專利名稱：聚合物微過濾器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通常的過濾，特別是，聚合物微過濾器及其制造方法。
背景技術(shù)：
可通過檢測體液中存在某類細胞判斷一些身體狀況。特別是，指示或表明某些身體狀況的細胞可能比在某些體液中發(fā)現(xiàn)的其他細胞較大和/或柔軟性較差。因此，從體液的樣本中收集這樣較大的和/或柔軟性較差的細胞，可基于這些收集的細胞判斷身體狀況?？赏ㄟ^過濾體液收集比體液中其他細胞較大和/或柔軟性差的細胞。例如，通過使體液流過具有開孔的過濾器可收集指示狀況的目標(biāo)細胞，所述開孔太小以至于目標(biāo)細胞無法通過，但又足夠大到可以使其他細胞通過。一旦完成收集，就可對目標(biāo)細胞進行大量的分析。例如，這些分析可包括鑒別、計數(shù)、定性、和/或培養(yǎng)所收集的細胞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面，公開了一種微過濾器。該微過濾器包括由環(huán)氧基感光干膜形成的聚合物層，和分別穿過聚合物層延伸的多個孔。本發(fā)明的另一方面，揭示了一種多層微過濾器。該過濾器包括第一聚合物層和第二聚合物層，該第一聚合物層由環(huán)氧基感光干膜形成并具有穿過其延伸的第一孔，以及該第二聚合物層由環(huán)氧基感光干膜形成并具有穿過其延伸的第二孔，其中第一孔和第二孔至少部分限定穿過第一層和第二層延伸的非線性通道。本發(fā)明的再一方面，揭示了一種微過濾器的制造方法。該方法包括:提供設(shè)置在基底上的第一層環(huán)氧基感光干膜，將第一層通過掩模暴露在能量下，從而在第一層干膜中形成由掩模限定的圖案，由暴露的第一層干膜形成聚合物層，該聚合物層具有穿過其延伸的多個孔，多個孔的分布被上述圖案限定，以及從基底移除聚合物層。本發(fā)明的再一方面，揭示了一種形成多層微過濾器的方法。該方法包括:由設(shè)置在基底上的第一層環(huán)氧基感光干膜形成含有多個第一孔的第一聚合物層，第二層環(huán)氧基感光干膜層壓在第一聚合物層上，以及由第二層干膜形成含有多個第二孔的第二聚合物層。本發(fā)明的再一方面，揭示了一種使用微過濾器的方法。該方法包括使液體流過由環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器的多個孔，其中，微過濾器具有用以過濾液體的足夠的強度和柔韌性，以及其中，孔的尺寸設(shè)定為允許第一種體液細胞通過并阻止第二種體液細胞通過。


文中參照附圖描述本發(fā)明圖示實施例，其中:圖1A-1E是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器制造過程中的多個階段；圖2A是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施的微過濾器的制造過程；圖2B是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例在圖2A圖示的過程中由暴露的干膜形成微過濾器的過程；圖3A-3E是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器120的制造過程中的多個階段；圖4A-4D是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器制造過程中的多個階段；圖5A- 是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例由多層環(huán)氧基感光干膜制造多個微過濾器的過程中的多個階段；圖6A和6B是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例在形成微過濾器的過程中使用靜電吸盤設(shè)備將干膜結(jié)構(gòu)附接到支撐體的過程的多個階段；圖7A和7B是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的由一卷干膜結(jié)構(gòu)制造微過濾器的過程中的多個階段；圖8A和SB是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的由多卷干膜結(jié)構(gòu)制造微過濾器的過程的多個階段；圖9A-9D是局部俯視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同微過濾器的孔的分布；圖10A-10D是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的具有不同厚度和不同孔的形狀、尺寸和分布的微過濾器；圖11是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器的制造過程1300 ；圖12A-12K是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器制造過程中的多個階段；圖12L是根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器的俯視圖；圖13A和13B是俯視圖，圖示圖11的過程中的多個階段；圖14A和14B是根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器1420的剖視圖；圖14C是圖14A和14B的多層微過濾器1420的俯視圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括微過濾器和支撐體結(jié)構(gòu)的微型過濾結(jié)構(gòu)的剖視圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例的經(jīng)涂覆的微過濾器的剖視圖；圖17A是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例使用微過濾器的過濾過程；圖17B是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例使用微過濾器的過濾過程。
具體實施例方式通常情況下，本發(fā)明的各方面涉及具有聚合物層的微過濾器，該聚合物層由環(huán)氧基感光干膜(epoxy-based photo-definable dry film)形成。微過濾器包括分別穿過聚合物層延伸多個孔。在某些實施例中，使干膜通過掩模暴露在能量下并使暴露的薄膜顯影，由此可形成微過濾器。在一些實施例中，干膜可暴露在紫外線(UV)形式的能量下。在其他的實施例中，干膜可暴露在X射線形式的能量下。在某些實施例中，聚合物層具有用于過濾液體的充分的強度和柔韌性。在一些實施例中，孔的尺寸設(shè)定為允許第一種體液細胞通過并阻止第二種體液細胞通過。具體地，在某些實施例中，微過濾器可用于檢測體液。在一些實施例中，微過濾器可用于從體液中隔離并檢測罕見細胞。在某些實施例中，微過濾器可用于從穿過微過濾器的血液中收集循環(huán)腫瘤細胞(CTCs)。在一些實施例中，使用微過濾器收集的細胞可用于后續(xù)過程，如細胞鑒別、列舉、定性、培養(yǎng)等。更具體地，在某些實施例中，環(huán)氧基感光干膜的多層可同時暴露在能量下，用于規(guī)模化生產(chǎn)微過濾器。在一些實施例中，提供一種由環(huán)氧基感光干膜層構(gòu)成的堆疊結(jié)構(gòu)，并且這一堆疊結(jié)構(gòu)中所有的干膜層都同時暴露在能量下。在一些實施例中，以卷的形式提供包括設(shè)置在基底上的多個環(huán)氧基感光干膜的干膜結(jié)構(gòu)。在這樣的實施例中，可展開該結(jié)構(gòu)的一部分使干膜暴露在能量下。在某些實施例中，多個卷的多個部分可同時暴露在能量下。圖1A-1E是剖視圖，圖示用于制造根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器120的過程中的多個階段。圖2A是流程圖，圖示用于制造根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器的過程200。圖2A的示例過程將在下文中參照圖1A-1E描述。圖2A圖示的過程的其他實施例將在下文中參照圖3A-8B描述。在圖2A的區(qū)塊220時，提供環(huán)氧基感光干膜100 (下文中簡稱為“干膜100”)設(shè)置在基底180上的一個層。在一些實施例中，在區(qū)塊220時，干膜100層壓在基底180上。在某些實施例中，硅晶片涂有金屬材料薄層，如銅，并且在區(qū)塊220時干膜100層壓在金屬材料上。在其他的實施例中，在區(qū)塊220時可獲得并提供已與基底180附接的干膜100。文中使用的“環(huán)氧基感光”物質(zhì)是指包括或由感光的環(huán)氧樹脂形成的物質(zhì)，例如，多官能環(huán)氧樹月旨、雙酚A型環(huán)氧樹脂、環(huán)氧化多官能雙酚A甲醛酚醛樹脂等。在美國專利號Nos.7449280、6716568、6391523和6558868中可發(fā)現(xiàn)感光的環(huán)氧樹脂的示例，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。美國專利公開號Nos.2010/0068648和2010/0068649中也可發(fā)現(xiàn)感光的環(huán)氧樹脂的示例，其全部內(nèi)容并入本文作為參考。文中使用的“環(huán)氧基感光干膜”是包括或由環(huán)氧基感光物質(zhì)形成的干膜。美國專利號Nos.7449280、6391523和6558868以及美國專利公開號Nos.2010/0068648和2010/0068649中可發(fā)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明實施例可使用的環(huán)氧基感光干膜的示例。另外，根據(jù)本發(fā)明實施例可使用的環(huán)氧基感光干膜的示例包括在DJ DevCorp公司用DuPont和SUEX 薄板生產(chǎn)的PERMX 系列的聚合物薄膜中，每個示例都包括在其他兩層聚合物層之間的感光層。在某些實施例中，基底180是薄的銅箔片。在一些實施例中，因為層壓到干膜上的基底表面不光滑能造成干膜的表面不光滑，所以優(yōu)選光滑的基底。在一些實施例中，優(yōu)選銅薄膜作為基底，從而可在較短的時間內(nèi)移除基底。在另一些實施例中，基底180可以是硅晶片、如Kapton牌的聚酰亞胺薄膜、或其他合適的材料。如圖1B和IC所示，干膜100通過掩模199暴露在能量下，從而在區(qū)塊240時形成暴露的干膜110。圖1B和IC圖示的實施例中，干膜100通過光學(xué)掩模199和掩模圖案198暴露在紫外線(UV)形式的能量下，該光掩模199具有能被UV光線穿透的掩模部197，以及該掩模圖案198不能由UV光線穿透的材料薄膜形成。在另一些實施例中，干膜100可在區(qū)塊240時通過X射線掩模暴露在X射線下，而不是通過光學(xué)掩模199暴露在UV光線下。
