(57)【要約】【課題】  体液からの細胞収集等に用いられるマイクロフィルタ及びその形成方法を提供する。【解決手段】  本マイクロフィルタは、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された高分子層と、高分子層をそれぞれ貫通して延在する複数の開口とを含む。  このマイクロフィルタの形成方法は、基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層を準備するステップと、乾燥膜の第１の層にマスクによって規定されたパターンを形成するため、マスクを通るエネルギーにより第１の層を露光するステップと、乾燥膜の露光された第１の層から、当該層を貫通して延在し、前記パターンによって規定された分布を有する複数の開口を備えた高分子層を形成するステップと、基板から高分子層を除去するステップとを含む。【選択図】図１Ｅ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
エポキシ系の光画定可能（photo-definable）な乾燥膜から形成された高分子層と、
前記高分子層をそれぞれ貫通して延在する複数の開口と、
を含むマイクロフィルタ。
【請求項２】
前記高分子層は、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有し、
前記開口は、第１のタイプの体液細胞は通すが、第２のタイプの体液細胞は通さないサイズで構成される、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項３】
前記開口の幅は、前記高分子層の厚さとほぼ同じである、
請求項２に記載のマイクロフィルタ。
【請求項４】
前記高分子層の少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングをさらに含む、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項５】
前記コーティング上に配された分析物認識要素をさらに含む、
請求項４に記載のマイクロフィルタ。
【請求項６】
前記高分子層の少なくとも１つの表面上に分析物認識要素のコーティングをさらに含む、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項７】
前記乾燥膜は多機能エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項８】
エポキシ系の光画定可能（photo-definable）な乾燥膜から形成された第１の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第１の開口を有する高分子層と、
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第２の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第２の開口を有する高分子層と、
を備え、
前記第１および第２の開口は、前記第１および第２の層を貫通して延在する非線形通路を少なくとも部分的に規定する多層マイクロフィルタ。
【請求項９】
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第３の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第３の開口を有する高分子層をさらに含み、
前記第１、第２、および第３の開口が前記第１、第２、および第３の層を通る非線形通路を規定するように、前記第３の層が前記第１および第２の高分子層間に配置される、
請求項８に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１０】
前記第１および第３の開口は、それぞれ、第１および第３の細長いトレンチ（trench）であり、
前記第１および第３のトレンチは、互いに対して実質的に垂直である、
請求項９に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１１】
前記第２の開口は、前記第１のトレンチに対して実質的に平行な第２の細長いトレンチである、請求項１０に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１２】
前記第１、第２、および第３の高分子層の各々は、前記第１、第２、および第３の層を各々貫通して延在する複数の非線形通路を形成する複数の開口を含む、
請求項９に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１３】
前記第１の高分子層の少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングをさらに含む、請求項８に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１４】
前記コーティング上に配置された分析物認識要素をさらに含む、請求項１３に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１５】
前記第１の高分子層の少なくとも１つの表面上に分析物認識要素のコーティングをさらに含む、請求項８に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１６】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層を準備するステップと、
乾燥膜の前記第１の層にマスクによって規定されたパターンを形成するため、前記マスクを通るエネルギーにより前記第１の層を露光するステップと、
乾燥膜の前記露光された第１の層から、当該層を貫通して延在する複数の開口を有する高分子層を形成するステップであって、当該複数の開口の分布は前記パターンにより規定されるものであるステップと、
前記基板から前記高分子層を除去するステップと、
を含むマイクロフィルタの形成方法。
【請求項１７】
前記マスクを通るエネルギーにより乾燥膜の前記第１の層を露光する前記ステップは、前記パターンを規定する光学マスクを通る紫外線（ＵＶ）光により乾燥膜の前記第１の層を露光するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記マスクを通るエネルギーに乾燥膜の前記第１の層を露光する前記ステップは、
前記パターンを規定するＸ線マスクを通るＸ線により乾燥膜の前記第１の層を露光するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
乾燥膜の前記露光された第１の層から前記高分子層を形成する前記ステップは、
