一體化的聚合物箔，膜片鉗陣列和膜片閥的制作方法
【專利摘要】本發明描述了一種聚合物材料的箔，它包括多個膜片部分和在所述膜片之間排列的網格部分。每一膜片部分通過一個或多個連接元件與網格部分相連。在X?Y平面內每一膜片部分通過剝離部分與網格部分相分離，所述剝離部分在X?Y平面內的拉伸強度低于所述膜片部分和所述網格部分二者的拉伸強度，使得一旦在所述膜片部分和所述網格部分之間采用拉伸力，則所述箔優先在所述剝離部分處斷裂。本發明涉及使用所述箔，生產細胞?捕獲芯片的方法，和通過所述方法生產的細胞捕獲芯片。
【專利說明】一體化的聚合物箔，膜片鉗陣列和膜片閥發明領域
[0001]本發明涉及尤其用于膜片鉗(patchclamp)測量的細胞捕獲芯片領域。本發明提供在所述方法中使用的這種芯片和組件的制造方法。
[0002]發明背景
[0003]在承板(也稱為微孔板)中傳感器芯片的一體化是本發明特別關心的。芯片的實施方案可提供所謂的芯片實驗室器件，它將實驗室的功能一體化到單一芯片上。這種芯片的組裝件可包括在單一載體上的多個芯片陣列，通過建立電生理學測量結構(其中膜細胞在測量電極的周圍形成高阻抗的密封，從而使得可能測定并監控通過細胞膜的電流流動)，它可應用到測定和/或監控含離子通道結構，典型地含內脂膜的結構，例如細胞內的離子通道的電生理學性能的方法上。芯片例如可用于分析含多糖-蛋白復合物的細胞膜的電生理學性能的方法上。芯片可用于研究細胞膜內電學事件的裝置中或者形成該裝置的一部分，所述裝置例如是在生物膜內進行研究離子轉移通道所使用的膜片鉗技術的裝置。特別地，在膜片鉗技術中使用芯片的情況下，要求細胞對芯片良好的粘附，以便可在芯片和細胞膜之間獲得高阻抗密封(“封口”)。
[0004]在這一領域中特別的目標是由聚合物材料，而不是玻璃或硅制造的便宜的可棄置的芯片。然而，聚合物材料的機械性能不同于這種材料的性能，和聚合物材料常常不特別適合于玻璃或硅材料所使用的制造工藝。另外，證明難以獲得建立密封的足夠高的表面光滑度。
[0005]WO 03/093494公開了用于膜片鉗檢測的生物芯片。US 6，899，800描述了獲得高阻抗密封的聚合物電極。W002/059597公開了在細胞和表面之間的緊密電密封。在載體上存在機械可壓縮的絕緣層，它補償了在細胞和表面之間捕獲的任何殘骸。
[0006]芯片的制造要求耗時且昂貴的制造技術(因為對于這種器件來說，要求品質，清潔度，和規模小)。本發明旨在克服與已知工藝有關的問題。特別地，本發明提供含聚合物材料的芯片制造的改進方法。在本發明中，使用宏觀尺寸技術和器件，來操縱納米尺寸制品。
[0007]發明概述
[0008]發明人已發現，可使用宏觀尺寸技術和器件操縱納米尺寸制品。
[0009]因此，在第一方面中，本發明涉及在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為z的聚合物材料的箔(foil)(10)，所述箔(10)包括:
[0010]a.在所述X-Y平面內的規則陣列中排列的所述聚合物材料的多個膜片部分(20)，每一膜片部分(20)在所述X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為z，[0011 ] b.所述聚合物材料的網格(grid)部分(30)，所述網格部分(30)在所述X_Y平面內的所述膜片(20)之間排列且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為ζ，
[0012]其中每一膜片部分(20)與所述網格部分(30)在所述X-Y平面內通過剝離(release)部分(40)相連，所述剝離部分(40)在X-Y平面內的拉伸強度低于所述膜片部分
(20)和所述網格部分(30) 二者的拉伸強度，使得一旦在所述膜片部分(20)和所述網格部分
(30)之間采用拉伸力，則所述箔(10)優先在所述剝離部分(40)處斷裂。