在圖1A-1E圖示的實施例中，干膜100是負性光刻膠。文中使用的“負性光刻膠”是感光物質(zhì)，當(dāng)暴露在諸如UV光線或X射線的能量下時，該感光物質(zhì)變得聚合。根據(jù)本發(fā)明實施例可使用的負性光刻膠環(huán)氧基感光干膜的示例包括在Dupont公司生產(chǎn)的PERMX 系列的聚合物薄膜中，以及負性光刻膠干膜包括在DJDevCorP公司生產(chǎn)的SUEX 薄板中，其分別包括在其他兩層聚合物層之間的感光層。PERMX 3000系列由Dupont成卷生產(chǎn)，其商用厚度包括10μπι、14μπι、25μπι和50 μ m，但也可獲得其他厚度。如圖1C中所示，通過掩模199暴露在UV光線下的暴露的干膜110的部分變得聚合，只有部分116未聚合。暴露的干膜100的聚合與未聚合的部分形成被光學(xué)掩模199限定的圖案118。更具體地是，暴露的干膜110的圖案118被光學(xué)掩模199的圖案198限定，該圖案198由UV光線不能穿透的材料形成。在某些實施例中，圖案198可由UV光線不能穿透的材料薄膜形成，如鉻薄膜。在替代實施例中，可使用正性環(huán)氧基感光干膜替代負性干膜。在這樣的實施例中，如下文參照圖4A-4D所述，除了可以使用不同的掩模外，由正性干膜形成微過濾器的過程與參照圖1A-2A描述的形成微過濾器的過程類似。文中使用的“正性光刻膠”是感光物質(zhì)，其中，當(dāng)該物質(zhì)暴露在如UV光線或X射線的能量下時聚合連結(jié)劑(bonds)斷裂。在某些實施例中，正性光刻膠可以是基于聚二甲基戍二酰亞胺的光刻膠(如MicroChem公司生產(chǎn)的PMG1、L0R)，不包括醋酸酯和二甲苯的光刻膠(如Shipley公司生產(chǎn)的S1800 系列)，或其他正性光刻膠。對于厚度大于幾微米的光刻膠層，負性光刻膠通常比正性光刻膠更靈敏。大多數(shù)聚合物光刻膠屬于正性光刻膠薄膜的范疇?？墒褂玫母赡ふ怨饪棠z的不例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，以及甲基丙烯酸甲酯的合成聚合物。正性光刻膠的其他示例包括丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、聚酯纖維、如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET) (MYLAR )、等。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在某些實施例中，微過濾器可由非環(huán)氧基的感光干膜形成。在這樣的實施例中，干膜可以是正性光刻膠或負性光刻膠。在另一些實施例中，微過濾器可由感光液體形成，而不是干膜。在這些實施例中，感光液體可以是正性光刻膠或負性光刻膠。在某些實施例中，感光液體可以是液態(tài)的聚酰亞胺。在這些實施例中，感光液態(tài)聚酰亞胺可以是正性光刻膠或負性光刻膠。在區(qū)塊260時，包括穿過微過濾器延伸的多個孔122的微過濾器120由暴露的干膜110形成。在某些實施例中，微過濾器120包括由環(huán)氧基感光干膜形成的聚合物層和穿過聚合物層延伸的多個孔。文中描述的本發(fā)明各實施例中，微過濾器包括一層或多層聚合物層以及分別穿過一層或多層聚合物層延伸的一個或多個孔。同樣，文中使用的“孔”指的是在層或其他結(jié)構(gòu)的外表面之間延伸的任何類型的通道、孔隙、槽、間隙、開口等。在圖1A-1E圖示的實施例中，孔122即孔隙122。圖1A-1E圖示的實施例中，使暴露的干膜110顯影，去除未聚合的部分116，從而形成具有孔隙122的微過濾器120。在某些實施例中，通過將顯影劑施加到干膜110以溶解未聚合的部分116使暴露的干膜110顯影。在一些實施例中，顯影劑是水溶液，當(dāng)暴露的干膜110浸沒在顯影劑中時，該水溶液溶解未聚合的部分116。在區(qū)塊280時，如圖1E所示，從基底180移除具有孔隙122的微過濾器120，從而形成自立式微過濾器120。在一些實施例中，微過濾器是一層或多層聚合物層結(jié)構(gòu)，該一層或多層聚合物層包括在結(jié)構(gòu)的外表面之間延伸的一個或多個孔，其中，所述結(jié)構(gòu)具有足夠的強度和柔韌性以過濾穿過一個或多個孔的液體。在某些實施例中，微過濾器可包括孔，該孔的尺寸足夠小，從而當(dāng)體液或包含體液的液體穿過過濾器時阻止一種或多種體液細胞穿過該孔，其中，孔的尺寸也足夠小，從而阻止一種或多種其他類體液細胞穿過過濾器。文中使用的“體液細胞”是指可在病人體液內(nèi)發(fā)現(xiàn)的任何細胞，如紅或白血細胞、諸如CTCs和胎兒細胞的罕見細胞等。在一些實施例中，微過濾器包括孔，該孔的尺寸設(shè)定為允許大量的紅血細胞通過并阻止大量的CTCs通過。在一些實施例中，由一層或多層環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器可以是聚合物微過濾器。圖2A圖示的過程的不同實施例將參照圖2B-8B在下文中描述。如上所述，在某些實施例中，基底180可以是銅箔片。在這些實施例中，在區(qū)塊280的變形中，可使用硝酸、三氯化鐵、或其他已知試劑從微過濾器120移除銅基底180。在某些實施例中，可使用試劑蝕刻掉銅基底180,從而將其從微過濾器120移除。在另一些實施例中，基底180可以是另外一種金屬箔片，如鋁，并可在區(qū)塊280時用已知的方法移除。圖2B是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例在圖2A的區(qū)塊260時由暴露的干膜形成微過濾器的過程。在某些實施例中，形成微過濾器的過程260包括由暴露的干膜形成具有多個孔的聚合物層。在圖2B的實施例中，在區(qū)塊262時，對設(shè)置在基底180上的暴露的干膜110進行堅膜過程。在某些實施例中，堅膜過程包括將干膜110暴露在較高溫度下，對以干膜110進行堅膜。在區(qū)塊264時，如在上文中參照圖1A-1E所述，通過將顯影劑應(yīng)用到干膜110使干膜110顯影。在區(qū)塊266時，對顯影后的干膜110進行硬烤過程。在某些實施例中，硬烤過程包括將干膜110暴露在較高溫度下。在圖2B中圖示的過程的一些具體實施例中，可省略區(qū)塊266的硬烤過程。在這些實施例中，在區(qū)塊262時通過堅膜暴露的干膜110形成微過濾器120，并在區(qū)塊264時使干膜110顯影。上文中參照圖2B描述的過程可用于文中描述的任意實施例。另外，如上所述，文中描述的本發(fā)明的任意實施例中，由環(huán)氧基感光干膜形成微過濾器的聚合物層的過程可包括將干膜暴露在能量下，進行堅膜過程，使暴露的干膜顯影，和/或堅膜暴露的干膜。圖3A-3E是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器120的制造過程中的多個階段。在圖3A-3E圖示的實施例中，基底是聚酰亞胺薄膜181。在區(qū)塊220時，設(shè)置在聚酰亞胺薄膜181上的一層環(huán)氧基感光干膜100具有設(shè)置在干膜100的一部分和聚酰亞胺薄膜181之間的分離器182。圖3A所示的實施例中，分離器182沿著干膜100的邊緣設(shè)置在干膜100的一部分和聚酰亞胺薄膜181之間。在某些實施例中，分離器182可沿著干膜100的一個或多個邊緣設(shè)置，或設(shè)置在干膜100和聚酰亞胺薄膜181之間的其他位置上。分離器182可由聚酰亞胺薄膜(如KAPTON薄膜)或能層壓在干膜100上并能承受硬烤過程溫度的其他合適材料形成。如圖3B-3C所示，干膜100暴露在能量下，以及如上文參照圖1B-1D所述，微過濾器120在區(qū)塊240和260時由暴露的干膜110形成。在某些實施例中，微過濾器120包括聚合物層，該聚合物層含有從其穿透的多個孔。在圖3A-3E圖示的實施例中，通過固定分離器182的暴露端并通過使用分離器182將聚酰亞胺薄膜181從微過濾器120剝落，將微過濾器120從聚酰亞胺薄膜181移除。如圖3D所示，從聚酰亞胺層181移除干膜100后，如圖3E所示，從干膜100移除分離器182，從而獲得自立式微過濾器120。根據(jù)本發(fā)明實施例，從層181移除微過濾器120和從微過濾器120移除分離器182是在區(qū)塊280的變形中實施的兩個步驟。在圖2A圖示的過程的替代實施例中，可用液態(tài)光刻膠代替干膜100。在這樣的實施例中，在區(qū)塊210的變形中，基底涂有金屬物質(zhì)的薄層，以及環(huán)氧基液態(tài)光致抗蝕劑旋轉(zhuǎn)涂覆到金屬物質(zhì)上，從而在基底上提供一層環(huán)氧基感光物質(zhì)。在某些實施例中，基底可以是硅晶片，金屬物質(zhì)可以是銅，以及液態(tài)光致抗蝕劑可以是環(huán)氧基感光液體。在一些實施例中，環(huán)氧基感光液體是液態(tài)的負性光刻膠，如SU-8。該環(huán)氧基感光物質(zhì)層暴露在能量下，以及如上文參照圖1B-1D所述，在區(qū)塊240和260時微過濾器120由暴露的層形成。在區(qū)塊280的變形中，通過使用上文描述的常規(guī)過程刻蝕掉金屬基底，從基底釋放微過濾器120。在某些實施例中，液態(tài)光刻膠可以使液態(tài)的負性光刻膠，如MicroChem公司生產(chǎn)的SU-8或KMPR ⑧。