在乳液滴中维持分子的不均匀浓度的方法相关应用和通过引用纳入
本申请要求2012年12月14日提交的美国临时专利申请序列号No.61/737,625
的优先权。
上述申请以及本文引用或其起诉期间的所有文献(“申请引用的文献”)以
及申请引用的文献中引用或参考的所用文献(“本文引用的文献”)以及本文引用
的文献中引用或参考的所用文献，连同本文或通过引用纳人本文的任何文献所述的
任何产品的任何生产商说明书、描述、产品规格和产品页，通过引用纳入本文并可
用于本发明的实践。更具体地，所有参考文献都以相同程度通过引用纳人本文，就
如各文献被具体地和单独地说明通过引用纳入本文一样。
技术领域
本发明涉及微流体技术领域。更具体地，本发明涉及维持乳液内液滴中的分
子的方法。
发明背景
微流体工艺通常使用乳液，其包含分散液相的液滴(本文称为“乳液滴”)，
该液滴被非混溶的连续液相包围。乳液滴可用作化学或生物反应的反应容器，用作
储存器，和/或用作分离和划分分子的方法，例如化学或生物元件。乳液滴的群(本
文可与“群”或“库”互换使用)可由许多不同尺寸的液滴(多分散群)或相对尺
寸相同的液滴(单分散群)组成。利用乳液合适的化学性质例如表面上的表面活性
剂可使液滴“稳定”，这表示当彼此接触时其基本不会混合和合并。这种稳定性可
用于制造由不同化学或生物组分组成的群或库，其可储存在大约相同体积的空间中
而不会与同一液滴和其他液滴的组分之间发生混合或污染(本文称为种类组成)。
本文中该术语用于讨论相同乳液滴内的不同化学分子。稳定的乳液滴的特性可用于
进行化学和生物反应、储存和化分的许多应用。
存在一个问题：虽然一些相对大的实体(例如一些细胞和蛋白质)可被包封
在液滴中并稳定储存(例如，液滴保持其初始组成和浓度)数天、数周、数月和/
或更长时间而不会发生分子泄漏或与群中邻近液滴之间发生交换，但是一些分子和
/或分子能转移通过乳液滴边界(文本称为“界面”)并会在液滴之间发生转移和
混合。此类分子趋于比非转移实体还要小。此类易于转移的分子的一些示例包括但
不限于：化学染料、荧光分子、发光分子、维生素、药物前体、小分子药物分子、
量子点、抗原、糖、核苷和核苷酸。
例如，用给定浓度的分子A乳化的液滴的群可通过共同的连续相而与用给定
浓度的分子B乳化的液滴的群彼此接近，从而产生的乳液含有两种不同液滴群的
混合。若分子A和B能转移通过所述界面并在液滴之间传输，则乳液滴中分子A
和B的浓度会趋于平衡，导致液滴的均质集合，其中液滴内的分子A和B的浓度
相同(参见图1)。
然而，某些应用(例如但不限于，由基本不同的荧光染料组合物和浓度组成
的液滴的群或库的生成和储存)需要乳液包含具有不均匀浓度的不同荧光分子的稳
定液滴群。因此，需要一种能防止会转移通过界面的分子进行浓度平衡的方法，本
发明提供这种方法。
本发明提供维持乳液滴中分子的优选浓度和种类组成的方法，否则则会导致
分子转移进入和/或退出液滴。这会使乳液中的小分子具有不均匀浓度，从而改善
基于液滴的微流体的性能和适用性。因此，本发明提供在乳液中的液滴(“乳液滴”)
内维持分子的不均匀浓度的方法。
该申请文件中任何文献的引用或鉴定并非承认所述文献是本发明的现有技
术。
发明内容
本发明总体上提供一种用于使乳液滴内的分子维持优选种类组成和相关浓度
的方法。更具体地，本发明提供用于使乳液中的液滴(乳液滴)内的分子维持不均
匀浓度的方法，该方法通过基本阻止分子转移通过乳液滴边界(“界面”)来进行。
本发明一般涉及用于使乳液滴内的分子维持分子组成和浓度的方法，所述分子尤其