乾燥膜の前記露光された第１の層を現像するステップを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を金属物質でコーティングするステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記コーティングに分析物認識要素を付着するステップをさらに含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を分析物認識要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２３】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の前記第１の層を準備する前記ステップは、
前記基板上に配された乾燥膜の前記第１の層を含む乾燥膜構造体の一部分を前記乾燥膜構造体のロールから展開するステップと、
前記マスクと支持体との間の位置に乾燥膜構造体の前記一部分を前進させるステップと、
を含む、
請求項１６に記載の方法。
【請求項２４】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の前記第１の層を準備する前記ステップは、
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層を互いに積層させて設けるステップを含み、乾燥膜の各層は、それぞれの基板に配される、請求項１６に記載の方法。
【請求項２５】
エネルギーにより前記第１の層を露光する前記ステップが、
マスクを通るエネルギーにより乾燥膜の前記複数の層の各層を同時に露光して、前記マスクによって規定されたパターンを、乾燥膜の前記層の各々に形成するステップを含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
複数の層を設ける前記ステップは、
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層を各々が含む複数の乾燥膜構造体の各々についての乾燥膜構造体のロールから、前記乾燥膜構造体の一部分を展開するステップと、
前記マスクと支持体との間の位置に前記乾燥膜構造体の各々の前記部分を前進させるステップと、
を含む、
請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
請求項１６に記載の方法を使用して形成されるマイクロフィルタ。
【請求項２８】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層から、複数の第１の開口を含む第１の高分子層を形成するステップと、
前記第１の高分子層上にエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第２の層を積層するステップと、
乾燥膜の前記第２の層から、複数の第２の開口を含む第２の高分子層を形成するステップと、
を含む、
多層マイクロフィルタの形成方法。
【請求項２９】
前記第２のマイクロフィルタ上にエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第３の層を積層するステップと、
乾燥膜の前記第３の層から、複数の第３の開口を含む第３の高分子層を形成するステップと、
をさらに含む、
請求項２８に記載の方法。
【請求項３０】
前記多層マイクロフィルタを貫通して延在する非線形通路が、前記第１の開口の１つ、前記第２の開口の１つ、および前記第３の開口の１つによって少なくとも部分的に規定される、請求項２９に記載の方法。
【請求項３１】
前記第１の開口の少なくとも１つは、第１の細長いトレンチであり、前記第２の開口の少なくとも１つは、前記第１の細長いトレンチに対して実質的に垂直な第２の細長いトレンチである、請求項２８に記載の方法。
【請求項３２】
前記第１および第２の高分子層の少なくとも一方の少なくとも１つの表面を金属物質でコーティングするステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３３】
前記コーティングに分析物認識要素を付着するステップをさらに含む、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】
前記第１の高分子層の少なくとも１つの表面を分析物認識要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項２８に記載の方法。
【請求項３５】
請求項２８に記載の方法を使用して形成された多層マイクロフィルタ。
【請求項３６】
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されたマイクロフィルタの複数の開口を通して液体を流すステップを含み、
前記マイクロフィルタは、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有し、
前記開口は、第１のタイプの体液細胞は通すが、第２のタイプの体液細胞は通さないサイズで構成される、
マイクロフィルタの使用方法。
【請求項３７】
前記複数の開口を通して前記液体を流す前にフィルタホルダに前記マイクロフィルタを位置決めするステップと、
前記複数の開口を通して前記液体を流した後、前記フィルタホルダから前記マイクロフィルタを除去するステップと、
をさらに含む、
請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記複数の開口を通して前記液体を流すステップは、
前記マイクロフィルタを使用し、前記複数の開口を通して液体が引き込まれるにつれて、前記液体中に存在する循環腫瘍細胞を捕獲するステップを含む、
請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記捕獲された循環腫瘍細胞に、細胞の同定、細胞の計数、細胞の特性調査、培養、および細胞の分離の１つ以上を実行するステップをさらに含む、請求項３８に記載の方法。
【請求項４０】
前記マイクロフィルタは、当該マイクロフィルタの少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングを含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４１】
前記マイクロフィルタは、前記コーティングに付着された分析物認識要素を含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記マイクロフィルタは、前記マイクロフィルタの少なくとも１つの表面上に分析物認識要素のコーティングを含む、請求項３６に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１０年５月３日に出願された米国仮特許出願第６１／３３０，８１９号および２０１０年８月２７日に出願された米国仮特許出願第６１／３７７，７９７号の優先権を主張し、同出願の内容全体は、本明細書に参照により援用されたものとする。
【０００２】
本発明は、一般に、濾過に関し、より詳しくは、高分子マイクロフィルタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
体液中にある種の細胞の存在を検出することで、健康状態の診断が行われる場合がある。特に、ある健康状態を示す、または特徴とする細胞が、ある体液に見られる他の細胞より柔軟性が大きいおよび／または小さいことがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、体液サンプルからこのような柔軟性が大きいおよび／または小さい細胞を収集することで、収集細胞に基づいた健康状態の診断が可能になりうる。
