[发明专利]细胞和颗粒过滤用的微筛

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张享有于2010年5月4日提交的新加坡专利申请No.201003161-5的权益，在此将该专利申请的全部内容并入作为参考。

技术领域

本发明涉及一种微筛，具体而言，涉及细胞和颗粒过滤用的具有两个非对称层的微筛。

背景技术

从液体样本中分离特定组分不仅对于研究目的而且对于临床实验室的诊断而言都已经变得日益重要。具体地，对于临床应用而言，需要能够以快速和可靠的方式在从患者获得的样本中确定是否存在某些组分的系统，这样可以使临床医生做出诊断并且确定患者的进一步治疗。在研究实验室中也需要这种系统。

例如，循环肿瘤细胞(CTC)在癌症患者的外周血中是非常罕见的，在患有转移癌的癌症患者的血液中少至1个细胞/10⁹个血液细胞。这些细胞的量已经显示出其与病情发展相关联，并且代表了对癌症转移分析的侵入性活组织检查的潜在选择。已经研制出了若干技术以从癌症患者的血液样本中分离CTC，如密度梯度离心法、免疫磁力法(MACS)、铁磁流体法(CellSearch^TM)以及利用微筛的细胞过滤。

在各种细胞分离技术中，由于细胞过滤需要较少的精密设备并且可实现更快的响应时间或分离时间，因而似乎是最有前景和最引人注目的。当前的细胞过滤技术包括使用由硅、聚对二甲苯或聚碳酸酯制成的微筛。然而，这种微筛材料存在诸如与细胞培养试剂的不相容性、材料成本高和孔密度低等缺点，仅列出了几个。

因此，需要研制一种细胞和颗粒的迅速过滤用的微筛来克服或至少减轻上述问题。

发明内容

各实施方案提供了用于在流体中进行有效的细胞过滤的低成本和一次性的微筛。该微筛被设计成具有两个非对称层。该微筛可以利用常规的双层光刻工艺制作，这样使得能够控制将要形成的微孔的精确度和均匀性，同时提供大规模制作的能力。此外，该微筛使流动阻力最小化，从而导致高的跨膜通量，因而极大地减少了细胞分离时间。

各实施方案提供了一种包括两层的微筛，其中：

-第一层是膜层，所述膜层具有包含在其中的多个微孔并且厚度为约10μm~约100μm；和

-第二层是膜支撑层，所述膜支撑层具有包含在其中的多个开口并且厚度为约100μm~约500μm，其中所述开口的直径比所述微孔的直径大，并且其中所述膜层或膜支撑层中的至少一个由SU-8光致抗蚀剂材料形成。

各实施方案还提供了一种制备微筛的方法，包括：

-提供基材；

-用厚度为约10μm~约100μm的第一层涂布所述基材；

-将第一层图案化以在其中形成多个微孔；

-用厚度为约100μm~约500μm的第二层涂布图案化的第一层；和

-将第二层图案化以形成多个开口，其中所述开口的直径比所述微孔的直径大，并且其中第一层或第二层中的至少一个由SU-8光致抗蚀剂材料形成。

各实施方案还提供了一种用于从流体样本中分离限定尺寸的细胞的装置，其中所述装置包括：

-具有流体样本流入用的进口的进口模块；

-具有流体样本流出用的出口的出口模块；

-如以上各实施方案所述的微筛，所述微筛具有在所述进口模块和所述出口模块之间排列的用于保留限定尺寸的细胞的微孔，其中所述进口模块、所述出口模块和所述微筛彼此流体连接以允许所述流体样本从所述进口模块穿过到达所述出口模块。

各实施方案还提供了一种从流体样本中分离限定尺寸的细胞的方法，所述方法包括过滤疑似包含通过如以上各实施方案所述的装置的进口而将要分离的细胞的流体样本。

各实施方案提供了如以上各实施方案所述的装置用于过滤血液的用途。

附图说明

在附图中，相似的参考文字在不同视图中通常是指相同部分。附图不必依照比例绘制，而是重点在于解释各实施方案的原理。在下面的说明中，参照附图来描述本发明的各实施方案。

图1示出了(a)富集循环肿瘤细胞(CTC)的操作原理；(b)从离解的组织进行细胞纯化的原理。

图2示出了SU-8微筛的制作过程。(a)旋转涂布溶脱剥离(lift-off)抗蚀剂10B，(b)旋转涂布和图案化过滤膜层用的SU-8第一层，(c)旋转涂布和图案化膜支撑层用的SU-8第二层，(d)显影，(e)从硅基材溶脱剥离SU-8微筛。插图示出了SU-8微筛的设计图。