在圖2A圖示的過程的其他替代實施例中，可以使用液態(tài)負性光刻膠代替干膜100，且負性光刻膠和基底之間的正性光刻膠可以用作釋放層。在這樣的實施例中，為了在區(qū)塊210的變形中在基底上提供一層環(huán)氧基感光物質(zhì)，液態(tài)的正性光刻膠旋轉(zhuǎn)涂覆在基底上，正性光刻膠以適當(dāng)?shù)膭┝勘┞对谀芰肯?如UV光線)，從而實現(xiàn)涂層厚度，并且液態(tài)的環(huán)氧基負性光刻膠旋轉(zhuǎn)涂覆在正性光刻膠上。在一些實施例中，正性光刻膠可在不使用掩模的情況下暴露在能量下。所述環(huán)氧基感光物質(zhì)層暴露在能量下，以及如上文參照圖1B-1D所述，在區(qū)塊240和260時微過濾器120由暴露的層形成。在這樣的實施例中，在區(qū)塊280的變形中，通過使正性光刻膠顯影從基底釋放微過濾器120。在某些實施例中，可使用同種顯影劑使正性和負性光刻膠顯影。在其他的實施例中，可使用一種顯影劑形成微過濾器120中的孔隙，并使用另一種顯影劑從基底釋放微過濾器。在替代實施例中，干膜正性光刻膠可代替液態(tài)的正性光刻膠用作釋放層?？墒褂玫母赡ふ怨饪棠z的示例包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，和甲基丙烯酸甲酯的合成聚合物。在其他實施例中，可結(jié)合正性光刻膠釋放層使用負性環(huán)氧基感光干膜100。這樣的實施例與上文描述的使用正性光刻膠釋放層的實施例類似，除了在區(qū)塊210時一層負性干膜100可層壓在旋轉(zhuǎn)涂覆的正性光刻膠上，而不是在旋轉(zhuǎn)涂覆的液態(tài)負性光刻膠上。圖4A-4D是剖視圖，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器420的制造過程中的多個階段。在圖4A-4D圖示的實施例中，在區(qū)塊220時提供設(shè)置在基底180上的一層正性環(huán)氧基感光干膜400 (下文中簡稱為“干膜400”)。在某些實施例中，在區(qū)塊220時正性干膜400層壓在基底180上。如圖4B所示，在區(qū)塊240時正性干膜400暴露在能量下，干膜400的聚合連結(jié)劑在通過掩模499暴露在能量(如UV光線)下的部分416處斷裂，而非干膜400的暴露部分變得聚合，除此之外，其和上文參照圖1B和IC的描述類似。暴露部分416和未暴露部分的圖案418在暴露的干膜410中形成。如圖4B所示，掩模499包括透明部分497和不透明的部分498。如上所述，圖1B中的掩模199可與負性光刻膠一起使用，并構(gòu)造為用于覆蓋干膜100的部分，該部分具有形成在干膜100中的孔隙。在圖4A-4D圖示的實施例中，掩模499的不透明部分498被構(gòu)造為覆蓋除了將要形成孔的位置之外的正性干膜400的所有部分，從而使UV光線穿過掩模499，以在正性干膜400將要形成孔的位置處透射到正性干膜400。在圖4A-4D圖示的實施例中，通過使用溶解干膜400的部分416的顯影劑使干膜410顯影，在區(qū)塊260的變形中由暴露的干膜410形成微過濾器420，在干膜400的部分416處聚合連結(jié)劑斷裂。如圖4D所示，在區(qū)塊280時從基底180移除具有孔422的微過濾器420，形成自立式聚合物微過濾器420。在一些實施例中，微過濾器420包括由環(huán)氧基感光干膜形成的聚合物層，以及包括穿過聚合物層延伸的多個孔。在一些實施例中，孔422即孔隙422。在一些實施例中，如上文所述，在區(qū)塊280時可通過使正性光刻膠顯影而從基底釋放微過濾器420.
圖5A- 是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的由多層環(huán)氧基感光干膜制造多個微過濾器的過程中的多個階段。在圖2A圖示過程的某些實施例中，在區(qū)塊220時提供多個干膜結(jié)構(gòu)501，其分別包括一層設(shè)置在基底580上的環(huán)氧基感光干膜500 (下文中簡稱為“干膜500”)。在圖5A-5D圖示的實施例中，如圖5A所示，在區(qū)塊220時，通過在支撐體590上的堆疊結(jié)構(gòu)501提供設(shè)置在基底580上的干膜500。在一些實施例中，如圖5A所示，在圖2A的區(qū)塊240時結(jié)構(gòu)501堆疊中的干膜500同時通過X射線掩模599暴露在X射線形式的能量下。在一些實施例中，X射線的貫入深度遠大于UV光線。與UV光線不同，X射線在厚度小于5_的材料中不會分散，甚至在明顯小于一微米的特征中也不會分散。在一些實施例中，X射線光刻技術(shù)通?？捎迷谕捷椛涫€。另外，X射線光刻技術(shù)可用于負性和正性光刻膠。圖5A-5D圖不的實施例中，干膜500都是負性光刻膠。在其他實施例中，干膜500都是正性光刻膠。在這樣的實施例中，如上文參照圖4B的掩模499所述，可使用構(gòu)造為在正性光刻膠中形成多個孔的掩模。此外，在干膜500是正性光刻膠的實施例中，干膜500可附接到支撐體290并直接互相堆疊，而不用分別設(shè)置在各自的基底上。如圖5B所示，除了干膜500的部分516不聚合，通過掩模599暴露在X射線下的各干膜500的部分變得聚合。各干燥膜500的聚合和未聚合的部分形成被光學(xué)掩模599的圖案598限定的圖案518。在一些實施例中，掩模599包括X射線透明部分597，以及構(gòu)造為用于基本阻擋X射線的圖案598。在一些實施例中，圖案598由金形成。另外，在一些實施例中，X射線透明部分597可以是石墨薄板或硅晶片。在圖5A-5D圖示的實施例中，各基底580傳遞透射到其上的大部分X射線能量。在某些實施例中，基底580由金屬箔片形成。在這些實施例中，當(dāng)箔片足夠薄時，每個基底580可傳遞透射到其上的大部分X射線能量。在一些實施例中，可進行堆疊，隨后同時暴露的結(jié)構(gòu)501的數(shù)量取決于因X射線穿過金屬箔片而導(dǎo)致的X射線劑量的減少。在某些實施例中，在區(qū)塊260的變形中，以上文參照圖1A-1E所述的類似方式，使多個暴露的干膜510顯影，從而形成多個微過濾器520，這些微過濾器分別具有多個孔522。在某些實施例中，孔522即孔隙522。在一些實施例中，可在區(qū)塊260的變形中，實施圖5B和5C圖示的過程。在這樣的實施例中，如圖5B所示，結(jié)構(gòu)501相互分離，并在區(qū)塊262的變形中對設(shè)置在各基底580上的暴露的干膜510進行堅膜處理。在某些實施例中，如上所述，在區(qū)塊264的變形中使各暴露的干膜510顯影，從而如圖5C所示在各干膜500中形成孔隙522。在一些實施例中，在區(qū)塊266的變形中對設(shè)置在各基底580上的干膜510進行硬烤處理，從而形成具有孔隙522的微過濾器520。在其他實施例中，可省略硬烤處理。在某些實施例中，如上所述，在區(qū)塊280的變形中可從微過濾器520化學(xué)移除基底580，從而如圖5D所示獲得具有孔隙522的自立式微過濾器520。在某些實施例中，微過濾器520分別是具有孔522的聚合物層。
如上所述，在某些實施例中，基底580可分別由金屬箔片形成。在替代實施例中，基底580可以是基于聚合物的基底，該基底傳遞透射到其上的大部分X射線，并具有高出干膜500的堅膜溫度的熔點。例如，在某些實施例中，基底580可由正性光刻膠形成。在這樣的實施例中，基底580可暴露在諸如UV光線或X射線的能量下，該能量足以使正性光刻膠中的聚合連結(jié)劑斷裂，從而在圖2A的區(qū)塊280時可使用顯影劑化學(xué)移除基底580。在其他實施例中，基底580可以是聚酰亞胺薄膜，并可在區(qū)塊280時通過從微過濾器520剝落聚酰亞胺基底580的方式被移除。在替代實施例中，可堆疊多層環(huán)氧基感光干膜500(下文簡稱為“干膜500”)并同時將其暴露，而不需要使多層薄膜分別設(shè)置在對應(yīng)的基底上。在這樣的實施例中，在區(qū)塊220的變形中，干膜500堆疊在支撐體590上，而不需要設(shè)置在鄰近干膜500之間的基底。在區(qū)塊240的變形中暴露堆疊的干膜500。在一些實施例中，可在區(qū)塊260時實施圖2B圖示的過程。在這樣的實施例中，可分離暴露的干膜510，并將其放置在單獨的基底上，在該基底上暴露的干膜510在區(qū)塊262的變形中經(jīng)過了堅膜過程。在這樣的實施例中，使用的基底能承受堅膜溫度，并可溶于水或一種或多種化學(xué)物質(zhì)中。當(dāng)分別附接到基底時，使暴露的干膜510在區(qū)塊264時顯影，并可在區(qū)塊266時經(jīng)過硬烤處理。在區(qū)塊280時，從由暴露的干膜510形成的微過濾器520移除基底580。在某些實施例中，可使用粘結(jié)劑、夾具、或其他合適的機構(gòu)或方法，將結(jié)構(gòu)501附接到支撐體590。在一些實施例中，通過靜電吸盤將結(jié)構(gòu)501保持在支撐體上。圖6A和6B是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器形成過程中使用靜電吸盤設(shè)備600將干膜結(jié)構(gòu)501附接到支撐體的過程中的多個階段。在圖6A和6B圖示的實施例中，如圖6A所示，多個干膜結(jié)構(gòu)501堆疊在支撐體690上，該多個干膜結(jié)構(gòu)501分別包括設(shè)置在基底580上的一層環(huán)氧基感光干膜500。如圖6A所不,支撐體690包括具有導(dǎo)管693的水冷卻框架692,設(shè)置在框架692上的絕緣體664，以及設(shè)置在絕緣體664上的導(dǎo)體層662。此外，如圖6A所示，透明的導(dǎo)體層660設(shè)置在結(jié)構(gòu)501的堆疊上，從而，結(jié)構(gòu)501的堆疊設(shè)置在導(dǎo)體層660和662之間。同樣，如圖6A所示，連接導(dǎo)體層的電路是開路，從而將數(shù)值為零的電壓665施加到導(dǎo)體層。如圖6B所示，閉合導(dǎo)體層之間的電路并將數(shù)值非零的電壓665施加在導(dǎo)體層660和662之間，使設(shè)備660將結(jié)構(gòu)501壓合在導(dǎo)體層660和662之間。