是容易转移通过界面的分子，这些分子的尺寸趋于小于不转移通过乳液滴边界(“界
面”)的分子。
本发明的一个实施方式还包括在乳液滴内将非转移性分子与靶分子关联从而
阻止靶分子转运通过界面的方法。在一个方面，将非转移性分子关联(或连接)至
靶分子的方法可通过多种手段实现，包括但不限于：化学结合或偶联；其他形式的
化学键，包括但不限于共价键和氢键；生物介导的连接例如抗体-抗原结合；和/或
通过Watson-Crick碱基配对的DNA结合。在另一方面，可使用其他形式的连接或
关联，包括但不限于用不转移通过界面的较大分子包封或包裹能转移通过界面的分
子。该方面的一个示例包括在蛋白质复合物中包封的较大聚合物壳中包埋靶分子。
在另一方面，通过将一种或多种分子与其他分子结合可在液滴中维持该一种或多种
分子，并基本防止其转移通过界面，所述其他分子在分散相中具有优选的溶解度或
者对表面活性剂的分散相侧具有非常低的亲合力。
本发明的另一实施方式包括使乳液滴群中的单一分子和/或多种分子的初始浓
度的不均匀性随时间维持相对恒定。在该实施方式的一个方面，不同化学分子的所
需浓度和/或分布可在单独乳液滴间不同，其中所述乳液滴包含在给定乳液的群。
本发明的另一实施方式包括使乳液滴群中的分子浓度的不均匀分布随时间维
持基本恒定，例如以使其变为均匀浓度分布平衡状态的趋势最小化。
本发明另一实施方式包括基本维持乳液滴群中的不同化学分子的不均匀分
布，从而该分布随时间保持基本恒定，例如以使其变为不同化学分子均匀分布的平
衡状态的趋势最小化。
因此，本发明的一个目的是本发明不包括任何先前已知的产品、制备产品的
过程或使用产品的方法，使得申请人保留权利并由此公开放弃任何先前已知的产
品、过程或方法。还应注意，本发明不旨在在本发明的范围内包括任何产品、制备
产品的过程或使用产品的方法，其不符合USPTO(35U.S.C.§112，第一段)或EPO
(EPC的第83条)的允许要求和书面说明，使得申请人保留权利并由此公开放弃
任何先前已知的产品、过程或方法。
应注意，在该公开文件以及特别在权利要求和/或段落中，诸如“包含”等的
术语具有美国专利法中对其赋予的含义，例如，其可表示“包括”等；且诸如“基
本由……组成”的术语具有美国专利法中对其赋予的含义，例如，其允许未明确列
出的要素，但排除发现于现有技术中或影响本发明基本或新颖性的要素。
这些和其他实施方式在下述发明详述中公开，或由下述发明详述显而易见并
被其涵盖。
附图说明
以下发明详述以示例的形式给出但不旨在单独将本发明限制为所述特定实施
方式，其最好可连同所附附图进行理解。
图1A说明在没有其他分子连接时，含不均匀浓度分布的两种不同化学物质A
和B分子的乳液滴的群随时间趋于平衡，形成液滴中分子A和分子B混合物的浓
度均匀分布的群。
图1B说明含不均匀浓度分布的化学结合至其它分子(x)的两种不同化学物质
A和B的乳液滴的群(图1A所述的初始群)随时间维持该不均匀浓度。如液滴图
下方的柱状图所示，其证明了由于向A和B添加x分子，随时间基本没有出现含
分子A和分子B的混合物的液滴。
图2是与所示液滴置于相同空间的荧光强度柱状图。图2说明本发明的实施
方式，其中乳液滴(101-104)含有四种不同浓度的给定分子A，通过本文所述的
方法，该分子已与非转移性分子(x，本例中为荧光分子)连接。
图3A说明本发明的实施方式，其中可在乳液滴的群中找到的两种分别的液滴
含有不同分子种类(A和B)和不同浓度的物质A和B。随着时间的推移，液滴中