【０００５】
体液に存在する他の細胞より柔軟性が大きいおよび／または小さい細胞は、体液を濾過することで収集されてもよい。例えば、ある状態を示す標的細胞が、当該標的細胞が通過するには小さすぎるが他の細胞は通過できる大きさの開口を有するフィルタに、体液を通すことにより収集されてもよい。標的細胞は、収集されると、任意の回数の解析が実行されてもよい。このような解析は、例えば、収集細胞の同定、計数、特性調査および／または培養を含んでもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの態様において、マイクロフィルタが開示される。マイクロフィルタは、エポキシ系の光画定可能（ｐｈｏｔｏ‐ｄｅｆｉｎａｂｌｅ）な乾燥膜から形成された高分子層と、高分子層をそれぞれ貫通して延在する複数の開口とを含む。
【０００７】
本発明の別の態様において、多層マイクロフィルタが開示される。マイクロフィルタは、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第１の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第１の開口を有する高分子層と、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第２の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第２の開口とを有する高分子層とを含み、第１および第２の開口は、第１および第２の層を貫通して延在する非線形通路を少なくとも部分的に規定する。
【０００８】
本発明のさらなる別の態様において、マイクロフィルタの製造方法が開示される。この方法は、基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層を準備するステップと、乾燥膜の第１の層にマスクによって規定されたパターンを形成するため、マスクを通るエネルギーにより第１の層を露光するステップと、乾燥膜の露光された第１の層から、当該層を貫通して延在する複数の開口を有する高分子層を形成するステップであって、当該複数の開口の分布は前記パターンによって規定されるものであるステップと、基板から高分子層を除去するステップと、を含む。
【０００９】
本発明のさらなる別の態様において、多層マイクロフィルタの形成方法が開示される。この方法は、基板上に配置されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層から複数の第１の開口を含む第１の高分子層を形成方法するステップと、第１の高分子層上にエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第２の層を貼り合わせるステップと、乾燥膜の第２の層から複数の第２の開口を含む第２の高分子層を形成するステップとを含む。
【００１０】
本発明のさらなる別の態様において、マイクロフィルタの使用方法が開示される。この方法は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されたマイクロフィルタの複数の開口に液体を通すステップを含み、マイクロフィルタは、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を備え、これらの開口は、第１のタイプの体液細胞は通すが、第２のタイプの体液細胞は通さないサイズで構成される。
【００１１】
本発明の例示的な実施形態は、添付の図面を参照しながら、本明細書において記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１Ａ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１Ｂ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１Ｃ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１Ｄ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１Ｅ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図２Ａ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスを示すフローチャートである。
【図２Ｂ】本発明の実施形態に係る、図２Ａに示すプロセスにおいて、露光された乾燥膜からマイクロフィルタを形成するプロセスを示すフローチャートである。
【図３Ａ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図３Ｃ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図３Ｄ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図３Ｅ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図４Ｂ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図４Ｃ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図４Ｄ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図５Ａ】本発明の実施形態に係る、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層から複数のマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図５Ｂ】本発明の実施形態に係る、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層から複数のマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図５Ｃ】本発明の実施形態に係る、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層から複数のマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図５Ｄ】本発明の実施形態に係る、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層から複数のマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図６Ａ】本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの形成プロセスにおける、静電チャック装置を使用して乾燥膜構造体を支持体に付着させるプロセスの複数の段階を示す断面図である。