隨著設(shè)備600壓合結(jié)構(gòu)501時，如上文參照圖5A- 所述，可將X射線通過X射線掩模599施加到干膜500。在某些實施例中，如上文參照圖6A和6B所述，可在圖2A的區(qū)塊220的變形中將結(jié)構(gòu)501堆疊在設(shè)備600上并使用設(shè)備600壓合結(jié)構(gòu)501。雖然上文參照由分別設(shè)置在相應(yīng)基底上的干膜形成微過濾器的方法已經(jīng)對靜電吸盤設(shè)備的使用進行了描述，但靜電吸盤在替代實施例中還可用于壓合與相應(yīng)基底不附接的自立式聚合物薄膜的堆疊，如自立式干膜。在由多層干膜形成多個微過濾器的過程中，可堆疊并壓合這樣的自立式干膜。圖7A和7B是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的由一卷干膜結(jié)構(gòu)制造微過濾器的過程中的多個階段。圖7A和7B圖示的實施例中，干膜結(jié)構(gòu)785以一卷702的干膜結(jié)構(gòu)785的形式提供。干膜結(jié)構(gòu)785包括設(shè)置在可移除基底782上的一層環(huán)氧基感光干膜700 (下文簡稱為“干膜700”)。在一些實施例中，基底782可以是可化學(xué)溶解的金屬箔片。在某些實施例中，金屬箔片可包括如上所述可被刻蝕掉的鋁或銅。在圖7A和7B圖示的實施例中，卷702的一部分設(shè)置在輥子774上，以及另一部分設(shè)置在輥子775上。干膜結(jié)構(gòu)785的作業(yè)部787在輥子774和775之間延伸，并通過輥子770基本保持平坦，使其通過掩模199暴
露在能量下。在圖2A圖示的過程的某些實施例中，在區(qū)塊220的變形中，從卷702展開干膜結(jié)構(gòu)785的一部分并沿著箭頭772的方向向前移動結(jié)構(gòu)785的該部分，從而在支撐體791和掩模199之間形成結(jié)構(gòu)785的作業(yè)部787，通過上述方式，提供設(shè)置在基底782上的一層環(huán)氧基感光干膜700。在一些實施例中，在區(qū)塊220時提供的作業(yè)部787包括干膜700的一部分，該部分尚未通過掩模暴露在能量下形成圖案。在某些實施例中，當(dāng)向前移動結(jié)構(gòu)785時，從結(jié)構(gòu)785移除支撐體791和掩模199。在圖7A和7B圖示的實施例中，在圖2A的區(qū)塊240的變形中，如圖7B所示，將掩模199和支撐體791移動至接近結(jié)構(gòu)785，以及干膜700通過掩模199暴露在能量下。如上所述，雖然使用不同種類的能量以及不同的掩模，但在圖7A和7B所示的實施例中，掩模199是光學(xué)掩模且能量是UV光線。在圖7A和7B圖示的實施例中，干膜700是負性光刻膠。在其他實施例中，干膜700可以是正性光刻膠。在這樣的實施例中，如上文參照圖4B的掩模499所述，可使用構(gòu)造為在正性光刻膠中形成孔隙的掩模。如上文參照其他實施例所述，干膜700通過掩模在能量下的暴露促使在干膜700上形成圖案。在某些實施例中，如圖7B所示，支撐體791擠壓結(jié)構(gòu)785，為暴露過程拉伸干膜700，從而使干膜700在暴露過程中具有附加張力和穩(wěn)定性。在一些實施例中，在暴露干膜700后，如上文所述，可再次向前移動結(jié)構(gòu)785，從而提供在區(qū)塊220時尚未暴露的新的作業(yè)部787，并且如上文所述，可在區(qū)塊240時暴露新的作業(yè)部787。在某些實施例中，向前移動結(jié)構(gòu)785并暴露干膜700的過程可以持續(xù)重復(fù)。在一些實施例中，該過程可以一直重復(fù)直到干膜700所有部分的大多數(shù)部分都經(jīng)過暴露過程為止。在一些實施例中，在區(qū)塊260的變形中，如上文參照其他實施例所述，可通過使暴露部分顯影而由該干膜700的暴露部分形成具有孔的微過濾器。在這樣的實施例中，可以在干膜700的暴露部分卷繞到輥子775上之前，使其顯影，或可以在暴露干膜700的所有預(yù)期部分之后，使其顯影。在一些實施例中，可在區(qū)塊260時實施圖2B圖示的過程。在這樣的實施例中，在區(qū)塊262時可通過用于堅膜處理的烤爐向前移動干膜700的暴露部分，在區(qū)塊264時可使干膜700的暴露部分顯影，然后在區(qū)塊266時進行硬烤處理。在其他實施例中，在暴露干膜700的所有預(yù)期部分之后，在區(qū)塊262，264和266時進行所有處理。在某些實施例中，可省略硬烤處理。在一些實施例中，如上文參照其他實施例所述，使暴露的干膜700顯影后，在區(qū)塊280時移除基底782。在某些實施例中，移除基底782后，從形成微過濾器的干膜卷切出各微過濾器。在某些實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例，由卷繞成卷的干膜形成微過濾器可簡化微過濾器的制造過程，并使制造過程自動化。圖8A和SB是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例由多卷干膜結(jié)構(gòu)制造微過濾器的過程中的多個階段。除了多個卷702的多層環(huán)氧基感光干膜700同時暴露在能量下，圖8A和8B圖示的實施例與圖7A和7B圖示的實施例類似。在這樣的實施例中，在區(qū)塊220的變形中，沿著箭頭772的方向分別向前移動每個卷702的結(jié)構(gòu)785，從而在支撐體891和掩模899之間提供一堆疊887的結(jié)構(gòu)785，以此方式，提供分別設(shè)置在相應(yīng)基底782上的多層環(huán)氧基感光干膜700。在圖8A和8B圖示的實施例中，在圖2A的區(qū)塊240的變形中，如圖8B所示，將掩模899和支撐體891移動到堆疊887附近，以及將設(shè)置在掩模899和支撐體891之間的堆疊887中的干膜700的部分同時通過掩模899暴露在能量下。在圖8A和8B所示的實施例中，干膜700分別是負性光刻膠。在其他實施例中,干膜700可以是正性光刻膠。在這樣的實施例中，如上文參照圖4B的掩模499所述，可使用構(gòu)造為在正性光刻膠中形成多個孔的掩模。由干膜700形成微過濾器的后續(xù)方法與上文對圖7A和7B圖示實施例的描述類似。在圖8A和8B圖示的實施例中，支撐體891設(shè)置在包括導(dǎo)管693的水冷卻框架692上。另外，如圖8B所示，結(jié)構(gòu)785的作業(yè)部887可通過夾具860固定保持在支撐體891和掩模899之間的位置上。在替代實施例中，如上文參照其他實施例所述，可使用靜電吸盤固定堆疊887。在一些實施例中，可根據(jù)精確度確定同時暴露的干膜700的數(shù)量，當(dāng)暴露一堆特定數(shù)量的干膜時產(chǎn)生該精確度。在某些實施例中，如上所述，由多個卷的多層干膜形成微過濾器可簡化微過濾器的制造和/或有利于大規(guī)模生產(chǎn)微過濾器。在使用非環(huán)氧基干膜的實施例中，干膜可卷繞成不包括基底的卷。在這樣的實施例中，每個卷702分別只包括干膜，而不包括基底。在使用環(huán)氧基干膜的實施例中，每個卷702可分別包括干膜700上的附加覆蓋層。在這樣的實施例中，基底782設(shè)置在干膜700的第一側(cè)，且覆蓋層設(shè)置在干膜700的相對一側(cè)。在某些實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的基于光刻技術(shù)的微型加工可實現(xiàn)高效大規(guī)模的、生產(chǎn)精度高度一致的微過濾器。在某些實施例中，根據(jù)本發(fā)明實例制造微過濾器可增加生產(chǎn)的微過濾器的孔隙度并改善孔的均勻性。圖9A-9D是局部俯視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的不同的微過濾器的孔分布。在某些實施例中，可提供具有不同孔的尺寸、形狀和分布的微過濾器。在一些實施例中，對于微過濾器的特殊應(yīng)用來說，綜合孔的尺寸、形狀和分布比其他綜合具有更多的優(yōu)點。例如，當(dāng)微型過濾如血液中的循環(huán)腫瘤細胞和胎兒細胞的罕見細胞時，在某些實施例中可優(yōu)選具有7-8微米直徑的圓形孔隙的微過濾器。在一些應(yīng)用中，分別具有7-8微米直徑的圓形孔隙的微過濾器可阻擋罕見細胞，而只保留很少比例的血液細胞。在圖9A和9B圖示的實施例中，微過濾器910和912分別具有孔隙920和922的均勻分布。另外，孔隙920具有均勻的尺寸，孔隙922也具有均勻的尺寸。在圖9C圖示的實施例中，微過濾器914包括均勻的孔隙924，該孔隙924以幾個分組分布在微過濾器914上。在圖9D圖示的實施例中，微過濾器916包括具有第一尺寸的多個孔隙926，以及具有第二尺寸的多個孔隙928。在其他實施例中，任一或多個孔隙920，922，924，926和928可以是其他任意類型的孔?？墒褂蒙衔闹忻枋龅母鶕?jù)本發(fā)明實施例的任意一種微過濾器的制造過程制造微過濾器910、912、914和916的任意一種。另外，可使用上文中描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的任意一種微過濾器制造過程形成具有多個不同橫截面形狀的孔。例如，在某些實施例中，可形成橫截面為圓形、三角形、正方形、矩形、橢圓形、扁橢圓形、梯形、平行四邊形等形狀的孔。可制造文中描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的具有不同厚度和不同孔的形狀、尺寸和分布的微過濾器。圖10A-10D是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的具有不同厚度和不同孔的形狀、尺寸和分布的微過濾器。圖1OA和IOB示出了微過濾器1010和1012，通過上文描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的其中一種過程分別形成微過濾器1010和1012。微過濾器1010包括分別具有寬度1040的多個孔隙1020。微過濾器具有與孔1020的寬度1040基本垂直的厚度1030。