[发明专利]具有高的长宽比的细胞捕获过滤器

说明书

技术领域

本公开涉及具有高的长宽比的细胞捕获过滤器，更具体地，涉及这样的细胞捕获过滤器，其能够容易地捕获样品中的预定尺寸或更大的细胞或粒子，防止流道被捕获的细胞或粒子堵塞，以及减少施加到捕获的细胞或粒子上的压力。

背景技术

对于治疗癌症来说早期检测至关重要，正在进行许多研究以发现快速、简单且准确的癌症检测方法。近来，已经提出了通过从血液捕获包含在血液中的循环肿瘤细胞（CTC）而执行的癌症诊断方法。然而，由于CTC的量很小，10⁹个细胞中仅发现一个CTC，所以很难捕获CTC。例如，关于乳腺癌，在大约7.5ml血液中可以发现大约五个或更少的CTC，关于大肠癌，在大约7.5ml血液中可以发现大约三个或更少的CTC。因此，为了确诊癌症，需要捕获稀少的CTC而没有损失。此外，CTC容易死亡，因此将在最小化对于细胞的不利条件时执行捕获。

捕获CTC可以通过使用允许血液中的红细胞和白细胞穿过并且仅过滤CTC的过滤器来执行。然而，这类过滤器通常具有以下结构：多个柱形的复杂图案形成在微小的流道中，血液可通过该微小的流道流动。虽然具有相对小尺寸的红细胞和白细胞可以穿过这些图案，但是相对大的CTC可以在图案之间被捕获。然而，流道可能被捕获的CTC阻断。一旦发生阻断，应力施加到CTC并且CTC可能损坏，且白细胞可能与CTC一起被捕获，这降低了分析效率并增加了分析时间。

发明内容

提供了一种过滤器，其能够容易地捕获样品中具有预定或更大尺寸的细胞或粒子，防止流道被捕获的细胞或粒子阻断，以及减少作用于捕获的细胞或粒子上的压力。

附加的方面将在随后的描述中部分地阐述，并且部分地由该描述而明显，或可以通过实践给出的实施方式而习得。

根据本发明的方面，一种过滤器，包括∶入口，样品通过该入口流入；出口，样品通过该出口流出；流道，具有彼此面对的第一底表面和第二底表面，使得样品在入口和出口之间流动；以及过滤器单元，设置在流道中以从流过流道的样品中捕获目标细胞或目标粒子，其中过滤器单元包括从第二底表面朝向第一底表面突出以阻断流道的屏障和形成在屏障与流道的第一底表面之间的缝隙。

缝隙的尺寸可以小于样品中的目标细胞或目标粒子的尺寸。

过滤器单元的宽度和缝隙的高度的比可以为至少1000:1。

屏障可以具有倾斜侧壁。

过滤器单元可以设置为更靠近出口而不是更靠近入口。

流道可以包括连接到入口的第一端部分、连接到出口的第二端部分、和在第一端部分与第二端部分之间的中心部分，其中第一端部分是锥形的并且从入口朝向中心部分逐渐加宽，且第二端部分是锥形的并且从中心部分朝向出口逐渐变窄。

过滤器可以还包括流体阻力单元，设置在过滤器单元与入口之间的流道中。

过滤器可以还包括微通道，形成在流体阻力单元与流道的第一端部分之间。

流体阻力单元可以具有菱形或钻石形。

流体阻力单元可以从流道的第二底表面突出。

根据本发明的另一方面，一种过滤器，包括∶第一基板，具有第一表面；第二基板，具有接合到第一表面的第二表面；入口和出口，形成为穿过第一基板或第二基板；流道，通过蚀刻第二基板的第二表面而在入口和出口之间形成流道；以及过滤器单元，设置在流道内以从流过流道的样品中捕获目标细胞或目标粒子，其中过滤器单元包括∶屏障，从流道的底表面突出以阻断流道；凹槽，通过蚀刻第一基板的第一表面的与屏障相应的部分形成；以及缝隙，形成在凹槽与屏障之间。

凹槽的宽度可以比所述屏障的顶面的宽度宽。

过滤器可以还包括流体阻力单元，设置在过滤器单元与入口之间的流道中，流体阻力单元的顶面和屏障的顶面可以处于与第二基板的第二表面相同的高度。

根据本发明另一方面，一种过滤器包括∶入口，样品通过该入口流入；出口，样品通过该出口流出；流道，具有彼此面对的第一底表面和第二底表面，使得样品在入口和出口之间流动；以及至少两个过滤器单元，设置在流道中以在流过流道的样品中捕获目标细胞或目标粒子，其中至少两个过滤器单元在样品在流道中流动的方向上平行布置，每个过滤器单元包括从流道的第二底表面向流道第一底表面突出以阻断流道的屏障和形成在屏障和流道之间的缝隙。