的分子倾向于转移通过分子间的界面，导致乳液滴群内的均匀浓度分布和化学物质
的均匀分布。
图3B说明与图3A中类似的实施方式，但其中非转移性分子(x)已连接至转
移性分子A和B。本例中，随着时间的推移，浓度和分子种类的不均匀分布随时间
基本保持稳定。
发明详述
本发明一般涉及使乳液滴的转移性靶分子维持不均匀浓度的方法，所述方法
通过使用多种方式之一来将其与微流体装置中所含液滴中的其他非转移性分子结
合来实现。
本发明的实施方式中，乳液滴位于微流体装置中。如本文中所用，“微流体
装置”是能够对少量液体或气态流体施加确定性功能的装置，所述少量液体或气态
流体通常以体积(例如毫升(mL)、微升(μL)、纳升(nL)、皮升(pL)或飞升(fL)
体积)和/或通过物理量度(如毫米(mm)、微米(μm)(也称作“百万分之一米”)、
纳米(nm)等)来测量。功能可包括混合、分解、分选、加热等。微流体装置可包
含微流体通道作为将流体或样品从一点转移至另一点的方式，且该通道通常具有以
mm、μm或nm级的均一横截面。乳液滴可通过微流体装置移动，在微流体装置中
储存或置于微流体装置中的几何形状中，其中存在多于一种液滴。
对于构建微流体通道及其网络，存在多种方法和材料且是本领域技术人员熟
知的，例如参见美国专利号8,047,829，其通过引用全文纳入本文。例如，可以使
用简单的管道来构建微流体通道，但还涉及将包含开放通道的一个平板表面密封至
第二平板。可用于形成微流体通道的材料包括硅、玻璃、硅氧树脂(如聚二甲硅氧
烷(PDMS))和塑料(如聚(甲基丙烯酸甲酯)(称为PMMA或“丙烯酸”)、环
烯烃聚合物(COP)和环烯烃共聚物(COC))。相同的材料也可用于第二密封平板。
两种平板的材料的相容性组合取决于将其密封在一起的方法。需要时，可将微流体
通道装在光学透明的材料中，从而在样品流动通过该微流体通道时允许在需要时对
样品进行光学激发(导致例如荧光)或照射(导致例如选择性吸收)，并允许光学
检测来自样品的光的分光光度特性(spectroscopicproperty)。这类显示高光学透明
度和低自发荧光的光学透明材料的优选示例包括但不限于：硼硅酸盐玻璃(例如
SCHOTT玻璃(纽约州埃尔姆斯福德的舒特北美公司(Schott
NorthAmerica)))和环烯烃聚合物(COP)(例如(肯塔基州路易斯维
尔市的佐恩化学公司(ZeonChemicalsLP)))。
本文所用“液滴”指具有任何形状的连续相中分离的水相或亲脂相，所述形
状是例如但不限于圆柱形、圆形和椭圆形，以及平坦、拉伸或不规则的形状等。本
发明所述一种或多种液滴可用于发挥各种功能，包括但不限于：用作进行化学反应
的反应容器；共同地包括要素的库，包括但不限于寡核苷酸探针文库；或作为使激
光聚焦的用于光学应用的镜片。在本发明的一个实施方式中，乳液内含有一种或多
种液滴。在本发明的另一个实施方式中，微流体装置中的乳液内含有一种或多种液
滴。液滴还可包含“样品”或“待测样品”，二者可互换使用。
可使用本领域技术人员了解和理解的任何注射方法在液滴形成时或液滴形成
后将染料纳入液滴中。可通过以液流(fluidstream)的形式流动或涌动所需染料复
合物来在液滴形成期间将染料整合至液滴制造设计(droplet-makerdesign)。液滴
制造设计和方法包括但不限于国际专利公开WO2004/002627和WO2006/096571
中描述的那些，其各自全文纳人本文。
本发明方法的一个实施方式中，优选乳液滴在其范围内具有多于一种类型的