在圖1OA示出的實施例中，厚度1030并不明顯大于寬度1040。在某些實施例中，為了減少樣本穿過孔隙時所需的壓力，優(yōu)選微過濾器的厚度與微過濾器的一個或多個孔隙的寬度同一的等級上。在一些應(yīng)用中，當(dāng)微過濾器的厚度明顯大于一些或所有孔隙的寬度時，為了使樣本穿過微過濾器，需要在微過濾器上施加較大的壓力，該壓力明顯大于當(dāng)微過濾器的厚度與一些或所有的孔隙的寬度在同一等級上時的壓力。用較大壓力使樣本穿過過濾器可能造成一個或多個孔隙的形狀扭曲，或破壞微過濾器。例如，為了微型過濾如血液中的CTCs和胎兒細胞的罕見細胞，在某些實施例中可優(yōu)選8-14微米厚的微過濾器。在某些實施例中，這種應(yīng)用下的微過濾器可包括孔隙，每個孔隙分別具有7-8微米的直徑以及8-14微米的厚度。在其他實施例中，這種應(yīng)用下的微過濾器可包括矩形孔，該孔具有5-7微米之間的寬度以及大于7微米的長度，其中，孔的長度和寬度都基本垂直于微過濾器的厚度。在某些實施例中，矩形孔可以是細長槽。在某些實施例中，可優(yōu)選微過濾器中的孔的寬度在尺寸上接近微過濾器的厚度。在一些實施例中，微過濾器的厚度小于一些或所有孔的寬度的10倍。在其他實施例中，微過濾器的厚度在一些或所有孔的寬度10微米的范圍內(nèi)。在不是為了從血液中獲得循環(huán)腫瘤細胞的一些情況下，可使用根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器。在一些實施例中，所需的孔的幾何形狀、孔的尺寸、孔的分布、微過濾器的材料、微過濾器的厚度、微過濾器的尺寸等可以根據(jù)不同的應(yīng)用而改變。在一些實施例中，可通過使用適合的掩模提供所需的孔的幾何形狀、尺寸、以及分布，如通過光學(xué)或X射線掩模。在某些實施例中，關(guān)于微過濾器的考慮因素包括制造微過濾器的材料的強度，該強度應(yīng)足以防止過濾器材料斷裂或孔的形狀扭曲。如圖1OB所示，微過濾器1012具有分別具有寬度1042的多個孔隙1022。微過濾器1012還具有與孔隙1022的寬度1042基本垂直的厚度1032。微過濾器1012的厚度1032大于微過濾器1010的厚度。在圖1OB圖示的實施例中，孔隙1022具有均勻的尺寸，并分別與微過濾器1012的第一表面1050和第二表面1052基本垂直。在圖1OC圖示的實施例中，微過濾器1014包括具有第一寬度1044的孔隙1024和具有第二寬度1046的孔隙1026，該第二寬度1046小于第一寬度1044。微過濾器1014還具有厚度1034。在圖1OD圖示的實施例中，微過濾器1016包括橫截面形狀不一致的孔隙1028。各個孔隙1028在微過濾器1016的第一表面1054上具有第一開口并且在微孔過濾1016的第二表面1056上具有第二開口。如圖1OD所示，第一表面1054上的孔隙1028的寬度1048大于第二表面1056上的孔隙1028的寬度1049。微過濾器1016還具有厚度1036。圖12A-12K是剖視圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例多層微過濾器1270的制造過程中的多個階段。圖12L是根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器1270的俯視圖。圖11是流程圖，圖示根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器1420的制造過程1100。圖14A和14B是根據(jù)本發(fā)明實施例的多層微過濾器1420的剖視圖。圖14C是圖14A和14B的多層微過濾器1420的俯視圖。圖11的示例過程將在下文中參照圖12A-12F和圖14A-14C描述。圖13A和13B是圖示圖11過程中的多個階段的俯視圖。在圖11的區(qū)塊1120時，第一微過濾器120由一層環(huán)氧基感光干膜形成在基底180上。在圖12A-12L圖示的實施例中，可通過上文描述的圖2A中過程200的類似過程，第一微過濾器120在基底80上形成，在該過程中省略在區(qū)塊280時從基底180移除微過濾器120。在某些實施例中，微過濾器120含有包括多個孔的聚合物層。在過程1100的某些實施例中，可使用包括用于在干膜100中形成細長槽的圖案的掩模，替代包括用于在干膜100中形成多個孔隙的圖案198的掩模199。在這樣的實施例中，掩?？删哂邪氶L金屬帶的圖案，從而當(dāng)干膜100通過掩模暴露時可在干膜100中形成相應(yīng)的細長槽。圖13A是根據(jù)本發(fā)明實施例在區(qū)塊1120時形成的微過濾器120的俯視圖。如圖13A所示，微過濾器120包括多個細長槽1222，并設(shè)置在通過槽1222暴露的基底180上。圖12A是沿著圖13A中的線12A得到的微過濾器120的剖視圖，以及圖12B是沿著圖13A中的線12B得到的微過濾器120的剖視圖。如圖所示，線12B與線12A垂直。如圖12C所示，在圖11的區(qū)塊1140時，一層環(huán)氧基感光干膜1210(下文簡稱為“干膜1210”)層壓在微過濾器120上。在某些實施例中，干膜1210能跨過表面中形成的特征，該干膜層壓在該表面上。在這樣的實施例中，當(dāng)層壓在微過濾器120上時干膜1210沒有明顯地填平槽1222。下文中將描述，在區(qū)塊1160時第二微過濾器1230由一層環(huán)氧基感光干膜1210形成。在某些實施例中，微過濾器1230含有包括多個孔的聚合物層。如圖12D所示，如上文參照圖2A的區(qū)塊240所述，干膜1210通過掩模1290暴露在能量下，以形成具有圖案1218的暴露的干膜1212，該圖案1218包括聚合部分和未聚合部分1216。在圖12A-12L圖示的實施例中，干膜1210是負性光刻膠。在其他實施例中，干膜1210可以是正性光刻膠，并可使用構(gòu)造為與正性光刻膠一起使用的不同掩模。在圖12A-12L圖示的實施例中，干膜120通過光學(xué)掩模1290暴露在紫外(UV)線形式的能量下，該光學(xué)掩模1290包括透射UV光線的掩模部分1295和具有不能透射UV光線的多個細長帶的掩模圖案1293。在替代實施例中，干膜1210可通過X射線掩模暴露在X射線下，而不是通過光學(xué)掩模1290暴露在UV光線下。在圖12A-12L圖示的實施例中，如上文參照圖2A和2B的區(qū)塊260所述，在區(qū)塊1160的變形中，包括穿過微過濾器1230延伸的多個槽1232的聚合物微過濾器1230由暴露的干膜1212形成。圖13B是根據(jù)本發(fā)明實施例的第一和第二微過濾器120和1230的俯視圖。如圖13B所示，微過濾器1230包括多個細長槽1232，并設(shè)置在第一微過濾器120上，其通過細長槽1232暴露。如圖13B所示，微過濾器1230的槽1232形成為與微過濾器120的槽1222基本垂直。圖12E是沿著圖13B的線12E得到的微過濾器120和1230的剖視圖，以及圖12F是沿著圖13B的線12F得到的微過濾器120和1230的剖視圖。如圖所示，線12F與線12E垂直。在某些實施例中，如上文參照圖2A的區(qū)塊280所述，形成第二微過濾器1230后，可從微過濾器120移除基底180，從而形成圖14A-14C所示的多層微過濾器1420。在圖14A-14C圖示的實施例中，多層微過濾器1420包括設(shè)置在第一微過濾器120上的第二微過濾器1230。如圖14C所示，多層微過濾器1420包括穿過多層微過濾器1420延伸的孔1240，其中，槽1222和1232相交。在某些實施例中，微過濾器1240具有包括多個孔的聚合物層。圖14A是沿著圖14C的線14A得到的微過濾器1420的剖視圖，以及圖14B是沿著圖14C的線14B得到的微過濾器1420的剖視圖。如圖所示，線14B與線14A垂直。在某些實施例中，如圖12G-12L所示，可形成具有非線性通道1280的微過濾器1270，代替形成微過濾器1420。在這樣的實施例中，如圖12L所示，通過在第一和第二微過濾器120和1230上形成第三微過濾器1240并移除基底180，形成多層微過濾器1270。此夕卜，在這樣的實施例中，如圖12F所示，在第一微過濾器120和基底180上形成第二微過濾器1230后，如圖12G所示，一層環(huán)氧基感光干膜1215層壓在第二微過濾器1230上。隨后，如上文參照第二微過濾器1230的形成和圖2A和2B的區(qū)塊240和260的過程所述，由干膜1215形成第三微過濾器1240。如圖12H所示，第三微過濾器1240包括多個細長槽1242，該細長槽1242與槽1232基本垂直且與槽1222基本平行。另外，在某些實施例中，槽1242從槽1222偏移，從而如圖12H所示，槽1242不在槽1222的正上方。在某些實施例中，形成第三過濾器1240后，如上文參照圖2A的區(qū)塊280所述，可從微過濾器120移除基底180，從而形成多層微過濾器1270。圖12L是多層微過濾器1270的俯視圖。圖12J是沿著圖12L的線12J得到的多層微過濾器1270的剖視圖，以及圖12K是沿著圖12L的線12K得到的多層微過濾器1270的剖視圖。如圖所示，線12K與線12J垂直。如圖12L所示，多層微過濾器1270包括非線性通道1280，該非線性通道1280分別穿過微過濾器1240、1230和120延伸，從而從多層微過濾器1270的第一表面1272延伸到第二表面1274(見圖12J)。在某些實施例中，各非線性通道1280由槽1242和1232相交處的第一孔1282、槽1232和1222相交處的第二孔1284、和連接第一孔和第二孔的槽1232的一部分限定。在多層微過濾器1270具有一個或多個非線性通道1280的實施例中，過濾路徑大于當(dāng)多層微過濾器1270只包括線性孔時的過濾路徑。為了清楚性，圖12L僅圖示了選取的槽1232和1222和選取的非線性通道。在一些實施例中，各非線性孔1280通過槽1232與多個其他非線性通道1280相互連接。在多層微過濾器1270的某些實施例中，微過濾器120、1230和1240可分別具有相同或不同的厚度，微過濾器的所有槽可以具有不同的尺寸和/或形狀，多層微過濾器的不同微過濾器的所有槽可以具有不同的尺寸和/或形狀。在一些實施例中，細長槽1242可具有5-7微米的寬度以及大于7微米的長度，其中，長度和寬度都垂直于微過濾器的厚度?？