形展開的孔。
[0021] 因此，在本發(fā)明的另一個(gè)方面中，提供一種陶瓷板，所述陶瓷板具有包括第一和第 二表面的結(jié)構(gòu)W及在所述第一和第二表面之間延伸并且與所述第一和第二表面連接的呈 卿趴形展開的通道的排列，W限定一組呈卿趴形展開的孔。還提供了制造運(yùn)樣的板的方法。
[0022] 原則上，過濾器結(jié)構(gòu)可W具有除過濾外的應(yīng)用。例如，可W例如通過選擇性研磨將 一個(gè)或兩個(gè)表面圖案化，并且圖案化結(jié)構(gòu)可W用作針對(duì)可見光或非可見光的罩。可W例如 通過CN巧ij創(chuàng)機(jī)(router)進(jìn)行運(yùn)樣的選擇性研磨。該類型的罩可W用于，例如顯示標(biāo)志，或 者可能地，與較小尺度的圖案一起使用，作為光刻的罩。
[0023] 因此本發(fā)明還提供制造具有受控通道開口尺寸的陶瓷板的方法，更具體地是制造 罩的方法，所述方法包括:制造陶瓷前體元件，所述前體元件具有包括第一和第二表面的結(jié) 構(gòu)W及在所述第一和第二表面之間延伸的呈卿趴形展開的孔的排列，其中所述呈卿趴形展 開的孔的頂點(diǎn)朝向所述第一表面并且所述呈卿趴形展開的孔的底部朝向所述第二表面并 且大于所述頂點(diǎn)，其中所述呈卿趴形展開的孔含有聚合物材料并且所述呈卿趴形展開的孔 之間的區(qū)域包含陶瓷材料；W及燒結(jié)所述陶瓷前體元件W使所述陶瓷材料融合并且移除所 述聚合物材料;所述方法還包括移除所述第一表面的受控厚度部分W使所述呈卿趴形展開 的孔開口至所述受控通道開口尺寸。
[0024] 本發(fā)明還提供具有包括第一和第二表面的板/罩結(jié)構(gòu)W及在所述第一和第二表面 之間延伸并且與所述第一和第二表面連接的呈卿趴形展開的通道的排列，任選地，其中將 板/罩結(jié)構(gòu)的呈卿趴形展開的通道的排列圖案化。
[0025] 在上述制造方法/過濾器/平板/結(jié)構(gòu)的實(shí)施方案中，可W處理過濾器的表面W改 變表面的物理、化學(xué)或生物特性，尤其是提供具有表面涂層的過濾器。例如，可W等離子體 處理表面，也就是說，使得表面親水或疏水，和/或可W用分子材料處理表面W使表面功能 化。在實(shí)施方案中，涂布過濾器的表面W改變過濾特性，尤其是更有效地選擇或過濾一個(gè)或 多個(gè)祀標(biāo)。
[0026] 本發(fā)明還提供使用如上所述/如由上述方法制造的過濾器從流體(液體或氣體）中 過濾粒子的方法。
[0027] 附圖簡(jiǎn)述
[0028] 現(xiàn)在將僅通過實(shí)例的方式，參照附圖，進(jìn)一步描述本發(fā)明的運(yùn)些和其他方面，其 中：
[0029] 圖la和lb示意性地示出了在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案制造陶瓷過濾器的方法中的 孔徑控制的原理，W及W運(yùn)種方式制造的過濾器的實(shí)施方案的頂部和底部的示意圖；
[0030] 圖2a和化分別示出了纖維前體元件的制造和膜/圓片前體元件的制造；
[0031] 圖3示意性地示出了通過水浴處理的膜前體元件的垂直橫截面；
[0032] 圖4示出了可W用于從陶瓷前體元件中移除層的受控高度切割器的實(shí)例；
[0033] 圖5a和化圖示了圓形陶瓷元件，W及金剛石拋光機(jī)用于研磨燒結(jié)的陶瓷元件的用 途；
[0034] 圖6示意性地圖示了使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的陶瓷過濾器的血液過濾；
[0035] 圖7示出了根據(jù)本發(fā)明的膜過濾器的實(shí)施方案的粒子分離的范圍（標(biāo)記為"微 濾"），連同用于不同粒徑的其他分離原理；
[0036] 圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的陶瓷過濾器在顯微鏡下的頂視圖的圖像 (lOOx的放大率），W及用于提供沿著所示出的膜表面的長(zhǎng)度具有不同開口尺寸的孔的跨過 濾器的頂部的對(duì)角線切割的示意圖；和
[0037] 圖9示出了一組使用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的方法制造的功能性過濾器的圖像， 其示出了 ：9a)膜的橫截面圖（lOOx的顯微鏡放大率）；9b)膜在研磨頂部表面之后的頂視圖 (lOOx的顯微鏡放大率）；9c)圖9b中的膜在進(jìn)一步研磨頂部表面之后的頂視圖（lOOx的顯微 鏡放大率）；9d)膜在研磨底部表面之后的底視圖（lOOx的顯微鏡放大率）；和9e)根據(jù)所描述 的方法制備的膜過濾器的頂部的透視圖（盤直徑50mm)。
