珠溶液入口30及细胞悬液入口40进入所述芯片本体10。所述微珠溶液依次流经所述第一流体操控单元50及所述微珠溶液通道81。所述细胞悬液依次流经所述第二流体操控单元60及所述细胞悬液通道82并与所述微珠溶液于所述汇流通道84的一端交汇形成不互混的层流，此时所述微珠与所述细胞有一定的几率同时出现在该层流的两侧。所述油相(液滴生成油)流经所述油相通道83并与上述层流于所述汇流通道84内交汇，此时，在表面张力的作用下，形成多个包含有一个微珠及一个细胞的微液滴。其中，液滴生成油与上述层流相遇后，在“十”字型结构处立即形成油包水的微液滴，之后再从微液滴出口70输出。
在本实施方式中，所述油相入口20、微珠溶液入口30、细胞悬液入口40及微液滴出口70位于所述芯片本体10的同一个表面上。
在其他实施方式中，所述油相入口20、微珠溶液入口30、细胞悬液入口40及微液滴出口70也可以位于所述芯片本体10的不同表面上。
其中，所述第一流体操控单元50用于操控流经所述第一流体操控单元50内的微珠溶液中的微珠的分布，使之可以按照一定的顺序排列而不至于扎堆。
其中，所述第一流体操控单元50可以为离心通道51、位移通道52、流阻通道53中的任一种或是所述离心通道51、位移通道52及流阻通道53中的任意两种或多种的组合。当然，所述离心通道51、位移通道52及流阻通道53的数量可根据实际情况确定。
其中，当所述离心通道51、位移通道52及流阻通道53在两个或三个之间任意组合时，所述离心通道51、位移通道52及流阻通道53之间可以是首尾相接的，也可以是直接将所述位移通道52的结构直接应用到所述流阻通道53或所述离心通道51的结构上，如将位移通道52设置于流阻通道53的直道532(见图4)上。
具体地，请参阅图2，所述离心通道51包括一离心通道主体511、一流体入口512及一流体出口513。所述离心通道主体511呈螺旋状分布，所述流体入口512位与所述离心通道主体511的一端(内侧)，所述流体出口513位于所述离心通道主体511的另一端(外侧)。
其中，当所述第一流体操控单元50为离心通道51时，所述流体入口512与所述微珠溶液入口30相连通，所述流体出口513与所述微珠溶液通道81相连通。
优选地，所述离心通道主体511的螺旋圈数为3-6圈。所述离心通道主体511的最大轮廓直径约为1.5-3毫米，通道截面宽度约为60-150微米，高度约为60-150微米。
其中，请一并参阅图5，所述微珠溶液流经所述离心通道51时，自所述离心通道51的流体入口512流入所述离心通道主体511内。当所述微珠溶液以一定初速度注入到所述离心通道主体511内时，所述微珠溶液内所包含的微珠在所述离心通道主体511内会产生一个沿着螺旋状的所述离心通道主体511的切线方向的离心力，在所述离心力的作用下，所述微珠会逐渐移动到所述离心通道主体511的外侧壁处，并形成单排的形式。所述微珠溶液中的微珠将以单排的形式从所述流体出口513流入所述微珠溶液通道81内。
具体地，请参阅图3，所述位移通道52包括位移通道主体521及至少一个形成在所述位移通道主体521上的导流结构522。其中，所述导流结构522位于所述位移通道主体521的一侧的内侧壁上。每个所述导流结构522由多个凸起5221组成。每个凸起5221上形成有一个斜面5222。每个所述斜面5222的倾斜方向与所述微珠溶液在所述位移通道主体521中的流动方向一致。每个所述凸起5221的高度沿着所述微珠溶液在所述位移通道主体521中的流动方向逐渐递增。
其中，当所述第一流体操控单元50为位移通道52时，所述位移通道52的一端与所述微珠溶液入口30相连通，另一端与所述微珠溶液通道81相连通。
优选地，每个所述位移通道52包括至少六个所述凸起5221。所述位移通道主体521的截面宽度约为30-75微米，截面高度约为60-120微米。