【図６Ｂ】本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの形成プロセスにおける、静電チャック装置を使用して乾燥膜構造体を支持体に付着させるプロセスの複数の段階を示す断面図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける、複数の段階を示す断面図である。
【図７Ｂ】本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける、複数の段階を示す断面図である。
【図８Ａ】本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体の複数のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける、複数の段階を示す断面図である。
【図８Ｂ】本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体の複数のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける、複数の段階を示す断面図である。
【図９Ａ】本発明の実施形態に係る、種々のマイクロフィルタの開口分布を示す部分平面図である。
【図９Ｂ】本発明の実施形態に係る、種々のマイクロフィルタの開口分布を示す部分平面図である。
【図９Ｃ】本発明の実施形態に係る、種々のマイクロフィルタの開口分布を示す部分平面図である。
【図９Ｄ】本発明の実施形態に係る、種々のマイクロフィルタの開口分布を示す部分平面図である。
【図１０Ａ】種々の厚さを有し、かつ種々の形状、サイズ、および分布をもつ開口を備えた、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタを示す断面図である。
【図１０Ｂ】種々の厚さを有し、かつ種々の形状、サイズ、および分布をもつ開口を備えた、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタを示す断面図である。
【図１０Ｃ】種々の厚さを有し、かつ種々の形状、サイズ、および分布をもつ開口を備えた、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタを示す断面図である。
【図１０Ｄ】種々の厚さを有し、かつ種々の形状、サイズ、および分布をもつ開口を備えた、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタを示す断面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセス１３００を示すフローチャートである。
【図１２Ａ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｂ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｃ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｄ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｅ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｆ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｇ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｈ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｉ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｊ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｋ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。
【図１２Ｌ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタの平面図である。
【図１３Ａ】図１１に示すプロセスにおける、複数の段階を示す平面図である。
【図１３Ｂ】図１１に示すプロセスにおける、複数の段階を示す平面図である。
【図１４Ａ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１４２０の断面図である。
【図１４Ｂ】本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１４２０の断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ａおよび図１４Ｂに示す多層マイクロフィルタ１４２０の平面図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタおよび支持構造体を含むマイクロ濾過構造体の断面図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る、コーティングされたマイクロフィルタの断面図である。
【図１７Ａ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタを使用する濾過プロセスを示すフローチャートである。
【図１７Ｂ】本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタを使用する濾過プロセスを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の態様は、一般に、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された高分子層を含むマイクロフィルタに関する。本マイクロフィルタは、高分子層をそれぞれ貫通して延在する複数の開口を含んでいる。ある実施形態において、マイクロフィルタは、マスクを通るエネルギーにより乾燥膜を露光し、露光された乾燥膜を現像することによって形成されてもよい。いくつかの実施形態において、乾燥膜は、紫外線（ＵＶ）光の形態のエネルギーにより露光されてもよい。他の実施形態において、乾燥膜は、Ｘ線の形態のエネルギーにより露光されてもよい。ある実施形態において、高分子層は、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有する。いくつかの実施形態において、開口は、第１のタイプの体液細胞を通し、第２のタイプの体液細胞は通さないサイズに形成される。
【００１４】
詳細には、ある実施形態において、マイクロフィルタは、体液にアッセイ（分析、assay）を実行するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、体液から希少細胞を隔離および検出するために使用されてもよい。ある実施形態において、マイクロフィルタは、マイクロフィルタを通過した血液から循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）を収集するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタを使用して収集された細胞が、細胞の同定、計数、特性調査、培養などの下流プロセスにおいて使用されてもよい。