分子并维持其原始分子组成。本文所用“种类组成”指与液滴所含分子有关的液滴
的具体化学组成。为了数据分析目的，需要维持分子组成的完整性。在一个示例中，
乳液滴含分子A和分子B。该乳液滴的种类组成与含分子A和分子C的其他乳液
滴不同。
本文所用“乳液”是至少两种非混溶或部分非混溶液体的稳定混合物。通常，
非混溶液体趋于分为两个不同相。因此，可添加表面活性剂以通过降低至少两种不
混溶或部分不混溶液体之间的表面张力来稳定乳液和/或稳定界面。例如，乳液可
包含不混溶的油(如氟碳油、硅油或烃油(包括但不限于石油和矿物油))中的多
个水性液滴，其中液滴直径尺寸的范围是约0.5至约5000微米。
本文所用“乳液滴”指具体乳液中的液滴，其含有优选稳定浓度的分子和/或
优选种类组成的分子。如本文所用，认为“乳液滴”和“液滴”可互换使用，因为
本文涉及乳液中的液滴。
述及液滴和流体和/或乳液之间的界面时，本文所用“界面”指其中两种不混
溶或部分不混溶相(如液滴和流体或乳液)能够彼此相互作用的一个或多个区域。
本文所用术语“转移性分子”指具有可转移通过乳液滴边界的性质的分子，
其尺寸小于不能转移通过乳液滴的边界的分子。许多因素会影响分子转移通过液滴
边界，例如尺寸、表面电荷、溶解度和极性可显著影响分子转移通过液滴边界的能
力。所有这些特性可用于本发明范围。如本文所用，转移性分子通常指液滴内的分
子，希望需要维持其在液滴中的浓度和种类组成。
转移性分子的种类包括但不限于：荧光分子、发光分子、短核酸、维生素、
药物和药物前体。
在本发明的一个实施方式中，提供用于检测和测量一种或多种样品在激发后
所发射荧光的波长和强度的系统，其中荧光标记的样品通过荧光材料的不同颜色和
强度的组合来鉴定。荧光材料称为“荧光标记物”或“荧光团”或“荧光染料”，
本文描述“荧光标记的样品”时使用上述各术语，它们可以是荧光分子、荧光半导
体纳米颗粒(称为“量子点”)或螯合的镧系元素或镧系稀土元素，就具体分子或
量子点而言，其能够从特定波长的光吸收能量然后将该能量作为另一特定特征波长
的荧光发出。在这种情况下，荧光团将有利于最终试验的读出值，所述读出值显示
样品中是否存在感兴趣的特定靶标。在该实施方式的一个方面，液滴内存在荧光标
记的样品。在另一方面，荧光标记的样品在离散颗粒内或被覆于其表面。在一个示
例中，所述离散颗粒是细胞。在另一个示例中，所述离散颗粒是珠。在另一方面，
荧光标记的样品在单相流内存在。
本发明的另一实施方式中，含荧光染料的乳液滴的库或群用作液体标记物条
形码来辅助鉴定各乳液滴的组成和特性。这对于液滴和微流体液滴应用来说是有
用的，例如在由小寡核苷酸探针库组成的各液滴内部进行DNA/RNA反应、DNA
测序和基因分型反应，以及基于PCR的反应。另一应用是用于蛋白质结晶化研究
和研究蛋白质结构的长时间形成。另一应用是用于细胞反应研究，其中使液滴内的
细胞接触不同抗原以寻找抗体的产生。另一应用是用于细胞反应研究，其中液滴内
包封的细胞分泌的酶可用于测试活性，通过观察其对底物的修饰导致荧光团分子发
射荧光。
使用的特定荧光团对于本发明而言并不重要。荧光团是本领域已知的且描述
于Marras，“SelectionofFluorophoreandQuencherPairsforFluorescentNucleicAcid
HybridizationProbes(用于荧光核酸杂交探针的荧光团和淬灭剂对的选择)”，刊