商娲鼗蚋郊拥兀⑦^濾器厚度的槽可以是非線性的，并且相鄰微過濾器的槽相互之間可以形成非90度的角定向?？商娲蚋郊拥?，微過濾器120、1230和1240中的一個或多個可以包括多個孔隙而不是多個槽，該多個孔隙可以是如圖9A-9D所示的任意孔隙，以及在一些實施例中，多層微過濾器1270可包括相疊設(shè)置的三個以上的微過濾器。此外，在某些實施例中，微過濾器120、1230和1240分別由同種環(huán)氧基感光干膜形成。圖15是根據(jù)本發(fā)明實施例的包括微過濾器和支撐結(jié)構(gòu)的微型過濾結(jié)構(gòu)的剖視圖。在圖15圖示的實施例中，微型過濾結(jié)構(gòu)1510包括具有多個孔隙1522并設(shè)置在支撐結(jié)構(gòu)1530上的微過濾器1520，該支撐結(jié)構(gòu)1530構(gòu)造為使微過濾器1520具有結(jié)構(gòu)強度。在某些實施例中，支撐結(jié)構(gòu)1530可與微過濾器1520集成在一起。在一些實施例中，支撐結(jié)構(gòu)1530是網(wǎng)格式支撐結(jié)構(gòu)。在某些實施例中，可通過上文參照圖12A-12F和圖14A-14C所述的類似過程形成微型過濾結(jié)構(gòu)1510。在這樣的實施例中，微過濾器1520和支撐結(jié)構(gòu)1530可分別由一層環(huán)氧基感光干膜形成，并使用適當(dāng)?shù)难谀Ｐ纬蓤D案。在這樣的實施例中，微孔光濾器1520在支撐結(jié)構(gòu)1520上形成，或支撐結(jié)構(gòu)1530在微過濾器1520上形成。在某些實施例中，聚合物微過濾器的表面功能化使微過濾器的表面具有在微過濾器的特別應(yīng)用下所需的表面特性。用于改變聚合物微過濾器表面的技術(shù)包括對微過濾器表面進行等離子體處理，從而激活表面使化合物和/或有機材料附著在表面。在一些實施例中，使用另外一種表面改變技術(shù)在微過濾器上涂覆金屬物質(zhì)的薄層。圖16是根據(jù)本發(fā)明實施例的涂覆的微過濾器的剖視圖。如上文參照圖1A_1E、2A和2B所述，微過濾器120由一層環(huán)氧基感光干膜形成。在圖16圖示的實施例中，微過濾器120包括在微過濾器120的表面1650上的涂層1600。在某些實施例中，涂層1600可由金屬物質(zhì)、納米顆粒膠體物質(zhì)或有機物質(zhì)形成。在這樣的實施例中，這些表面涂層可用于附著分析物識別元素、DNA、適體、表面封閉劑等。在其他的實施例中，涂層1600可包括分析物識別元素、DNA、適體、表面封閉劑等。在某些實施例中，例如，表面涂層可用于附著諸如多肽、核酸、碳水化合物和油脂的大分子。例如，可用作分析物識別元素的多肽的示例包括抗體、用于抗體分析的抗原目標(biāo)、受體(包括細胞受體)、結(jié)合蛋白、配體、或目標(biāo)分析物的其他親和試劑。例如，可用作分析物識別元素的核酸的示例包括任何長度的DNA、互補DNA、或RNA，該長度允許足夠的結(jié)合特異性。在這樣的實施例中，多核苷酸和寡聚核苷酸可用作分析物識別元素。在其他實施例中，神經(jīng)節(jié)苷脂、適體、核酶、酶、抗生素或其他化合物可用作分析物識別元素。在某些實施例中，例如，分析物識別涂層或元素可包括生物粒子，如細胞、細胞碎片、病毒、噬菌體或組織。在一些實施例中，分析物識別涂層或元素可包括可附接到波導(dǎo)并對目標(biāo)分析物表現(xiàn)出選擇性結(jié)合活性的化學(xué)連接劑或其他的化學(xué)基團。在一些實施例中，涂層1600可由包括金、鎳等的金屬物質(zhì)形成。在某些實施例中，涂層1600包括涂覆在鉻上的金。在一些實施例中，因為某些化合物和有機物質(zhì)易于附著在金上，所以可優(yōu)選由金形成涂層1600。在其他實施例中，涂層1600可由碳納米管形成。在圖16圖示的實施例中，涂層1600設(shè)置在微過濾器120的一個表面上。在其他實施例中，微過濾器120的一個或多個表面可涂有涂層1600。在一些實施例中，微過濾器120可整體涂有涂層1600。涂層1600可設(shè)置在文中所述的根據(jù)本發(fā)明實施例的包括多層微過濾器的任意微過濾器的一個或多個表面上。在某些實施例中，涂層1600可設(shè)置在多層微過濾器其1420的一個或多個表面上。在其他實施例中，涂層1600可設(shè)置在多層微過濾器1270的一個或多個表面上。在一些實施例中，當(dāng)沉積在微過濾器的表面上時有利于實驗的化合物和有機材料的示例包括具有不同官能度的自組裝單層膜，該官能度包括胺、羧基、羥基、環(huán)氧基、醛基、和聚乙二醇(PEG)基。這些化合物和材料可使用包括溶液浸泡和氣相沉積的硅烷化學(xué)沉積在微過濾器的表面上。在某些實施例中，例如，將PEG三乙氧基硅烷轉(zhuǎn)移到氧化聚合物上使親水性表面在控制狀態(tài)下。在其他實施例中，可用抗生物素蛋白、生物素、蛋白質(zhì)A、蛋白質(zhì)B、抗體等官能化聚合物微過濾器的表面。在某些實施例中，除了有利于附著化合物和/或有機材料，用金屬物質(zhì)涂覆微過濾器表面還具有其他的優(yōu)點。在一些實施例中，例如，具有適當(dāng)厚度的金屬物質(zhì)層可以通過微過濾器阻擋光的傳輸。在某些實施例中，阻擋光的傳輸?shù)暮穸葹榧s40nm。在其他實施例中，該厚度因使用的物質(zhì)不同而不同。此外，一般情況下，金屬物質(zhì)都具有導(dǎo)電性。在一些實施例中，當(dāng)金屬物質(zhì)具有導(dǎo)電性時，涂層可降低或消除微過濾器表面的電荷。在替代實施例中，微過濾器可涂有聚對二甲苯的薄層。在其他實施例中，微過濾器可涂有氟化乙丙烯(FEP)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)或其他類似材料的薄層。在這樣的實施例中，用這些材料的其中一種涂覆微過濾器可減少非特異性結(jié)合；但是，當(dāng)微過濾器通過顯微鏡成像用于分析時，這些材料的熒光性可能使它們不利。
在上文所述的本發(fā)明的實施例中，微過濾器可由1-500 μ m厚的環(huán)氧基感光干膜形成。在某些實施例中，可使用UV光線暴露干膜(即UV光刻技術(shù))形成這樣的微過濾器。在一些實施例中，可優(yōu)選X射線(即X射線光可技術(shù))用于暴露較厚的干膜，用于同時暴露多層堆疊的干膜，或者用于暴露較高劑量的光刻膠。在某些實施例中，較厚的微過濾器比較薄的微過濾器具有更高的結(jié)構(gòu)強度，而且在過濾過程中需要使用更高的壓力。如上所述，在某些實施例中，環(huán)氧基感光干膜是形成根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器的優(yōu)選材料。在一些實施例中，作為形成用于醫(yī)療診斷的微過濾器的適合材料，環(huán)氧基感光干膜的特性是其可用UV光線進行感光，很明顯其具有75Mpa的高抗拉強度，可層壓在它本身上，可直接涂覆在基底上，并在可見光下不具有自體熒光性。另外，當(dāng)使用上文描述的根據(jù)本發(fā)明實施例的過程形成微過濾器時，上文所述過程也可用于制造其他類具有圖案的自立式聚合物薄膜。根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器具有多種可能性用途。在一些實施例中，這種微過濾器的示例用途包括用于醫(yī)療應(yīng)用、水過濾應(yīng)用、啤酒和葡萄酒的過濾應(yīng)用、病原體檢測應(yīng)用等。圖17A是流程圖，圖示使用根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器的過濾過程1700。在圖17A的區(qū)塊1720時，液體可穿過由環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器，根據(jù)上述本發(fā)明的任一實施例，該微過濾器具有多個孔。在某些實施例中，液體可被推擠過微過濾器。在其他實施例中，液體可被引過微過濾器。在一些實施例中，液體可一次或多次往返通過微過濾器。在某些實施例中，如圖17A所示的過程可用于使用微過濾器的試驗。在某些實施例中，該過程可用于從包括病人體液的溶液中過濾諸如CTCs的細胞。在一些實施例中，可通過兩個或更多過濾器以較小縫隙相疊設(shè)置的方式，實施該過濾過程1700。在這樣的實施例中，各層可具有相同的孔的幾何形狀和分布，或不同的孔的幾何形狀和/或分布。圖17B是流程圖，圖示使用根據(jù)本發(fā)明實施例的微過濾器的過濾過程1701。在圖17A的區(qū)塊1730時，根據(jù)上文所述的本發(fā)明任一實施例，由環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器定位在過濾器支架中。在某些實施例中，過濾器支架包括進口和出口，并圍繞過濾器的邊緣將微過濾器固定。在一些實施例中，液體可通過出口輸入到過濾器支架中。在區(qū)塊1750時，液體通過微過濾器。在某些實施例中，液體是體液或包括體液的溶液。在某些實施例中，通過在過濾器支架的出口處施加負壓力將液體引過微過濾器，從而所有的或基本所有的液體被引過微過濾器的孔隙。在其他實施例中，液體被推擠過微過濾器。在區(qū)塊1770時，從過濾器支架移除微過濾器。在一些實施例中，隨后可使用過濾器對微過濾器收集到的任何細胞或其他材料、物質(zhì)等進行處理和或分析。根據(jù)本發(fā)明實施例的過程的示例應(yīng)用將在下文中描述。在某些實施例中，上文所述的根據(jù)本發(fā)明實施例的由一層環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器可用于醫(yī)學(xué)診斷和/或預(yù)診。在某些實施例中，微過濾器可根據(jù)細胞尺寸從體液中收集某類細胞。在一些實施例中，微過濾器可用于從包含其他類細胞的生物樣本中分離和檢測罕見細胞。在一些實施例中，微過濾器可用于過濾液體樣本，以及收集到的細胞可用于后續(xù)過程，如識別細胞、列舉(細胞計數(shù))、定性收集的細胞、培養(yǎng)收集的細胞、將細胞分成單個細胞或細胞組、或以其他方式使用細胞。