[0013]本發明還提供微流體細胞(microf luidic cel I)-捕獲芯片(100)的制造方法，所述方法包括下述步驟:
[0014]a.提供在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為ζ的基底
(110);所述基底(110)包括在所述X-Y平面內的通孔(120)的規則陣列；
[0015]b.提供根據權利要求1-11任何一項的箔(10);
[0016]其中在所述基底(110)內的每一個所述通孔(120)在X-Y平面內的表面積小于所述箔(10)的每一膜片部分(20)在X-Y平面內的表面積，和其中通孔(120)陣列使得基底(110)的每一通孔(120)與所述箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋；
[0017]c.在所述箔(10)的每一膜片部分(20)內形成至少一個膜片-孔(21)，
[0018]d.用箔(10)覆蓋基底(110)，使得基底(110)中每一通孔(120)與箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋；
[0019]e.圍繞每一通孔(120)周邊，以連續封條(111)形式密封每一膜片部分(20)到基底
(110)上；
[0020]f.從基底(110)中移除網格部分(30)，其方式使得繞每一膜片部分(20)的剝離部分(40)斷裂和一個膜片(20 ’)保持密封到每一通孔(120)周圍的基底(110)上，
[0021 ]其中步驟c可在步驟b之后的任何點處發生。
[0022]本發明還提供微流體細胞-捕獲芯片(100)，所述芯片(100)包括在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為zl的基底(110);所述基底(110)包括在所述X-Y平面內通孔(120)的規則陣列;其中基底(110)中每一通孔(120)與聚合物材料的一個膜片(20’)成一條直線且被它覆蓋，其中每一膜片(20’)采用連續密封條(111)密封到通孔(120)周圍的基底(110)上，和其中聚合物材料的每一膜片(20’)周邊包括聚合物材料的一個或多個接頭(tag)(22)，每一膜片(20’)包括至少一個膜片-孔(21)。
[0023]根據從屬權利要求和下述說明書與附圖，本發明的進一步的細節是顯而易見的。
【附圖說明】
[0024]參考所附示意圖，描述本發明，其中:
[0025]圖1示出了根據本發明的箔的三維圖解，其中圓形膜片部分排列在5x5的正方形陣列內。
[0026]圖2是圖1的膜片部分之一的特寫。
[0027]圖3a_3h闡述了根據本發明的各種膜片部分。
[0028]圖4A-4D示出了本發明方法的步驟，其中聚焦在一個膜片部分上。
[0029]圖5a_5c是激光焊接的細胞-捕獲芯片的照片，其中圖像清楚地示出了圍繞每一膜片周邊的“接頭”。
[0030]發明詳述
[0031]箔
[0032]如圖1所示，本發明提供聚合物材料的箔10，術語“箔”是指在一個平面內具有兩個主要尺寸，和與所述平面垂直的小得多的一個尺寸的材料。術語“箔”和“膜”可互換使用。箔10在X-Y平面內延伸，且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為Z(在圖1中未示出)。聚合物箔10的厚度Z合適地為I至750μπι。在X-Y平面內的延伸不那么重要，且在X和Y兩個方向上的尺寸合適地為I Omm至I OOOmm。