在本实施方式中，所述凸起5221呈三角形锯齿状。在其他实施方式中，所述凸起5221还可以呈梯形锯齿状或其他的形状，只需要使得所述凸起具有一个倾斜方向与所述微珠溶液在所述位移通道主体521中的流动方向一致的斜面即可。
其中，请参阅图6，当所述微珠溶液流经所述导流结构522时，由于所述导流结构522的斜面5222的导流作用，所述微珠溶液沿着所述导流结构522的所述斜面5222向所述位移通道主体521的与所述导流结构522相对的一侧流动，由于所述导流结构522高度的递增，所述微珠溶液会加速流向与所述导流结构522相对的一侧。同时所述微珠溶液中携带的微珠200也将随着所述微珠溶液流向与所述导流结构522相对的一侧，从而以单排的形式通过所述导流结构522。
具体地，请参阅图4，所述流阻通道53包括多个弯道531及多个直道532。每个所述直道532的至少一端连接有一个所述弯道531。
在本实施方式中，所述流阻通道53为蛇形弯道。
在其他实施方式中，所述流阻通道53的所述直道532上也可以设置有导流结构522。
优选地，所述流阻通道53的截面宽度为60-150微米，截面高度约为60-120微米。一个所述直道532加一个所述弯道531的长度为1-1.5毫米。
其中，所述流阻通道53通过连续改变所述微珠溶液的流动方向，使所述微珠溶液内携带的微珠在惯性的作用下整齐单排流动减少聚集成团扎堆。图7示出了微珠在流阻通道53内的流动轨迹。假设微珠溶液从左侧流入流阻通道53，微珠200遇到第一个弯道时，紧贴最大半径一侧流动，到第二个弯道时沿最小半径一侧流动，到第三个弯道时沿最大半径一侧流动，依次下去。微珠仅沿同一侧流动，不因遇到弯道就沿另一侧流动，这是由微流体原理所决定的，有别于宏观现象。其中，直道532的作用在于拉开前后微珠之间的距离，加强微珠整齐单排流动的效果。
其中，所述第二流体操控单元60用于操控流经所述第二流体操控单元60内的细胞悬液中的细胞的分布，使之可以按照一定的顺序排列而不至于扎堆。
其中，所述第二流体操控单元60可以为离心通道61、位移通道62、流阻通道63中的任一种或是所述离心通道61、位移通道62及流阻通道63中的任意两种或多种的组合。当然，所述离心通道61、位移通道62及流阻通道63的数量可根据实际情况确定。
其中，所述离心通道61、位移通道62、流阻通道63的结构与所述离心通道51、位移通道52及流阻通道53的结构相同。细胞在这些通道中流动的轨迹可以参照微珠在这些通道中的流动轨迹。
其中，所述油相通道83上也可以设置蛇形通道，以增加所述油相通道83的长度，以使得所述油相能够在所述微珠溶液及所述细胞悬液交汇之后交汇，以保证所述油相能够及时包裹细胞和微珠。
需要说明的是，本发明中的所有通道均设置于微流控芯片的内部。
本发明还提供一种单细胞微液滴的制备方法，所述制备方法是采用所述微流控芯片100来制备单细胞微液滴的。所述制备方法包括如下步骤：
第一步，配置微珠溶液、细胞悬液及油相。
其中，所述微珠溶液的浓度为100-2000个微珠/微升。在本实施方式中，所述微珠溶液的浓度为400个微珠/微升。其中，所述微珠为包含有barcode序列(DNA序列标签)的直径约为30微米的微珠。
其中，所述细胞悬液的浓度为50-1000个细胞/微升。在本实施方式中，所述细胞悬液的浓度为300个细胞/微升。
第二步，将所述微珠溶液、细胞悬液及油相以一定流速分别加入所述微珠溶液入口30、细胞悬液入口40及油相入口20中，并在所述微液滴出口70处收集生成的油包水微液滴。
其中，所述微珠溶液及细胞悬液的流速为0.5-4ml/h。所述油相的流速为3-10ml/h。
在本实施方式中，所述微珠溶液及细胞悬液的流速为1ml/h。所述油相的流速为6ml/h。
