[發(fā)明專利]微過濾器、其制法及微過濾單元

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011066573.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-01
• 公開（公告）號(hào): CN112588117A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘卡杰·庫(kù)馬爾·喬希;劉原智;汪為豪;林孟德;林宗慶
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 普生股份有限公司
• 主分類號(hào): B01D61/18
• 分類號(hào): B01D61/18;B01D67/00;G01N1/34
• 代理公司: 廣州文冠倪律知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44348
• 代理人: 楊婭莉;張玉穎

本發(fā)明涉及一種微過濾器，其制法及固持該微過濾器的微過濾單元。該微過濾器包括：非環(huán)氧基微孔膜；以及多個(gè)微孔，其被置于該非環(huán)氧基微孔膜的表面上且利用激光燒蝕而穿透于其間，其中，該微孔膜的表面被圖樣化分成用于定位分離目標(biāo)物及快速計(jì)數(shù)的預(yù)定區(qū)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種微過濾器（microfilter），其特征在于，該微過濾器是微孔膜（microfilm），該微孔膜是由非環(huán)氧基材料（non-epoxy-based materials）所制成的，并且該微孔膜上具有多個(gè)孔以形成具有圖案的微孔陣列（patterned array of microholes）。

背景技術(shù)

該微過濾器結(jié)構(gòu)可以是具有微孔結(jié)構(gòu)的固體膜，以使其成為半透性介質(zhì)。該微過濾器結(jié)構(gòu)已被廣泛應(yīng)用于在復(fù)雜樣本中實(shí)現(xiàn)微小物體的分離。

根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的不同，各種各樣的材料被用于制造聚合物、金屬或復(fù)合材料等微過濾器。例如，環(huán)氧基微孔膜（epoxy based microfilms）已廣泛應(yīng)用于生物分子的分離。鋼基微過濾器（steel based microfilters）在噴墨噴嘴（inkjet nozzle）中很常見。環(huán)氧基微過濾器（epoxy based microfilter）易于使用光刻方法進(jìn)行加工。然而，環(huán)氧基薄膜脆性大，制備難度大。

微過濾器結(jié)構(gòu)已廣泛應(yīng)用于電子、化工、食品和生物技術(shù)等領(lǐng)域。微過濾器應(yīng)用的一個(gè)例子包括使用微篩（microsieve），在生物醫(yī)學(xué)過濾或精煉過程中從液體中分離出的微粒，將固體物體在微型和大分子之間進(jìn)行尺寸分類，均勻分布的液體或氣體入口用于在印刷或藥物輸送中產(chǎn)生微噴霧，以及利用沉積掩模制造MEMS結(jié)構(gòu)。

細(xì)菌、病毒、細(xì)胞、囊泡等生物分子具有結(jié)構(gòu)上的靈活性。對(duì)于特定的目標(biāo)物，需要一個(gè)精密的微過濾器來優(yōu)化膜壓力。均勻排列的圓柱形微孔可以有效地過濾出液體，使生物分子從唾液、血液、尿液、透析液等各種體液中順利分離出來。

微過濾器的制備方法包括，如軌跡刻蝕（track-etching）、激光打孔（laserdrilling）、光刻（photolithography）等。通常采用軌跡刻蝕法在微孔膜上生成圓柱孔，但其存在微孔不均勻性和圖案重復(fù)性的局限性。光刻方法有利于均勻的微孔圖案生成，但僅可應(yīng)用于有限數(shù)量的材料。相對(duì)而言，激光打孔方法適用于大批量、均勻性好的材料，但微孔的尺寸范圍受激光光斑直徑的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明公開了一種具有微孔圖案的非環(huán)氧基透明微過濾器、制造該微過濾器的方法以及用于進(jìn)行過濾過程的微過濾單元（microfiltration unit）或微過濾固持單元（microfilter holder unit）。

首先，本發(fā)明提供了一種微過濾器（microfilter），其包括非環(huán)氧基微孔膜（non-epoxy-based microfilm）；以及多個(gè)微孔，其被置于該非環(huán)氧基微孔膜的表面上且利用激光燒蝕而穿透于其間，其中該非環(huán)氧基微孔膜的表面被圖樣化成預(yù)定區(qū)域（predeterminedsections），其用以定位該非環(huán)氧基微孔膜的表面上被分離的目標(biāo)物和計(jì)算該目標(biāo)物的數(shù)量。在一實(shí)施例中，該激光為紫外光激光。

在一個(gè)實(shí)施例中，該非環(huán)氧基微孔膜由無環(huán)氧鏈的透明聚合物構(gòu)成。在一較佳的實(shí)施例中，該非環(huán)氧基微孔膜的材料是透明塑料材料。該非環(huán)氧基微孔膜的聚合物材料的實(shí)施例可包括任何熱塑性材料，例如聚酰亞胺、聚碳酸酯（poly carbonate）、聚乙烯（polyethylene,）、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate）、聚萘二甲酸乙二酯（polyethylene naphthalate）、聚甲基丙烯酸甲酯（poly methyl methacrylate）及聚苯乙烯（poly styrene）等。在某一實(shí)施例中，該非環(huán)氧基微孔膜的材料在紫外光區(qū)域具有非熒光或低熒光特性。如果用熒光顯微鏡研究，該微孔膜的熒光特性不會(huì)對(duì)分離成分的分析產(chǎn)生干擾。