[0033]箔10由聚合物材料制造，且貫穿其在X-Y平面內的延伸，優選具有基本上均勻的密度和厚度。用于箔10的優選聚合物材料包括聚碳酸酯(PC)，聚酰胺(PA)，聚酰亞胺(PI)，液晶聚合物(LCP)，聚砜(PSU)，聚乙烯亞胺(PEI)，聚苯硫醚(PPS)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚丙烯，聚乙烯(PE)，以及它們的共聚物，嵌段共聚物和共混物。最優選的聚合物是聚碳酸酯，聚酰胺，聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二酯。
[0034]箔10的所有部分(膜片部分20，網格部分30和剝離部分40)是獨立的，箔10的連接部分由相同的聚合物材料制造。
[0035]根據圖1可看出，箔10包括在所述X-Y平面內的規則陣列中排列的所述聚合物材料的多個膜片部分20。合適地，規則陣列是正方形陣列，其中膜片部分20在垂直的直線內排列，根據圖1中所示的5x5陣列。
[0036]為了本發明方法的最大效率，每一箔10合適地包括至少10個膜片部分20，例如至少20個膜片部分。每一膜片部分20在X-Y平面內延伸，且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為ζ。
[0037]每一膜片部分20在X-Y平面內具有幾何規則形式，例如圓形。圖3A-3H闡述了正方形(3A，3C，3E和3G)和圓形(圖3B，3D，3F，3H)膜片部分。不要求膜片部分20的幾何規則形式，只要在ζ-軸內存在箔的充分弱化有助于撕裂即可。
[0038]圖1中所示的箔10還包括聚合物材料的網格部分30。網格部分30是在膜片部分20之間延伸的箔10的連續部分且在箔10內連接它們。合適地，箔10僅僅由多個膜片部分20和網格部分30組成；即網格部分30包括在所述膜片部分20之間的箔10的其余部分。
[0039]網格部分30因此排列在所述X-Y平面內的所述膜片部分20之間，且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為ζ。
[0040]每一膜片部分20在所述X-Y平面內與網格部分30通過剝離部分40相連。合適地，在所述X-Y平面內，每一膜片部分20的周邊通過剝離部分40界定。剝離部分40在X-Y平面內的拉伸強度低于所述膜片部分20和所述網格部分30 二者的拉伸強度，使得一旦在所述膜片部分20和所述網格部分30之間采用拉伸力時，所述箔10優先在所述剝離部分40處斷裂。換句話說，一旦施加拉伸力到箔10上，則剝離部分40起到從所述網格部分30中釋放膜片部分20的作用。
[0041]剝離部分40可具有許多形式。在一個方面中，剝離部分40包括比所述膜片部分20和/或所述網格部分30每一種薄的一部分所述箔10。一旦施加拉伸力，則剝離部分40拉伸并斷裂。可通過設計在剝離部分40處淺的模具或者通過在剝離部分40處機械拉伸或移除材料，制造含薄的剝離部分40的箔10。
[0042]在另一方面中，剝離部分40包括已經輻照過的一部分所述箔10，使得它比周圍的膜片部分20和網格部分30弱。
[0043]如圖2中詳細地闡述的，每一剝離部分40可包括一個或多個連接元件41。連接元件41在X-Y平面內從每一膜片部分20邊緣延伸，且將它連接到網格部分30上。連接元件41由與箔10相同的聚合物材料制造。典型地，每一膜片部分20存在大于或等于兩個，例如3，4，5，6，7，8，9或10個連接元件41。
[0044]在這一方面中，每一剝離部分40還包括一個或多個連接元件42。每一膜片部分20在X-Y平面內通過一個或多個裁剪(cut-out)區域42與網格部分30相分離。裁剪區域42是其中聚合物材料已被除去的箔10的區域，以提供延伸經過聚合物箔10厚度的裁剪區域。裁剪區域42和連接元件41界定剝離部分40。為了確保在使用箔10的過程中連接元件41可視需要斷裂，連接元件41應當相對薄。為了確保這，根據本發明，一個或多個裁剪區域42—起界定在X-Y平面內至少60%每一膜片區域20的周長。也就是說，若在X-Y平面內測量每一膜片區域20的周長，則大于60%的這一距離將通過裁剪區域42界定。根據所示的實施方案，裁剪區域42可在X-Y平面內一起界定至少70%，優選至少80%，更優選至少90%，最優選約95%每一膜片部分20的周長。