于V.Didenko编，2006，FluorescentEnergyTransferNucleicAcidProbes:Designs
andProtocols(《荧光能量转移核酸探针：设计和实验方案》)(MethodsinMolecular
Biology(《分子生物学方法》)，第335卷)，新泽西州：胡马纳出版公司(Humana
PressInc.)，第316页。可用于本发明的荧光团的示例包括但不限于由Marras2006
描述和下文详细描述的那些。本领域技术人员应理解存在多种荧光染料，其可用作
荧光标记物并用于本发明并可从多个销售商处获得。
可用于本发明的荧光染料的示例包括但不限于以下物质：荧光素及其衍生物
(例如异硫氰酸荧光素(FITC)、羧基荧光素(FAM)、四氯荧光素(TET)、2′,7′-
二氟荧光素(Oregon488)、Oregon514羧酸和具有氯和甲氧基取代
基的荧光素(JOE和6-JOE))；若丹明衍生物(例如四甲基若丹明(TAMRA)、
异硫氰酸四甲基若丹明(TRITC)、四甲基若丹明(TMR)、羧基-X-罗丹明(ROX)、
德克萨斯红(异构的磺酰氯和磺基若丹明的混合物；英杰公司(InvitrogenTM))和
德克萨斯红-X(德克萨斯红琥珀酰亚胺基酯，其含有荧光团及其反应基团之间的
额外的七原子氨基己酰间隔子("X")；英杰公司)和若丹明X)；花青(Cy)染料
(如Cy3、Cy5和Cy5.5)和花青衍生物(如吲哚羰花青(570、670
和705)、Oregon异硫氰酸酯和伊红异硫氰酸酯(EITC))；、N-羟
基琥珀酰亚胺基1-芘丁酸酯(PYB)；N-羟基琥珀酰亚胺基苯乙烯磺酸酯(PYS)；
(5-(2′-氨基乙基)氨基萘(EDANS)；CAL金540、CAL橙560、
红590、CAL红610和CAL红635(可购自生物检索技术公司
(BiosearchTechnologies,Inc.)的专有荧光团)；(6-异构体亚磷酰胺)；
以及
使用的特定量子点(QD)对于本发明而言并不重要。量子点是本领域已知的
且描述于例如Han等“Quantum-dot-taggedMicrobeadsforMultiplexedOptical
CodingofBiomolecules(用于生物分子的多重光学编码的量子点标记的微珠)”，
NatBiotechnol(2001年7月)第19卷，第631-635页。本领域技术人员应理解存
在多种量子点，其可用作荧光标记物并用于本发明并可从多个销售商处获得。可用
于本发明的量子点(QD)的示例包括但不限于以下物质：硒化镉(CdSe)量子点纳
米颗粒(例如CdSe量子点核心，480-640nm发射光谱，西格玛-奥德里奇公司
(Sigma-))；硫化镉(CdS)量子点纳米颗粒(例如CdS量子点核心，380-480
nm发射光谱，西格玛-奥德里奇公司)；硫化锌加帽的硒化镉(ZnS加帽的CdSe)
纳米晶体(例如CdSe/ZnSLumidotsTM和CdSe/ZnSNanoDotsTM，480-640nm发射
光谱，西格玛-奥德里奇公司)；以及无镉的量子点(例如CFQDTM，400-650nm
发射光谱，西格玛-奥德里奇公司)。
使用的特定螯合的镧系稀土元素或镧系元素对于本发明而言并不重要。镧系
稀土元素或镧系元素是本领域已知的，其包括原子序数为57-71的15种金属化学
元素，从镧(La)至镥(Lu)。可用于本发明的螯合形式的镧系稀土元素或镧系元素
的示例包括但不限于以下物质：镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、
钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱
(Yb)和镥(Lu)。
根据本发明的方法，可分析待测试样品以对各分光光度物质进行分光光度强
度测量，其中参考分光光度物质的分光光度强度测量可用于校正一种或多种样品分
光光度物质的分光光度强度测量。取决于应用，分光光度特性可包括：对待测试样
品照射后由待测试样品散射的光；通过待测试样品内化学作用以化学发光形式发射
的光；将宽频带光源导向待测试样品后由待测试样品选择性吸收的光；或者激发后
由待测试样品以荧光形式发射的光。
可通过本领域技术人员了解和理解的用于分光光度分析的任何方法来测量分
光光度物质的分光光度强度和波长。可用于本发明的分光光度方法包括但不限于：
本领域技术人员已知的激光和光检测器对系统或较复杂的光学器件，其中光束的路
径与分光光度物质的路径相交且分光光度物质的激发或照射被光程捕捉，所述光程
包括一个或多个物镜、反射器和/或透镜(len)，以将光导向光电倍增管(PMT)或
光敏照相机。用于本发明的本领域技术人员了解和理解的已知的荧光检测方法是使
用流式细胞术仪器。
选择的参比分光光度物质的信号应与一种或多种样品分光光度物质的信号不
同。虽然参比分光光度物质和一种或多种样品分光光度物质各可包含相同类型的分
光光度物质，但选择参比分光光度物质精确匹配组成中的该一种或多种样品分光光
度物质是不切实际的，因为无法在两种相同分光光度物质之间区分信号。测量分光
光度强度时，参比分光光度物质应与该一种或多种样品分光光度物质存在于基本相
同的环境条件。实践中，优选参比分光光度物质与该一种或多种样品分光光度物质
由相同光源激发或照射，从而参比分光光度物质可以捕获激发或照射光的能量波
动，这些波动可能导致信号中的“噪音”。
例如，如果参比分光光度物质由光源X激发或照射，而该一种或多种样品分
光光度物质中至少一种由光源Y激发或照射，那么参比分光光度物质中的变化可能
归因于光源X而与光源Y引起的变化毫无关系。不同数量和种类的分光光度物质的
组合允许给各待测样品分配独特的值，并且可以更精确地确定各待测样品中测量的
分光光度强度。
分光光度强度测量可包括一种或多种方法，包括但不限于光散射、吸收、化
学发光、荧光强度、辐射衰减计数、比色等。将待测试样品置于激发能量源(如光
源)的路径中，所述光源选自但不限于激光器、发光二极管(LED)、弧光灯、宽
频带光源和高强度灯泡。待测试样品中的分光光度物质以波长基本不同于光源的波
长的光的形式散射、吸收、化学发光(chemiluminesce)或发荧光(在本文中也称
作“信号”)。随后通过检测器或传感器捕获该来自待测试样品的光，所述检测器
或传感器选自但不限于照相机、电荷偶联装置(CCD)、互补金属氧化物半导体
(CMOS)(或者称作互补对称金属氧化物半导体(COS-MOS))、一种或多种单一
光电二极管、光电二极管阵列(PDA)、雪崩光电二极管(APD)、雪崩光电二极管
阵列、光电倍增管(PMT)或光电倍增管阵列。
设想乳液随时间稳定不聚结；换言之，液滴不会自发合并。乳液稳定性可通
过添加任何合适的稳定因子来实现，例如向连续相添加表面活性剂，或向分散相添
加表面活性剂，或者二者皆有。例如，可产生四种分别的乳液群，各含不同浓度的
分子A。随后混合这些乳液群产生单一、混合的乳液群，其由具有四种不同浓度分
子A的液滴组成。通常，所有液滴中的分子浓度趋于均匀化以接近图1A所示的热
