专利名称：细胞过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种进行细胞分离的装置，尤其涉及一种用于根据体积分离细胞的细胞过滤器。
背景技术：
化学分析或生物样品中主要的颗粒状有形成分是细胞。从成分复杂的生物液体样品，分离痕量单个或微量特殊的细胞，已经成为一种日益重要的生物医学工程技术。这种技术可以检测癌症病人释放到血液中的癌组织或微量的癌细胞，便于医生的监控病情的发展和进行癌症的早期诊断。采用该技术可以实现临床在体血液过滤，即从癌症病人身上直接分离到各发病阶段的高活性样品，这对于研究癌症药理学，癌细胞的基因表达以及新治疗方法的研究提供了一种新的快速，无损伤，高效率的方法。器官移植手术中的快速癌细胞的清除、从母体外周血液中进行胎儿细胞的提取以用于胎儿的基因审查，等等这些领域都需要一种快速高效，微创伤的技术进行细胞的分离。
目前最常用的细胞提取技术为流式细胞仪，该技术是基于细胞的大小，电荷特性以及免疫特性进行细胞的计数，分类和捕获，但其本身具有是一种低效率，高成本，不易普及的缺点，不适合在临床使用。此外还有一些细胞分离技术是基于抗体固定技术来分离和捕捉细胞的方法，虽然免疫反应有很强的特异发明内容本发明能够提供一种高效率，易加工，低集成成本的细胞过滤器。
本发明采用如下技术方案一种用于根据体积分离细胞的细胞过滤器，包括基体，在基体内设有流体流入腔和流体流出腔，在流体流入腔上设有流体入口，在流体流出腔设有流体出口，在流体流入腔与流体流出腔设有阻隔缝且流体流入腔与流体流出腔通过阻隔缝连通。
与现有技术相比，本实用新型具有如下优点本发明是一种制作简单，设计巧妙，使用灵活的细胞过滤器，用于流体环境中，可以将类似于生物细胞这种有形颗粒成分，按照其体积大小和变形能力进行拦阻和分离。根据待分离的细胞的大小等级，采用不同大小的阻隔缝，并按阻隔缝的大小顺序将上述技术方案所述的细胞过滤器进行多级组合，即可实现多种成分的同时拦阻和分离。由于本发明所提供的细胞过滤器制作相对容易，制造材料多样，同样可以应用到非细胞类的拦阻应用中去，且拦阻颗粒体积越小，优势越明显。具体优点如下1.由于该细胞过滤器设计上的先天原因，输入端和输出端，包括流体入口通路和流体出口通路必然会形成一个低于拦阻工作水平面的下陷流体池，这种流体恰好可以将拦阻下来的颗粒成分容纳其中，达到避免颗粒物阻塞狭缝的作用，从而提高拦阻效率，提高流体通过量。
2.本发明所提出的细胞过滤器的制作过程所采用的方法，使得本来制作复杂三维立体拦阻结构，转变成由两种简单的二维平面结构封装而成，封装方法根据所用的加工材料而定。
3.普通的加工工艺，特别是微加工工艺，在涉及到两个都有图形的元件在进行叠加时，往往需要复杂的对准装置，但本发明所提出的细胞过滤器在二个加工元件组装时，对对准精度的要求大大降低，大多数情况下不需要专门设备即可人工进行。
4.在制作微小(微米级)的拦阻结构时，由于弹性材料很容易发生形变，使得微结构发生很大的形变。本专利所提出的细胞过滤器在使用弹性材料进行加工，组装以及应用时，无明显外力作用于微结构，所以微结构发生形变的可能性大大降低。
5.对于拦阻不同大小和形变特征的颗粒时，只要改变其中一块元件的结构，即改变形成狭缝沟槽的深度和宽度。这种改变对于加工工艺来说是相对容易的。
6.所拦阻的颗粒越小，该细胞过滤器的优势越是明显。
7.由于可以采用软弹性，高度生物兼容性的高分子材料，制作成本较低，所以该细胞过滤器可以应用在某些病人的在体细胞样品的提取，微型化的特点可以将其植入体内长期工作，如癌转移细胞的清除。
8.该细胞过滤器制作简单，易于进行批量，低成本的制造。
9.可以作为微分析系统的上游模块进行样品预处理，其成本，效率和集成成本优于一般设计。
图1是本发明D-D剖视图。
图2是本发明C-C剖视图。
图3是本发明A-A剖视图。
图4是本发明B-B剖视图。
图5是本发明的制作方法实施例的加工流程图。
图6是本发明制作方法的另一实施例的加工流程图。