[0045]典型地，每一膜片部分20具有大于或等于兩個，大于或等于三個，例如3，4，5，6，7，8，9或10個裁剪區域42。裁剪區域42的數量通常與連接區域41的數量相同，和為了箔10的制造容易和機械穩定性，典型地具有至少2，例如3或4個裁剪區域42。
[0046]裁剪區域42典型地為弧形，圓形，平行四邊形或其他這種形式，如圖3A-3H所示。合適地，連接元件41等距離地排列在X-Y平面內每一膜片部分20周邊的周邊。在圖3A-3H中，裁剪區域42被標記為黑色區域，和連接元件41占據相鄰裁剪區域42之間的區域。為了清楚起見，省去了圖3B-3H的標記，但與圖3A相同。
[0047]圖3A和3C闡述了在正方形膜片區域20周圍具有4個連接元件41和4個裁剪區域42的實施方案。圖3B闡述了在圓形膜片區域20周圍具有3個連接元件41和3個裁剪區域42的實施方案。圖3D闡述了在圓形膜片區域20周圍具有13個連接元件41和13個裁剪區域42的實施方案(=穿孔設計)。圖3E闡述了在正方形膜片區域20周圍具有6個連接元件41和6個裁剪區域42的實施方案。圖3F闡述了在圓形膜片區域20周圍具有2個連接元件41和2個裁剪區域42的實施方案。圖3G闡述了在正方形膜片區域20周圍具有2個連接元件41和2個裁剪區域42的實施方案。圖3H闡述了在圓形膜片區域20周圍具有I個連接元件41和I個裁剪區域42的實施方案。本領域技術人員能開發在圖3A-3H中所示的那些以外的連接元件41和裁剪區域42的變通方案，同時仍然在本發明的范圍內。
[0048]可在相同的箔10內，和甚至在一個區域20內使用形成剝離部分40的上述方法的組合。也就是說，剝離部分40可例如包括裁剪區域42和連接區域51，和與此同時，它們比每一個所述膜片部分20和/或所述網格部分30薄。
[0049]典型地通過在單一連續箔內形成裁剪區域42，進而界定膜片區域20，網格區域30和連接元件41，從而制造圖2中所示的箔10。典型地通過激光切割箔10，形成裁剪區域42，這是能在高精度下消融非常精細結構的相對清潔的工藝。沖壓成型和切削是形成裁剪區域42的備選工藝。
[0050]箔10優選包括位于每一膜片區域20內的至少一個膜片-孔21’(在圖1-2中未示出)。膜片-孔21’位于所述膜片區域20的中心上。合適地，一個膜片-孔21’位于每一膜片區域20內。
[0051 ] 方法
[0052]本發明還提供微流體細胞-捕獲芯片100的制造方法。在圖4A-4D中圖示了該方法，且聚焦在單一膜片區域20上。
[0053]本發明方法的第一步是提供基底110(圖4A)。基底110構成細胞-捕獲芯片100的基礎，并提供芯片100強度和剛度。基底110在X-Y平面內延伸，且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為Zl。基底110的厚度典型地為10-10000μπι。在X-Y平面內基底110的尺寸可以基本上與箔10的厚度相同。
[0054]基底110包括在所述X-Y平面內通孔120的規則陣列。圖4Α闡述了一個通孔120。通孔典型地為圓形，且合適地直徑大于或等于50μπι，典型地直徑的數量級為100-300μπι。通孔可以使用機械鉆直鉆(though-drilI)。也可通過激光消融來鉆孔，這取決于材料和厚度。基底110典型地包括額外的組件，例如電極和電連接器。可以通過篩網印刷(厚膜電極)，物理蒸汽沉積薄膜，或無電鍍電極，形成這種電極和電連接器。