其中，所述微珠溶液或细胞悬液流经所述第一流体操控单元50或第二流体操控单元60时，所述微珠溶液或细胞悬液中的微珠或细胞在所述第一流体操控单元50或第二流体操控单元60的通道内减少聚团扎堆并以单排的形式从所述第一流体操控单元50或第二流体操控单元60流入所述微珠溶液通道81或细胞悬液通道82内。单排形式的微珠和细胞在所述汇流通道84的一端相遇并形成层流，此时，层流中有一定几率出现一个微珠与一个细胞配对。配对的细胞及微珠在汇流通道84内与所述油相(液滴生成油)相遇，被所述油相包裹形成微液滴，并在所述微液滴出口70处输出。细胞在液滴内裂解后，微珠捕获其核酸。本发明中的微珠可以是磁珠或者其它材质微珠(如水凝胶珠、硅珠、玻璃珠等)。
上述方法可以制备出仅包裹一个细胞(单细胞)和一个微珠的液滴。细胞在液滴内经过裂解等过程，微珠捕获其核酸用于后续测序。
本发明还提供一种微流控芯片100的制备方法，包括如下步骤：
第一步，制作一微流控芯片通道的结构模具。
其中，制作所述微流控芯片通道的结构模具的具体步骤包括：首先，提供一第一硅片或第一玻璃基底，并在所述第一硅片或第一玻璃基底的表面形成一光刻胶层；其次，在所述光刻胶层上通过影像转移制程形成所述流控芯片通道的结构，从而制得所述微流控芯片通道的结构模具。
具体地，可以先通过旋转涂布方法形成所述光刻胶层，再于95℃前烘烤15-60分钟。
优选地，所述光刻胶层的厚度为60微米，所述光刻胶为SU-8光刻胶。烘烤时间为45分钟。
其中，在所述光刻胶层上通过影像转移制程形成所述流控芯片通道的结构的具体步骤包括：首先，将含有微流控芯片通道的结构的掩膜固定于所述光刻胶层上，紫外曝光，使SU-8按照掩膜的结构聚合；其次，以95℃后烘烤10-30分钟，自然冷却，再用显影剂除去未曝光的SU-8胶；再次，以180℃的温度坚膜2小时，冷却，形成芯片通道结构。
第二步，利用三甲基硅烷对微流控芯片通道的结构模具做低粘附处理(防止粘附)，再将聚二甲基硅氧烷(PDMS)置于所述芯片通道结构模具上，凝固成型后取下，以形成上层芯片，所述上层芯片下表面即形成微流控芯片通道结构，并在上层芯片的预设位置处打孔，以形成油相入口20、微珠溶液入口30、细胞悬液入口40及微液滴出口70。
优选地，凝固所需的加热温度为80℃，加热时间0.5-2小时。
第三步，将上层芯片封接在一第二硅片或第二玻璃基底(下层芯片)上，以得到所述微流控芯片100。
其中，所述第二硅片可以是聚二甲基硅氧烷(PDMS)材料的硅片。
在第三步的步骤之前，还包括步骤：利用等离子清洗机处理所述上层芯片及所述下层芯片。
本发明提供的微流控芯片100，在微珠溶液入口30与微珠溶液通道81之间连接一个所述第一流体操控单元50，并在所述细胞悬液入口40与所述细胞悬液通道82之间连接一个第二流体操控单元60，所述第一流体操控单元50及所述第二流体操控单元60可以使得微珠和细胞按照一定的顺序(单排形式)排列，所述微珠溶液中的微珠及所述细胞悬液中的细胞之间的聚团扎堆现象较少，一个油包水的液滴内包裹多个微珠和细胞的概率降低，从而保证更多液滴内仅包含一个微珠和一个细胞。因此，本发明提供的微流控芯片的单包裹率高、通量高、实验效率高、实验成本低。另外，本发明提供的微流控芯片还具有结构简单、制造工艺简单、生产成本低廉的优点。
以上所述，仅是本发明的较佳实施方式而已，并非对本发明任何形式上的限制，虽然本发明已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (10)
1.一种微流控芯片，包括一芯片本体及一汇流通道，所述芯片本体上开设有油相入口、微珠溶液入口、细胞悬液入口及微液滴出口；所述油相入口、微珠溶液入口及细胞悬液入口依次为液滴生成油、微珠溶液及细胞悬液进入所述芯片本体的入口；所述细胞悬液中包含多个细胞，所述微珠溶液中包含有多个微珠；所述汇流通道分别与所述微液滴出口及所述油相入口相连通；其特征在于，所述微流控芯片还包括：