最終富集的目標(biāo)細胞可用于不同的定性和處理，如染色、標(biāo)記的免疫熒光法、細胞計數(shù)、DNA、信使RNA、微小RNA分析、熒光原位雜交(FISH)、免疫組織化學(xué)、流式細胞儀、免疫細胞化學(xué)、圖像分析、酶法測定、基因表達譜分析、序列分析、治療的效率試驗、富集細胞的培養(yǎng)和富集罕見細胞的治療使用。另外，可選擇性地回收消耗的血漿蛋白和白細胞，并用于其他分析，如炎癥研究、基因表達譜等。在某些實施例中，可將微過濾器固定在過濾器支架中用于醫(yī)學(xué)診斷和/或預(yù)診。在某些實施例中，過濾器支架可包括用于微過濾器的支撐體內(nèi)的構(gòu)造。在某些實施例中，過濾器支架可包括在過濾器上方和下方的墊片。在一些實施例中，微過濾器可用于收集血液中的循環(huán)腫瘤細胞(CTCs)。在這樣的實施例中，通常情況下，從病人身上獲取1-1Oml范圍的血壓樣本。然后，通過施加諸如抽吸力的負壓力將該血液樣本引過微過濾器。在某些實施例中，通過出口將血液牽引過微過濾器。在一些實施例中，除了在低壓力或低速下外，通過推力使血液流過過濾器可能造成細胞破裂。在某些實施例中，保留大部分細胞，該細胞的尺寸大于微過濾器的一個或多個孔隙的寬度。大多數(shù)白細胞是可變形的并能通過寬度小于白細胞尺寸的孔隙。在某些實施例中，幾乎沒有紅細胞保留在微過濾器上。在一些實施例中，微過濾器包括直徑7-8 μ m的孔隙，以富集循環(huán)腫瘤細胞和胎兒細胞；但是，微過濾器的孔隙的尺寸和形狀也因用途不同而不同。在一些實施例中，微過濾器收集的CTCs可在微過濾器上計數(shù)。在確定微過濾器的捕獲率的實驗中，使用腫瘤細胞系。用于證明過濾率的微過濾器是包括直徑7-8 μ m孔隙的微過濾器，該孔隙互相相隔20微米并設(shè)置在直徑9mm的區(qū)域內(nèi)。微過濾器置于過濾器支架中。預(yù)染的MCF-7細胞線在7.5ml的整個血液中急增。為了捕獲活的CTCs，用緩沖溶液以1:1的比例稀釋血液。示例的緩沖溶液是磷酸鹽緩沖鹽水(PBS)。使用約IOml/分鐘(min)的負壓力，將樣本引過微過濾器。然后，用緩沖溶液兩次清洗過濾器。從支架移除微過濾器，并將其安裝到顯微鏡幻燈片上進行計數(shù)。活的MCF-7細胞的回收率為85% ±3%。如果由多聚甲醛溫和固定血液，MCT-7的捕獲率將增至98% ±2%。在某些實施例中，收集的CTCs可用于不同的分析和處理，如免疫熒光法、細胞計數(shù)、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)、熒光原位雜交(FISH)、免疫組織化學(xué)、流式細胞儀、免疫細胞化學(xué)、圖像分析、酶法測定、基因表達譜分析、治療的效率試驗、富集細胞的培養(yǎng)和富集罕見細胞的治療使用。另外，在一些實施例中，可選擇性地回收消耗的血漿蛋白和白細胞并用于其他分析，如炎癥研究、基因表達譜等。在某些實施例中，微過濾器可涂有阻擋CTCs上的表面標(biāo)記物的抗體，從而進一步改進收集活的CTCs。在一些實施例中，有用的抗體可包括阻擋上皮細胞粘附分子(EpCAM)、人類表皮生長因子受體(HER2)、表皮生長因子受體(EGFR)、和MUC-1，但是并不局限于這些表面標(biāo)記物。在上文所述的微過濾器涂有抗體的實施例中，微孔過濾可同時通過尺寸排阻和使用表面標(biāo)記物捕獲CTCs。在這樣的實施例中，可提高活的CTCs的捕獲率，7.5ml血液的實驗時間可從數(shù)小時減少到幾分鐘。在其他實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器涂有腫瘤標(biāo)記物識別試劑，用于在尺寸排阻法和表面標(biāo)記物的基礎(chǔ)上從癌癥病人的周圍血液中收集CTCs。在一些實施例中，可直接在微過濾器上培養(yǎng)捕獲的活的CTCs，從而增加CTCs的數(shù)量并用于評估CTCs的特征。在其他實施例中，可在培養(yǎng)或分類前回洗CTCs。在某些實施例中，捕獲的CTCs可用于分析DNA、信使RNA、和微小RNA的表達式，從而實現(xiàn)獲得基因信息的目的。在一些實施例中，也可排序CTCs的基因。在其他實施例中，根據(jù)本發(fā)明實施例的由一層環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器可用于治療應(yīng)用中，在該治療應(yīng)用中，從癌癥病人的血液中移除循環(huán)腫瘤細胞。循環(huán)腫瘤細胞是癌癥從原來的位置擴散到其他位置的原因，如腦、肺、肝。大多數(shù)的癌癥病人死于轉(zhuǎn)移性癌。在某些實施例中，使用根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器的微型過濾是從病人血液流中移除循環(huán)腫瘤細胞的合適方法，因為過濾速度快且當(dāng)微過濾器用于過濾血液時只保留很少的白細胞并幾乎不保留紅細胞。用于血液中的循環(huán)腫瘤細胞的微型過濾可以廣泛用于診斷、預(yù)測和研究。為了收集循環(huán)腫瘤細胞，現(xiàn)有的研究報告使用隨機的孔隙位置設(shè)置的徑跡蝕刻過濾器，其中，有些孔隙重疊設(shè)置且有些孔隙不是直孔隙，以及使用微過濾器，其具有用反應(yīng)性離子蝕刻形成的有序排列的孔隙。在本發(fā)明的某些實施例中，由環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器用于收集血液中的循環(huán)腫瘤細胞，該微過濾器具有精確設(shè)置的多個孔隙。根據(jù)本發(fā)明實施例制造的微過濾器的另一示例應(yīng)用是在妊娠11-12周時捕獲母親血液中的循環(huán)胎兒細胞。這種胎兒細胞包括早期胎兒的成核血紅細胞。在懷孕婦女的周圍血液中循環(huán)的胎兒細胞是用于無創(chuàng)性基因分析的潛在目標(biāo)。它們包括上皮細胞(滋養(yǎng)細胞)，其直徑在14_60μπι之間，大于周圍血液白血球。可通過使用DNA目標(biāo)的PCR分析或基因的熒光雜交原位(FISH)分析，將先于基因診斷的富集循環(huán)胎兒細胞用于遺傳性疾病的無創(chuàng)性產(chǎn)前診斷。根據(jù)本發(fā)明實施例制造的微過濾器的另一示例應(yīng)用是從血液樣本中收集或富集基質(zhì)細胞、間充質(zhì)細胞、內(nèi)皮細胞、上皮細胞、干細胞、非造血細胞等，收集尿液中的腫瘤或病原細胞，以及收集脊髓或腦脊液中的腫瘤細胞。另一種示例應(yīng)用是使用微過濾器收集脊髓液中的腫瘤細胞。另一種示例應(yīng)用是使用微過濾器捕獲與乳膠珠或抗原導(dǎo)致的顆粒凝集相關(guān)的分析物，由此在膜表面捕獲分析物/乳膠珠或凝集群。根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器的另一種示例應(yīng)用是用于紅血球變形能力測試。血紅細胞是高度柔韌的細胞，其易于改變形狀以通過孔隙。在一些疾病中，如鐮狀細胞性貧血、糖尿病、敗血癥和一些心血管疾病，細胞變得僵硬，再不能通過小的孔隙。通常情況下，正常的紅細胞約7.5 μ m，能很容易通過3 μ m的孔隙膜，而具有其中一種疾病的細胞不能通過該孔隙膜。在變形能力測試中，具有5μπι孔的微過濾器用作篩選屏障。使用血液樣本，并將膜放置在恒定真空中。然后，測量細胞的過濾率，而且下降的過濾率表明下降的變形能力。根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器的另一種示例應(yīng)用是分離白血球/血紅細胞。富集白血球(白血細胞)的血細胞種群通常需用在研究或治療中。白血球的典型來源包括整個周圍血液、白血球去除或單采產(chǎn)品，或其他不常見的來源，如臍帶血。血液中的血紅細胞可溶解。然后，使血液流過具有小孔隙的微過濾器，從而保留白血球。另一種示例應(yīng)用是將微過濾器用于細胞趨化。在研究白細胞對毒素的反應(yīng)中，使用膜確定整個血液中的自然免疫力。因為免疫力是可轉(zhuǎn)移的，該實驗用于研究白血細胞的疫苗和藥物。另一種示例應(yīng)用是將微過濾器用于血液過濾和/或輸血。在這樣的應(yīng)用中，可用微過濾器去除大栓子、血小板聚集和其他碎片。根據(jù)本發(fā)明實施例形成的微過濾器的另一種示例應(yīng)用是使用微過濾器捕獲細胞，然后在過濾器支架(料筒)中培養(yǎng)細胞，或在將細胞從微過濾器反沖洗掉后培養(yǎng)細胞。另夕卜，如根據(jù)上文所述的本發(fā)明實施例，可由聚合物光刻膠卷制造精密的微孔陣列。這樣的陣列可用在不適用晶片尺寸的微過濾器的情況下。這種應(yīng)用示例包括水過濾、腎透析等。上文中已經(jīng)描述了不同的實施例，應(yīng)明白，它們只用作示例，而沒有限定的作用。對本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可在形式和細節(jié)上做出不同改變。因此，本發(fā)明的廣度和范圍不應(yīng)局限于上文描述的示例實施例，而只應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求書和它們的等效說明被限定。因而，本發(fā)明的實施例在所有方面都應(yīng)視為具有闡釋性而非限定性。另外，應(yīng)明白，可同時實現(xiàn)上文參照不同示例實施例所述的任意特征、部件、元素等。
權(quán)利要求
1.一種微過濾器，包括: 由環(huán)氧基感光干膜形成的聚合物層；以及 分別穿過所述聚合物層延伸的多個孔。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微過濾器，其中，所述聚合物層具有足以過濾液體的強度和柔韌性，以及其中，所述孔的尺寸設(shè)定為允許第一種體液細胞通過且阻止第二種體液細胞通過。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的微過濾器，其中，所述孔具有約等于所述聚合物層厚度的寬度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微過濾器，還包括: 在所述聚合物層的至少一個表面上的金屬物質(zhì)涂層。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微過濾器，還包括: 設(shè)置在所述涂層上的分析物識別元素。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微過濾器，還包括: 在所述聚合物層的至少一個表面上的分析物識別元素涂層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微過濾器，其中，所述干膜包括多官能環(huán)氧樹脂。