[0055]典型地，基底110由聚合物材料制造。適合于在基底110中使用的聚合物材料包括聚碳酸酯(PC)，聚酰胺(PA)，聚酰亞胺(PI)，液晶聚合物(LCP)，聚砜(PSU)，聚乙烯亞胺(PEI)，聚苯硫醚(PPS)，聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，聚丙烯，聚乙烯(PE)，以及它們的共聚物，嵌段共聚物和共混物。用于基底的最優選聚合物是聚碳酸酯，聚酰胺，聚苯乙烯和聚對苯二甲酸乙二酯。為了提高與膜10的粘結，可包括摻雜劑或具有較低玻璃化轉變溫度(Tg)的材料。用于基底110和膜10的聚合物材料可以相同。然而，在一個令人感興趣的方面中，有用的是“錯配”膜10和基底110的材料；即基底110的聚合物材料與膜10的聚合物材料不是相同的。例如，可通過構成這些組件的聚合物材料的相對性能(例如靜電性能，親水/疏水性能)的變化，來促進細胞迀移或沉降在膜片20 ’處而不是在基底110上的傾向。
[0056]本發明的方法還要求提供以上界定的箔10(參見圖4B)。在每一膜片部分20內形成至少一個膜片-孔21。優選地，在每一膜片部分20內形成僅僅一個膜片-孔21。膜片-孔21合適地位于每一膜片部分20的中心。
[0057]選擇箔10和基底110互補。因此，在所述基底110內每一個所述通孔120在X-Y平面內的表面積小于在X-Y平面內所述箔10的每一膜片部分20的表面積。另外，在基底110內通孔120的陣列匹配在箔10內膜片區域20的陣列。這意味著當箔10和基底110被覆蓋時，基底110的每一通孔120與所述箔10的一個膜片部分20成一條直線且被它覆蓋(根據圖4B)。
[0058]基底110被箔10覆蓋，使得基底110的每一通孔120與箔10的一個膜片部分20成一條直線且被它覆蓋(圖4B)。可以看出，在圖4B中，膜片部分20完全覆蓋通孔120。
[0059]一旦基底110和箔10在合適的位置上，則圍繞每一通孔120的周邊以連續密封條111密封每一膜片部分20到基底110上(圖4c)。
[0060]連續密封條111密封每一膜片部分20到基底110上，它典型地通過激光焊接發生，且還在圖3A-3H中可視(線111)。在X-Y平面內，連續密封條不必然具有與膜片部分20相同的形狀，但對于最有效地使用聚合物材料來說，這是有利的。
[0061]在如所述的密封每一膜片部分20到基底110上之后，從基底110中移除箔10的網格部分30，其方式使得圍繞每一膜片部分20的剝離部分40斷裂(圖4D)。在其中剝離部分40包括裁剪區域42和連接元件41的特別方面中，連接元件41充當犧牲元件，且在這一步驟過程中撕裂。箔10的網格部分30完全從基底110中移除。一個膜片20 ’保持密封到圍繞每一通孔120的基底110上。
[0062]理論上可在該方法過程中的任何點處發生形成膜片-孔21的步驟;然而，優選在覆蓋箔1和基底110之前，在箔1內形成膜片-孔21。
[0063]若具有諸如表面改性基底110之類的方法，則箔10也可保持完全或部分在原位，直到實施這些步驟。正因為如此，殘留的箔10可形成自然掩膜，防止涂布不打算的區域。
[0064]按照這一方式使用箔10，(在相對薄的箔10內)提供獲得精細、精確膜片-孔的容易方式，同時維持充足的結構支持(借助基底110)。不可能在與本發明中所使用的那些一樣厚的基底內簡單地形成所需精度和品質的膜片-孔21。另外，發明人嘗試手工密封單獨的膜片20’到基底110內的通孔120陣列上，但沒有成功。本發明的“撕下(tear off)”方法提供巨大的優勢，在于使用宏觀尺寸技術和器件操縱納米尺寸的制品。
[0065]細胞-捕獲芯片
[0066]本發明還提供微流體細胞-捕獲芯片100，它可借助本發明的方法獲得。芯片100的各種組件的材料如上所述。
[0067]芯片100包括基底110，它在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的方向Z上的厚度為zl。基底110的厚度zl典型地為10-10000μπι。
[0068]基底110包括如上所述，在所述X-Y平面內通孔120的規則陣列。合適地，該規則陣列是正方形陣列，其中通孔120排列在垂直的直線內。基底110合適地包括至少10個通孔120，例如至少20個通孔120。