一第一流体操控单元，所述第一流体操控单元连通所述微珠溶液入口及所述汇流通道的一端，所述第一流体操控单元用于使所述微珠溶液中的微珠按照一定顺序排列；及
一第二流体操控单元，所述第二流体操控单元连通所述细胞悬液入口及所述汇流通道的一端，所述第二流体操控单元用于使所述细胞悬液中的细胞按照一定顺序排列；所述微珠溶液先与所述细胞悬液汇合形成不互混的层流，汇合后的所述层流再与所述液滴生成油汇合形成微液滴，并在所述微液滴出口输出。
2.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述第一流体操控单元及所述第二流体操控单元为离心通道、位移通道、流阻通道中的任一种或是所述离心通道、位移通道及流阻通道中的任意两种及两种以上的组合。
3.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述离心通道包括一离心通道主体、一流体入口及一流体出口，所述离心通道主体呈螺旋状分布，所述流体入口位与所述离心通道主体的内侧，所述流体出口位于所述离心通道主体的外侧，所述流体入口与所述微珠溶液入口或所述细胞悬液入口相连通，所述流体出口与所述汇流通道相连通。
4.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述位移通道包括位移通道主体及至少一个形成在所述位移通道主体上的导流结构，所述导流结构位于所述位移通道主体的一侧的内侧壁上，每个所述导流结构由多个凸起组成，每个凸起上形成有一个斜面，每个所述斜面的倾斜方向与液体在所述位移通道主体中的流动方向一致，每个所述凸起的高度沿着液体在所述位移通道主体中的流动方向逐渐递增。
5.如权利要求2所述的微流控芯片，其特征在于，所述流阻通道包括多个弯道及多个直道，每个所述直道的至少一端连接有一个所述弯道。
6.如权利要求5所述的微流控芯片，其特征在于，所述直道上设置有至少一导流结构，所述导流结构位于所述直道的一侧的内侧壁上，每个所述导流结构由多个凸起组成，每个凸起上形成有一个斜面，每个所述斜面的倾斜方向与液体在所述直道中的流动方向一致，每个所述凸起的高度沿着液体在所述直道中的流动方向逐渐递增。
7.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述微流控芯片还包括一位于所述芯片本体上的微珠溶液通道、细胞悬液通道及油相通道，所述微珠溶液通道的两端分别与所述微珠溶液入口及所述汇流通道连通，所述细胞悬液通道的两端分别与所述细胞悬液入口及所述汇流通道连通；所述油相通道连通所述油相入口及所述汇流通道；优选地，所述微珠溶液通道、所述细胞悬液通道及所述汇流通道以“Y”字型结构交汇，所述油相通道与所述汇流通道以“十”字型结构交汇。
8.如权利要求1所述的微流控芯片，其特征在于，所述油相入口正对所述汇流通道且与所述汇流通道相连通，优选地，所述油相入口与所述汇流通道之间形成T字型结构。
9.一种单细胞微液滴的制备方法，包括步骤：
配置微珠溶液、细胞悬液及液滴生成油；及
将所述微珠溶液、细胞悬液及液滴生成油以一定流速分别加入如权利要求1-8任一项所述的微流控芯片的所述微珠溶液入口、细胞悬液入口及油相入口中，并在所述微液滴出口处收集生成的微液滴。
10.一种微流控芯片的制备方法，包括步骤：
制作一微流控芯片通道的结构模具；
利用三甲基硅烷对微流控芯片通道的结构模具做低粘附处理，再将聚二甲基硅氧烷置于所述芯片通道结构模具上，凝固成型后取下，以形成上层芯片，所述上层芯片下表面即形成微流控芯片通道结构；并在上层芯片的预设位置处打孔，以形成如权利要求1-8任一项所述的微流控芯片的油相入口、微珠溶液入口、细胞悬液入口及微液滴出口；及
将上层芯片封接在下层芯片上，以得到所述微流控芯片。
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