8.—種多層微過濾器,包括: 第一聚合物層，其由環(huán)氧基感光干膜形成并具有穿過其延伸的第一孔； 第二聚合物層，其由環(huán)氧基感光干膜形成并具有穿過其延伸的第二孔，其中，所述第一孔和第二孔至少部分限定穿過所述第一層和第二層延伸的非線性通道。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微過濾器，包括: 第三聚合物層，其由環(huán)氧基感光干膜形成并具有穿過其延伸的第三孔，其中，該第三層設(shè)置在所述第一聚合物層和第二聚合物層之間，從而所述第一孔、第二孔和第三孔限定穿過所述第一層、第二層和第三層的非線性通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微過濾器，其中，所述第一孔和第三孔分別是第一細長槽和第三細長槽，其中，所述第一槽和第三槽基本互相垂直。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的微過濾器，其中，所述第二開口是與所述第一槽基本平行的第二細長槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的微過濾器，其中，所述第一聚合物層、第二聚合物層和第三聚合物層分別包括形成多個非線性通道的多個孔，所述非線性通道分別穿過所述第一層、第二層和第三層延伸。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微過濾器，還包括: 在所述第一聚合物層的至少一個表面上的金屬物質(zhì)涂層。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的微過濾器，還包括: 設(shè)置在所述涂層上的分析物識別元素。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的微過濾器，還包括: 在所述第一聚合物層的至少一個表面上的分析物識別元素涂層。
16.—種形成微過濾器的方法,包括: 提供設(shè)置在基底上的第一層環(huán)氧基感光干膜； 將所述第一層通過掩模暴露在能量下，從而在所述第一層干膜中形成由所述掩模限定的圖案； 由所述暴露的第一層干膜形成具有穿過其延伸的多個孔的聚合物層，所述多個孔的分布由所述圖案限定；以及 將所述聚合物層從所述基底移除。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的將所述第一層干膜通過掩模暴露在能量下的步驟包括: 使所述第一層干膜通過限定所述圖案的光學(xué)掩模暴露在紫外線(UV)下。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的將所述第一層干膜通過掩模暴露在能量下的步驟包括: 使所述第一層干膜通過限定圖案的X射線掩模暴露在X射線下。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的由所述暴露的第一層干膜形成所述聚合物層的步驟包括: 使所述暴露的第一層干膜顯影。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 用金屬物質(zhì)對所述聚合物層的至少一個表面涂層。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，還包括: 將分析物識別元素附著到所述涂層。
22.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，還包括: 用分析物識別元素對所述聚合物層的至少一個表面涂層。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的提供設(shè)置在基底上的所述第一層環(huán)氧基感光干膜的步驟包括: 從一卷干膜結(jié)構(gòu)展開所述干膜結(jié)構(gòu)的一部分，其中，所述干膜結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在所述基底上的所述第一層干膜； 將干膜結(jié)構(gòu)的所述部分向前移動至所述掩模和支撐體之間的位置。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，所述的提供設(shè)置在基底上的所述第一層環(huán)氧基感光干膜的步驟包括: 提供相互堆疊設(shè)置的多層環(huán)氧基感光干膜，其中，每層干膜設(shè)置在相應(yīng)的基底上。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述的將所述第一層暴露在能量下的步驟包括: 同時將多層干膜的每層通過掩模暴露在能量下，從而在所述多層干膜的每層上形成由所述掩模限定的圖案。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的方法，其中，所述提供多層的步驟包括: 從用于多個干膜結(jié)構(gòu)中每個的一卷干膜結(jié)構(gòu)展開所述干膜結(jié)構(gòu)的部分，其中，每個干膜結(jié)構(gòu)包括設(shè)置在基底上的一層環(huán)氧基感光干膜；以及 將每個所述干膜結(jié)構(gòu)的所述部分向前移動至所述掩模和支撐體之間的位置。
27.一種利用權(quán)利要求16所述的方法形成的微過濾器。
28.—種形成多層微過濾器的方法,包括: 由設(shè)置在基底上的第一層環(huán)氧基感光干膜形成含有多個第一孔的第一聚合物層； 在所述第一聚合物層上層壓第二層環(huán)氧基感光干膜；以及由所述第二層干膜形成含有多個第二孔的第二聚合物層。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括: 在所述第二微過濾器上層壓第三層環(huán)氧基感光干膜；以及 由所述第三層干膜形成含有多個第三孔的第三聚合物層。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，穿過所述多層微過濾器延伸的非線性通道至少部分由所述第一孔的其中之一、所述第二孔的其中之一、以及所述第三孔的其中之一限定。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，其中，至少一個所述第一孔是第一細長槽以及至少一個所述第二孔是與所述第一細長槽基本垂直的第二細長槽。
32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括: 用金屬物質(zhì)對所述第一聚合物層和第二聚合物層中至少一個的至少一個表面涂層。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的方法，還包括: 將分析物識別元素附著到所述涂層。
34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的方法，還包括: 用分析物識別元素對所述第一聚合物層的至少一個表面涂層。
35.一種利用權(quán)利要求28所述的方法形成的多層微過濾器。
36.一種使用微過濾器的方法,包括: 使液體流過由環(huán)氧基感光干膜形成的微過濾器的多個孔，其中，所述微過濾器具有足以過濾液體的強度和柔韌性，以及其中，所述孔的尺寸設(shè)定為允許第一種體液細胞通過并阻止第二種體液細胞通胞通過。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，還包括: 在使所述液體流過所述多個孔之前，將所述微過濾器定位在過濾器支架中；以及 在使所述液體流過所述多個孔之后，從所述過濾器支架移除所述微過濾器。
38.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，使所述液體流過所述多個孔包括: 當(dāng)所述液體被引過所述多個孔時，使用所述微過濾器捕獲所述液體中存在的循環(huán)腫瘤細胞。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的方法，還包括: 對所捕獲的循環(huán)腫瘤細胞進行一種或多種下述處理:細胞識別、細胞例舉、細胞定性、培養(yǎng)和分離所述細胞。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法，其中，所述微過濾器包括在所述微過濾器的至少一個表面上的金屬物質(zhì)涂層。
41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的方法，其中，所述微過濾器包括附著到所述涂層的分析物識別元素。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的方法， 其中，所述微過濾器包括在所述微過濾器的至少一個表面上的分析物識別元素涂層。
全文摘要
一種微過濾器，包括由環(huán)氧基感光干膜形成的聚合物層和分別穿過聚合物層延伸的多個孔。還公開了一種微過濾器的形成方法。該方法包括提供設(shè)置在基底上的第一層環(huán)氧基感光干膜，將第一層通過掩模暴露在能量下，從而在第一層干膜中形成由掩模限定的圖案，由暴露的第一層干膜形成含有穿過其延伸的多個孔的聚合物層，多個孔的分布由圖案限定，以及從基底移除聚合物層。
文檔編號B01D39/00GK103189122SQ201180033055
公開日2013年7月3日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月3日
發(fā)明者O·V·瑪卡羅瓦, C-M·唐, P·T·阿姆斯圖茨 申請人:柯麗安緹維微技術(shù)公司