[0069]基底110的每一通孔120與聚合物材料的一個膜片20’成一條直線且被它覆蓋。每一膜片20’采用連續的密封條111密封到圍繞通孔的基底110上。可借助以上所述的任何方法發生密封，但因效率與精度而優選激光焊接。每一膜片20’對應于本發明方法中的膜片區域20。
[0070]聚合物材料的每一膜片20’的周長(在X-Y平面內)包括聚合物材料的一個或多個接頭22。接頭22是在本發明的方法中，在從網格區域30中撕裂之后連接元件40的剩余物。換句話說，每一膜片20’的周長并不完全光滑，而是包括不規則度。圖5a-5c是激光焊接的細胞-捕獲芯片的照片，且該圖像清楚地示出了圍繞每一膜片20’的周邊的接頭22。
[0071 ]由于接頭22源自于連接元件40，因此典型地每一膜片20 ’具有大于或等于2個，大于或等于3個，例如3，4，5，6，7，8，9或1個接頭22。在X-Y平面內，接頭22合適地等近距離地圍繞每一膜片20’的周長排列。接頭32占據相對小部分的膜片20’的全部周長；即小于40%的周長，小于30%，小于20%，小于10%膜片20’的總周長。
[0072]細胞-捕獲芯片110中的每一膜片20’包括至少一個膜片-孔21。通過橫跨膜片-孔21施加壓差，生物細胞可捕獲在膜片孔21處，并可進行膜片-端子實驗。
[0073]膜片20’和膜片部分20典型地為圓形，且直徑為50至ΙΟΟΟμπι，優選100至500μπι。膜片孔21也典型地為圓形。
[0074]燒曲膜片閥部件(valve element)
[0075]本發明還提供撓曲膜片閥部件，和制造這種閥部件的方法。該閥部件是類似的，但不包括在細胞-捕獲芯片100內存在的膜片孔21，否則是相同的。
[0076]本發明因此提供撓曲膜片閥部件(200)，所述閥部件(200)包括在X-Y平面內延伸，并且在與所述X-Y平面垂直的方向Z上的厚度為zl的基底(210);所述基底(210)包括在所述X-Y平面內通孔(220)的規則陣列；其中基底(210)的每一通孔(220)與聚合物材料的一個膜片(20’)成一條直線且被它覆蓋，其中每一膜片(20’)用連續密封條(211)密封到圍繞通孔(220)的基底(210)上，和其中聚合物材料的每一膜片(20’)的周邊包括聚合物材料的一個或多個接頭(22)。
[0077 ]類似地，本發明提供撓曲膜片閥部件(200)的制造方法，所述方法包括下述步驟:
[0078]a.提供在X-Y平面內延伸，且在與所述X-Y平面垂直的方向Z上的厚度為zl的基底(210);所述基底(210)包括在所述X-Y平面內通孔(220)的規則陣列；
[0079]b.提供根據本發明的箔(10);
[0080]其中在所述基底(210)內每一個所述通孔(220)在X-Y平面內的表面積小于在X-Y平面內所述箔(10)的每一膜片部分(20)的表面積，和其中通孔(220)的陣列使得基底(110)中每一通孔(220)與所述箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋；
[0081]c.用箔(10)覆蓋基底(210)，使得基底(210)的每一通孔(220)與箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋；
[0082]d.以連續密封條(211)圍繞每一通孔(220)的周邊將每一膜片部分(20)密封到基底(210)上；
[0083]e.從基底(210)中移除網格部分(30)，使得圍繞每一膜片部分(20)的剝離部分
(40)斷裂，和一個膜片(20’)保持密封到圍繞每一通孔(220)的基底(210)上。
[0084]實施例1