力学平衡，本领域技术人员已知该现象为奥斯特瓦尔德成熟(OstwaldRipening)。因
此，要解决的问题是如何阻止这种平衡的趋势。本发明通过使转移性分子结合或偶
联至非转移性分子解决了该问题，从而随时间维持乳液滴中转移性分子浓度的不均
匀分布，因此可以使乳液滴群中的不均匀浓度分布随时间维持稳定。
本发明的一个实施方式还包括在乳液滴内将非转移性分子与靶分子关联从而
阻止靶分子转运通过界面的方法。在一个方面，将非转移性分子关联(或结合)至
靶分子的方法可通过多种手段实现，包括但不限于：化学结合或偶联；其他形式的
化学键，包括但不限于共价键和氢键；生物介导的连接例如抗体-抗原结合；和/或
通过Watson-Crick碱基配对的DNA结合。在另一方面，可使用其他形式的连接或
关联，包括但不限于用不转移通过界面的大分子包封或包裹能转移通过界面的分
子。该方面的一个示例包括在蛋白复合物内包封的较大聚合物壳中包埋靶分子。在
另一方面，通过将一种或多种分子与其他分子结合可使所述一种或多种分子维持在
液滴中，并基本防止其转移通过界面，所述其他分子在分散相中具有优选的溶解度
或者对表面活性剂的分散相侧具有非常低的亲合力。
本发明方法的应用示例包括但不限于利用稳定化乳液滴以制造或储存生物和/
或化学分子的库，其中各液滴仅含一种类型的生物和/或化学分子，而且其中需要
不同类型的分子彼此不混合或不相互反应。储存在库中的分子类型例如荧光染料，
其自身尺寸较小，其具有的尺寸和电荷特征允许其会转移通过界面。转移机制的可
能解释包括：尺寸足够小以至于界面表面上的表面活性剂由于熵值会自然出芽成微
团，并且可以环绕小分子染料并通过微团将该小分子染料从一个液滴运输到另一
个。连接或偶联该小分子染料至大分子例如蛋白质如BSA(牛血清白蛋白)或大
的蛋白质染料会产生可能过大或具有不适性质的分子以至于其无法通过微团转运
或其他手段转移通过液滴边界。
图2证明随着时间的推移，从第一天到第8周，液滴的强度和计数/数量几乎
没有差异(还考虑实验误差)，最终结论是添加x分子到分子A能稳定分子A在
液滴群内的不均匀浓度分布。图2还说明混合乳液的荧光强度柱状图，该乳液由用
四种浓度不同的转移性荧光分子在两个不同时间分别乳化的液滴组成。图2中的蓝
色柱显示混合当天的混合乳液，绿色柱表示八周后的同一柱状图，表明该液滴群中
不均匀浓度分布随时间具有稳定性。
图3A说明具有两种液滴群的乳液，一种含低浓度的分子A，另一种含高浓度
的分子B。随着时间的推移，不同分子试图达到平衡，导致液滴中的分子通过界面
转移到另一液滴，得到分子A和B混合的液滴群。该现象导致数据读取和分析不精
确。
图3B说明与图3A相似的情况，不同之处在于图3B中向靶分子A和B纳入
了非转移性分子(x)。由于纳入了非转移性分子，分子A和B(现在分别为A-x
和B-x)不再能转移通过界面，保持了分子A和B的原始浓度，还保持了乳液中
液滴的种类组成。
某些应用得益于下述过程：制备许多乳液，所述乳液各含有单一类型的液滴，
其具有给定浓度的转移性分子的组，然后将这些乳液以各种比例混合以产生其他乳
液，产生的这些乳液各自含有具有许多不同的转移性分子浓度的液滴。通过该方法，
可制备含液滴库的乳液，所述液滴可通过它们的转移性分子浓度进行区分。***
如此详细地描述了优选实施方式后，应理解，上文所定义的本发明不限于说
明书中所列的特定细节，能够在不偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种明显
的变化。