[0038] 優(yōu)選實(shí)施方案詳述
[0039] 用于由溶膠-凝膠流延(casting)制造陶瓷材料的技術(shù)包括制造滲雜劑溶液，其由 粘合劑（或分散劑）、所述粘合劑可溶于其中的溶劑W及晶體形式的陶瓷材料（如，但不限 于，氧化侶、氧化錯(cuò)等)組成。運(yùn)些制造了高度組織化的內(nèi)部孔。我們采用了改進(jìn)的運(yùn)樣的結(jié) 構(gòu)，用于在微米范圍(0.1皿-?οομπι)內(nèi)微濾粒子。過濾器的優(yōu)勢(shì)包括歸因于所使用的穩(wěn)定材 料的穩(wěn)健性(robustness)、低價(jià)格、和簡(jiǎn)單的制造過程。應(yīng)用包括例如在高溫和/或高壓和/ 或酸性或堿性條件存在的情況下，發(fā)酵培養(yǎng)液和溶劑提取物的處理、藻酸鹽的加工、致熱原 (pyrogen)和細(xì)菌移除、抗生素的制備等。我們還將描述它們用于血液過濾的用途。尤其是， 我們將會(huì)描述用于在膜上制造所需孔徑w使其針對(duì)特定微濾應(yīng)用而調(diào)節(jié)的技術(shù)。
[0040] 如在圖1中所示，通過我們描述的技術(shù)的實(shí)施方案得到的陶瓷膜過濾器100由錐形 孔102構(gòu)成，其從上到下穿過運(yùn)些膜104。利用運(yùn)種孔幾何形狀，可W通過大批量(其降低了 制造成本）制造膜104來實(shí)現(xiàn)不同孔徑分布的膜104的制造，之后針對(duì)預(yù)期的應(yīng)用調(diào)整孔 102一一即具有可變的孔徑。運(yùn)樣的方法允許時(shí)間和成本需求的減少W開發(fā)定制的過濾器-通過改變例如滲雜劑溶液比率、非溶劑的類型、燒結(jié)過程的溫度、膜104的干燥時(shí)間、過濾器 100的厚度等，人們可W改變孔角度/填充密度和其他過濾器參數(shù)。
[0041] 因此，我們描述了陶瓷過濾器100中定制的孔徑的制造，允許它們用于微濾領(lǐng)域 中，尤其是細(xì)胞的過濾中的大范圍的應(yīng)用。
[0042] 最初，用溶劑、陶瓷系材料、和聚合物的混合物制備滲雜劑溶液。
[0043] 溶劑可W是，但不限于：二甲基甲酯胺、二甲亞諷、二甲基甲酯胺、二甲基乙酷胺、 N-甲基-2-化咯燒酬、六甲基憐酷胺、二囑燒、衍生自它們的其他溶劑或可W溶解聚合物的 可用的其他有機(jī)溶劑。
[0044] 陶瓷系材料可W是，但不限于:氧化侶、氧化鐵、氧化錯(cuò)、碳化娃、玻璃材料、或任何 其他類似材料，其任選地用交聯(lián)劑表面處理。
[0045] 聚合物材料可W是，但不限于:聚酷胺、聚（己內(nèi)醋）、聚氨醋、聚化-乳酸-共-徑基 乙酸）、聚丙締臘、聚酷亞胺、聚（甲基丙締酸甲醋）、聚(D，k乳酸醋）、聚苯乙締、聚酸酸酬、 聚酸諷、聚偏二氣乙締、聚諷、聚酸諷或任何其他類似材料，其優(yōu)選地用交聯(lián)劑表面處理。聚 合物在滲雜劑中起粘合劑的作用;它應(yīng)當(dāng)在燒結(jié)溫度(600-1500°C)下燒盡(burnt away)。
[0046] 任選地，可W將分散劑/表面活性劑加入至混合物中。分散劑可W是，但不限于:燒 基苯橫酸鹽、木質(zhì)素橫酸鹽、脂肪醇乙氧基化物、烷基苯酪乙氧基化物、PEG 30二聚徑基硬 脂酸醋、硬脂酸鋼、4-(5-十二烷基）苯橫酸鹽、十二烷基硫酸鋼、西曲漠錠、含氣表面活性 劑、硅氧烷表面活性劑、烷基酸、聚乙二醇和聚丙二醇的嵌段共聚物、衍生自它們的其他分 散劑、和/或任何其他兩親性化合物。
[0047] 在實(shí)例實(shí)施方案中，溶劑是二甲亞諷、陶瓷是氧化侶、聚合物是聚酸諷，并且分散 劑是PEG 30二聚徑基硬脂酸醋。
[004引之后使用流延刀（casting knife)或其他方法控制流延涂層的厚度，將滲雜劑溶 液流延至光滑表面?？蒞因此根據(jù)所制造的陶瓷前體元件的所需形狀來調(diào)節(jié)流延滲雜劑溶 液的形狀。之后立刻將流延滲雜劑溶液轉(zhuǎn)移至水浴中并且在那里靜置長(zhǎng)于5分鐘的時(shí)間段， 通常過夜，W固化(set)。在該過程期間，溶劑逐漸被水代替，在表面的表面張力作用和對(duì)流 引起錐形含聚合物區(qū)域的基本上常規(guī)圖案的形成。聚合物和/或聚合物/陶瓷材料混合物基 本上不溶于水浴。之后將膜從水中移除并且使其干燥長(zhǎng)于5分鐘的時(shí)間段，例如24小時(shí)。
[0049] 圖2a示出了水浴106中的管狀前體膜104;圖化示出了形成管狀前體元件104的過 程。圖3示出了在水浴中處理之后的圖2a和b的膜104的橫截面一一PES在燒結(jié)期間燒盡。通 常，膜可W為約50μπι厚度。
[0050] 更詳細(xì)地，如在圖2a中所示，將包含陶