[0085]可商購的箔(20-100μπι)具有裁剪的區段，然后鉆探膜片孔。為了速度和品質的最好性能，選擇激光參數。在激光焊接單元中，將具有四個校準孔的載體基底用四個定位銷置于激光焊接夾具上。用壓縮空氣吹掉箔，除去廢墟，然后置于載體基底/激光焊接夾具的頂部上。使用石英玻璃壓縮板，以確保箔與基底之間的最大接觸。
[0086]然后進行激光焊接。從夾具中取出具有規定面積焊接箔(在這一情況下，完在裁剪周邊以內)的焊接部分，并覆蓋裁剪接頭(剝離部分)的1/3。在這一點處，進行品質控制(目視，液體或其他)。若制作其他表面涂層(玻璃，PTFE型涂層，低藥物吸收涂層以供藥物發現)，則對箔進行這些工藝。在最終步驟中，(機械)移除箔材料本體，并在弱化的裁剪區域處圍繞焊接區域的周邊發生分離。
【主權項】
1.一種聚合物材料的箔(10)，所述箔(10)在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為Z，所述箔(10)包括: a.在所述X-Y平面內以規則陣列排列的多個所述聚合物材料的膜片部分(20)，每一膜片部分(20)在所述X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為z， b.所述聚合物材料的網格(grid)部分(30)，所述網格部分(30)在所述X-Y平面內的所述膜片(20)之間排列且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為z， 其中每一膜片部分(20)與所述網格部分(30)在所述X-Y平面內通過剝離部分(40)相連，所述剝離部分(40)在X-Y平面內的拉伸強度低于所述膜片部分(20)和所述網格部分(30)二者的拉伸強度，使得一旦在所述膜片部分(20)和所述網格部分(30)之間施加拉伸力，則所述箔(10)優先在所述剝離部分(40)處斷裂。2.權利要求1的箔，其中在所述X-Y平面內通過所述剝離部分(40)界定每一膜片部分(20)的周邊。3.前述任何一項權利要求的箔(10)，其中每一膜片部分(20)在X-Y平面內具有幾何規則的形式，例如圓形。4.前述任何一項權利要求的箔(10)，其中所述網格部分(30)包括在所述膜片部分(20)之間的箔(10)的剩余部分。5.前述任何一項權利要求的箔(10)，其中每一剝離部分(40)包括比每一所述膜片部分(20)和/或所述網格部分(30)薄的一部分所述箔(10)。6.前述任何一項權利要求的箔(10)，其中每一剝離部分(40)包括在X-Y平面內連接所述膜片部分(20)到所述網格部分(30)上的一個或多個連接元件(41)，和延伸經過聚合物箔(10)厚度的一個或多個裁剪區域(42)，所述裁剪區域(42)在X-Y平面內將每一膜片部分(20)與所述網格部分(30)相分離，其中在X-Y平面內所述一個或多個裁剪區域(50)—起界定至少60%每一膜片部分(20)的周邊。7.權利要求5的箔(10)，其中在X-Y平面內所述裁剪區域(42)—起界定至少70%，優選至少80 %，更優選至少90 %，最優選約95 %每一膜片部分(20)的周邊。8.權利要求5-7任何一項的箔(10)，其中每一剝離部分(40)包括大于或等于2個，優選大于或等于3個，例如3，4，5，6，7，8，9或10個裁剪區域(42)。9.權利要求5-8任何一項的箔(10)，其中在X-Y平面內連接元件(41)等距離地圍繞每一膜片部分(20)的周邊來排列。10.前述任何一項權利要求的箔(10)，它包括位于每一膜片區域(20)內的至少一個膜片-孔(21’)。11.前述任何一項權利要求的箔(10)，其中膜片部分(20)典型地為圓形，且直徑為50至ΙΟΟΟμ??，優選 100 至 500μπι。12.一種微流體細胞-捕獲芯片(100)的制造方法，所述方法包括下述步驟: a.提供在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為zl的基底(110);所述基底(110)包括在所述X-Y平面內的通孔(120)的規則陣列； b.