乳液（emulsions）是兩種或兩種以上互不相溶液體的混合物，其中，離散相以液滴的形式分布于連續(xù)相中。雙乳液（double emulsion）則是一種分散相液滴中包裹著更小液滴的高度結(jié)構(gòu)化流體，外液滴在內(nèi)液滴的周圍形成了一層屏蔽層，有效地隔離了內(nèi)液滴與連續(xù)相，如下圖所示。

雙乳液又被稱為乳液中的乳液或包裹性液滴，常見的類型主要分為W/O/W型和O/W/O型。以下圖的O/W/O型為例，內(nèi)部分散相和外部分散相為油相，中間相為水相，這種結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為油包水包油型雙重乳液。

雙乳液滴的主要優(yōu)勢：
（1）雙乳液滴內(nèi)部可以進行多種生物、化學(xué)反應(yīng)，所需樣品試劑量少、消耗低；
（2）在一定的工作條件下，雙乳液滴的尺寸、數(shù)量可控，且可定量地分析內(nèi)部的反應(yīng)條件和結(jié)果；
（3）雙乳液滴作為一個封閉的反應(yīng)體系，避免了反應(yīng)物濃度的改變以及不同反應(yīng)之間的交叉污染；
（4）微乳滴的尺寸小，比表面積較大，傳質(zhì)、傳熱效率高。

憑借這些特定的優(yōu)勢，雙乳液滴廣泛地應(yīng)用于化妝品、藥物生產(chǎn)、細胞醫(yī)學(xué)、食品科學(xué)、石油工業(yè)、化學(xué)合成、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域。

目前，雙乳液滴的制備有傳統(tǒng)的化學(xué)乳液合成法和微流控制備方法，微流控制備雙乳液滴從液滴成型方式上可以分為主動式和被動式。主動式需要使用磁力、激光等外界動力進行乳化，對設(shè)備和成本要求較高。被動式可以通過微通道的結(jié)構(gòu)設(shè)計和多相流的流速控制來控制流場，從而使兩相流在界面張力、黏性力以及慣性力等綜合作用下完成乳化。被動式制備雙乳液的工藝主要有協(xié)流式（同軸流）、交叉流式以及流動聚焦式，如下圖所示。

其中，協(xié)流式或同軸流方法主要是由多個共軸的微通道組成，其中，連續(xù)相包裹分散相呈同軸流動，相界面在R-P不穩(wěn)定性的作用下產(chǎn)生波動，進而破裂形成液滴。當同軸流芯片的各個通道在同一個軸線上時，雙乳液滴的尺寸均勻性和生成頻率才能達到zuiyou。當前，同軸流芯片主要采用玻璃毛細管進行搭建。交叉流式主要是基于T形結(jié)構(gòu)的微通道，其中，內(nèi)流體以一定的角度進入外流體，在外流體的剪切力作用下將產(chǎn)生動量失穩(wěn)，破碎成小液滴，連續(xù)的兩個T形通道就能實現(xiàn)雙重乳液的制備。流動聚焦式主要是十字型結(jié)構(gòu)的芯片，主要是利用了毛細不穩(wěn)定性來乳化液滴。如上圖c中所示，由伯努利方程可知在窄縮口處流體流速會急劇增大，導(dǎo)致外相流對內(nèi)相流對稱的剪切力作用的增大，流體在窄縮口的擠壓下產(chǎn)生聚焦效果完成乳化。

下圖顯示了交叉節(jié)點和流動聚焦方式制備雙乳液滴的特點

下面展示了我們利用玻璃毛細管開發(fā)的同軸流雙乳液滴玻璃芯片和利用該芯片制備的雙乳液滴。

利用該芯片，您可以快速、穩(wěn)定的制備出80-200微米粒徑均勻的雙乳液滴。通過使用螺紋的倒錐接頭，可快速、直接的連接到外徑為1/16英寸（=1.6毫米）的PTFE導(dǎo)管上。

同軸流雙乳液滴玻璃芯片采用高精確的對準方法將微細玻璃毛細管的中心線處在同一個軸線上。三相流體的入口采用倒錐形接頭連接，確保最小的死體積和無漏液現(xiàn)象發(fā)生。該芯片由于采用玻璃毛細管加工，您可以把芯片放置在常規(guī)光學(xué)顯微鏡下觀察乳液滴的產(chǎn)生過程。

雙重乳液滴制備的實驗連接圖

首先，將OB1壓力控制器、儲液池、液體流量傳感器、同軸流雙乳液滴芯片和電腦等按照上圖所示連接在一起。
其次，將實驗用的液體放置在儲液池1-3內(nèi)。
zui后，在電腦上的ESI圖形界面軟件上設(shè)置OB1壓力控制器輸出的壓力或液體的流量，同時在光學(xué)顯微鏡下觀察同軸流玻璃芯片內(nèi)的流體變化，然后慢慢調(diào)節(jié)壓力或液體流量，直到雙乳液滴的產(chǎn)生。

雙乳液滴制備套裝包含的組件
（1）    微流控壓力控制器OB1（三通道）
（2）    液體流量傳感器MFS或BFS（三個）
（3）    同軸流雙乳液滴芯片（一個）
（4）    樣品儲液池15mL（四個）
（5）    微流控毛細導(dǎo)管PTFE（外徑1/16英寸）
（6）    微流控接頭配件

您將從雙乳液滴制備套裝中獲得的益處
（1）    快速、穩(wěn)定的壓力驅(qū)動控制
（2）    快速、精確的液體流量控制
（3）    圖形化界面操作軟件ESI
（4）    液滴包裹的同軸流玻璃芯片
（5）    實驗自動化運行
（6）    支持C++、LabVIEW、MATLAB、Python等API，方便您集成到已有的操作軟件中。
（7）    該套裝適用于器官培養(yǎng)、細胞培養(yǎng)、流體操縱、流動化學(xué)合成等領(lǐng)域
（8）    包含乳液滴制備的全部組件，您只需要提供50 cm×50 cm空間的實驗臺。