图7是本发明制作方法的再一实施例的加工流程图。
具体实施例方式
一种用于根据体积分离细胞的细胞过滤器，包括基体4，在基体4内设有流体流入腔1和流体流出腔2，在流体流入腔1上设有流体入口11，在流体流出腔2设有流体出口21，在流体流入腔1与流体流出腔2设有阻隔缝3且流体流入腔1与流体流出腔2通过阻隔缝3连通，在本实施例中，基体4包括底板41和盖板42，流体流入腔1和流体流出腔2设在底板41上，阻隔缝3设在盖板42上，设有流体流入腔1和流体流出腔2的底板41平面与设有阻隔缝3的盖板42平面相封接连接。本发明可以单个独使用，也可以多个叠加并联或串联在一起使用。即可以加工成平面本的方式使用，也可以弯曲成其它形状使用。
本发明可以采用光刻制作，一般可以采用普通软光刻工艺、普通硅湿法腐蚀工艺、等离子干法深刻工艺等。其主要工艺流程包括软光刻工艺①首先根据使用要求设计并制作光刻所用的掩模版；②在预先清洁处理过的硅片或玻璃片上涂一层厚光刻胶，在工艺完成后形成流体的流入流出通道的模版；③在预先清洁处理过硅片或玻璃片上涂上一层薄的光刻胶，其它厚度根据所要过虑细胞体积大小而定，在工艺完成后形成完成过滤作用的缝隙；④将涂有光刻胶的基片(硅或玻璃)进行光刻工艺，包括曝光，显影，热烘，硬化等处理，最终得到加工细胞过滤器的上下盖板的模具。利用所得到的模具可以浇铸得到高分子材料的细胞过滤器的组件，经组装得到实用的器件。
工艺流程见附件。
普通硅湿法腐蚀工艺①首先根据使用要求设计并制作光刻所用的掩模版；②在预先清洁处理过的硅片或玻璃片上镀上一层氮化硅或其它耐腐蚀的薄膜；③在镀有薄膜的基片上涂上光刻胶，利用预先制作好的掩模版进行曝光，显影处理后，用相应的腐蚀液去除暴露出来的薄膜去除，暴露出需要刻蚀的硅或玻璃表面；④用硅或玻璃腐蚀液进行刻蚀，最终得到可以进行细胞过滤器组装的部件或部件的模版用以浇铸或压印细胞过滤器部件。
工艺流程见附件。
等离子干法深刻工艺因为细胞过滤器中含有较深的沟槽，所以在干法刻蚀中一般采用ICP高深宽比的干法刻蚀工艺，主要流程包括①根据要求进行掩模设计和制作；②基片(硅，玻璃，高分子材料等)预处理；③基片表面涂光刻胶，曝光、显影将需要刻蚀的部分暴露；④在ICP刻蚀机中进行刻蚀。最终得到组装细胞过滤器的部件或组装部件的模版以便进行浇铸或压印得到组装细胞过滤器的部件。
权利要求
1.一种用于根据体积分离细胞的细胞过滤器，其特征在于包括基体(4)，在基体(4)内设有流体流入腔(1)和流体流出腔(2)，或(1)作为流出腔，(2)作为流入腔，在流体流入腔(1)上设有流体入口(11)，在流体流出腔(2)设有流体出口(21)，在流体流入腔(1)与流体流出腔(2)设有阻隔缝(3)且流体流入腔(1)与流体流出腔(2)通过阻隔缝(3)连通。
2.根据权利要求1所述的细胞过滤器，其特征在于基体(4)包括底板(41)和盖板(42)，流体流入腔(1)和流体流出腔(2)设在底板(41)上，阻隔缝(3)设在盖板(42)上，设有流体流入腔(1)和流体流出腔(2)的底板(41)平面与设有阻隔缝(3)的盖板(42)平面相封接连接。
全文摘要
本发明公开了一种用于过滤或分离血液中不同大小细胞的微流体细胞过滤器的制作方法。该方法采用一种指形交叉的流体通道排列方法，在基体内设有流体流入腔和流体流出腔，在流体流入腔上设有流体入口，在流体流出腔设有流体出口，在流体流入腔与流体流出腔设有阻隔缝且流体流入腔与流体流出腔通过阻隔缝连通，使流入流出通道之间可以获得更多的交界面积，便于制作更多的用于拦挡作用的缝隙结构；该方法一般采用微加工技术，直接制作出细胞器的组件，或组件的模具，细胞过滤器的可以完全采用软弹性和生物兼容性的材料制作，可以直接移植于人体内长期工作，并且是一种一次使用的低成本器件。
文档编号C12M1/12GK1814744SQ20051012288
公开日2006年8月9日 申请日期2005年12月6日 优先权日2005年12月6日
发明者陆祖宏, 张盛友, 陈早早, 郭晓英 申请人:东南大学