提供根據權利要求1-11任何一項的箔(10); 其中在所述基底(110)內的每一個所述通孔(120)在X-Y平面內的表面積小于所述箔(10)的每一膜片部分(20)在X-Y平面內的表面積，且其中通孔(120)的陣列使得基底(110)的每一通孔(120)與所述箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋； c.在所述箔(10)的每一膜片部分(20)內形成至少一個膜片-孔(21)， d.用箔(10)覆蓋基底(110)，使得基底(110)的每一通孔(120)與箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋； e.圍繞每一通孔(120)的周邊，以連續封條(111)的形式密封每一膜片部分(20)到基底(110)上； f.從基底(110)中移除網格部分(30)，其方式使得圍繞每一膜片部分(20)的剝離部分(40)斷裂，且一個膜片(20’)保持密封到每一通孔(120)周圍的基底(110)上， 其中步驟c可在步驟b之后的任何點處發生。13.—種微流體細胞-捕獲芯片(100)，所述芯片(100)包括在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為zl的基底(110);所述基底(110)包括在所述X-Y平面內的通孔(120)的規則陣列;其中基底(110)的每一通孔(120)與聚合物材料的一個膜片(20’)成一條直線且被它覆蓋，其中每一膜片(20’)采用連續密封條(111)密封到通孔(120)周圍的基底(110)上，且其中聚合物材料的每一膜片(20’)的周邊包括聚合物材料的一個或多個接頭(22)，每一膜片(20’)包括至少一個膜片-孔(21)。14.一種撓曲膜片閥部件(200)，所述閥部件(200)包括在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為z I的基底(210);所述基底(210)包括在所述X-Y平面內的通孔(220)的規則陣列;其中基底(210)的每一通孔(220)與聚合物材料的一個膜片(20’)成一條直線且被它覆蓋，其中每一膜片(20’)用連續密封條(211)密封到通孔(220)周圍的基底(210)上，且其中聚合物材料的每一膜片(20’)的周邊包括聚合物材料的一個或多個接頭(22)。15.—種撓曲膜片閥部件(200)的制造方法，所述方法包括下述步驟: a.提供在X-Y平面內延伸且在與所述X-Y平面垂直的Z方向上的厚度為zl的基底(210);所述基底(210)包括在所述X-Y平面內的通孔(220)的規則陣列； b.提供根據本發明的箔(10); 其中在所述基底(210)內的每一個所述通孔(220)在X-Y平面內的表面積小于在X-Y平面內所述箔(10)的每一膜片部分(20)的表面積，且其中通孔(220)的陣列使得基底(110)的每一通孔(220)與所述箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋； c.用箔(10)覆蓋基底(210)，使得基底(210)的每一通孔(220)與箔(10)的一個膜片部分(20)成一條直線且被它覆蓋； d.以連續密封條(211)圍繞每一通孔(220)的周邊將每一膜片部分(20)密封到基底(210)上； e.從基底(210)中移除網格部分(30)，其方式使得圍繞每一膜片部分(20)的剝尚部分(40)斷裂，且一個膜片(20’)保持密封到每一通孔(220)周圍的基底(210)上。
【文檔編號】B01L3/00GK105992649SQ201580008090
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月25日
【發明人】S·威爾森, A·布拉斯克
【申請人】索菲昂生物科學有限公司