【００１５】
さらに詳細には、ある実施形態において、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層は、マイクロフィルタの大規模生産のため、エネルギーにより同時により露光されてもよい。いくつかの実施形態では、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜層の積層体が形成され、当該積層体の乾燥膜層のすべてが、エネルギーにより同時により露光される。いくつかの実施形態では、基板上に形成されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜を含む乾燥膜構造体が、ロールの形態で準備される。このような実施形態では、乾燥膜をエネルギーにより露光するため、構造体の一部分がロールから展開されてもよい。ある実施形態では、複数のロールの複数部分がエネルギーにより同時に露光されてもよい。
【００１６】
図１Ａ〜図１Ｅは、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図２Ａは、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの製造プロセス２００を示すフローチャートである。以下、図１Ａ〜図１Ｅを参照しながら、図２Ａの例示的なプロセスについて説明する。また、図３Ａ〜図８Ｂを参照しながら、図２Ａに示すプロセスの他の実施形態について後述する。
【００１７】
図２Ａのブロック２２０において、基板１８０上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜１００（本明細書では「乾燥膜１００」と呼ぶこともある）の層が準備される。いくつかの実施形態では、ブロック２２０において、基板１８０上に乾燥膜１００が被せ（laminate）られる。ある実施形態では、ブロック２２０において、シリコンウェハに銅のような薄い金属材料層がコーティングされ、金属材料上に乾燥膜１００が被せられる。他の実施形態では、ブロック２２０において、基板１８０にすでに付着された乾燥膜１００が取得され、準備されてもよい。本明細書では、「エポキシ系の光画定可能な」物質とは、多機能性のエポキシ樹脂、ビスフェノールＡエポキシ樹脂、エポキシ化された多官能ビスフェノールＡホルムアルデヒドノボラック樹脂などの光画定可能なエポキシ樹脂を含むか、またはこのようなエポキシ樹脂から形成された、物質をさす。米国特許第７，４４９，２８０号明細書、同第６，７１６，５６８号明細書、同第６，３９１，５２３号明細書および同第６，５５８，８６８号明細書に、光画定可能なエポキシ樹脂の例が示されており、同文献の内容全体は、本明細書に参照により援用されたものとする。また、米国特許出願公開第２０１０／００６８６４８号明細書および同第２０１０／００６８６４９号明細書にも、光画定可能なエポキシ樹脂の例が示されており、同文献の内容全体は、本明細書に参照により援用されたものとする。本明細書では、「エポキシ系の光画定可能な乾燥膜」とは、エポキシ系の光画定可能な物質を含むか、またはこのような物質から形成された、乾燥膜である。米国特許第７，４４９，２８０号明細書、同第６，３９１，５２３号明細書および同第６，５５８，８６８号明細書、ならびに米国特許出願公開第２０１０／００６８６４８号明細書および同第２０１０／００６８６４９号明細書に、本発明の実施形態により使用されてもよいエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の例が示されている。加えて、ＤｕＰｏｎｔのＰＥＲＭＸ（商標）シリーズの高分子膜およびＤＪ  ＤｅｖＣｏｒｐのＳＵＥＸ（商標）シートには、本発明の実施形態により使用されてもよいエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の例が含まれており、これらの高分子膜およびシートは、各々、２つの他の高分子層間に光画定可能な層を含む。
【００１８】
ある実施形態において、基板１８０は薄い銅箔である。いくつかの実施形態において、乾燥膜が被せられる基板表面の不規則性は、乾燥膜表面に転写されてしまうため、基板は滑らかであることが好ましい。いくつかの実施形態において、比較的短い時間で基板が除去されうるように、基板として薄い銅膜が好ましい。他の実施形態において、基板１８０は、シリコンウェハ、Ｋａｐｔｏｎなどのポリイミド膜または任意の他の適切な材料であってもよい。
【００１９】
図１Ｂおよび図１Ｃに示されているように、ブロック２４０において、乾燥膜１００が、マスク１９９を通してエネルギーにより露光され、露光済み乾燥膜１１０を形成する。図１Ｂおよび図１Ｃに示す実施形態において、ＵＶ光に対して透明なマスク部分１９７と、ＵＶ光に対して不透明な材料の薄膜で形成されたマスクパターン１９８と、を有する光学マスク１９９を通る紫外線（ＵＶ）光の形態のエネルギーにより、乾燥膜１００が露光される。別の実施形態では、乾燥膜１００は、ブロック２４０において、光学マスク１９９を通るＵＶ光により露光される代わりに、Ｘ線マスクを通るＸ線により露光されてもよい。
【００２０】
図１Ａ〜図１Ｅに示す実施形態において、乾燥膜１００はネガ型レジストである。「ネガ型レジスト」とは、本明細書では、ＵＶ光やＸ線などのある種のエネルギーにより露光されると重合状態になる光画定可能な物質である。本発明の実施形態により使用されてもよいネガ型レジストエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の例として、ＤｕＰｏｎｔのＰＥＲＭＸ（商標）シリーズの高分子膜に含まれるネガ型レジスト乾燥膜、およびＤＪ  ＤｅｖＣｏｒｐのＳＵＥＸ（商標）シートに含まれるネガ型レジスト乾燥膜があり、これらは、各々、２つの他の高分子層間に光画定可能な層を含む。ＰＥＲＭＸ（商標）３０００シリーズは、Ｄｕｐｏｎｔによりロールで製造されており、市販されているものの厚さは、１０μｍ、１４μｍ、２５μｍおよび５０μｍであるが、他の厚さのものも得られる。
【００２１】
図１Ｃに示されているように、マスク１９９を通してＵＶ光により露光された露光済み乾燥膜１１０の部分は重合状態になるが、部分１１６は非重合状態のままである。露光済み乾燥膜１００の重合化部分および非重合化部分は、光学マスク１９９によって画定されたパターン１１８を形成する。特に、露光済み乾燥膜１１０のパターン１１８は、光学マスク１９９のパターン１９８によって画定され、パターン１９８は、ＵＶ光に対して不透明な材料によって形成される。ある実施形態において、パターン１９８は、クロム薄膜など、ＵＶ光に対して不透明な材料の薄膜によって形成されてもよい。
【００２２】
別の実施形態において、ネガ型乾燥膜の代わりに、ポジ型のエポキシ系の光画定可能な乾燥膜が使用されてもよい。このような実施形態において、ポジ型乾燥膜からマイクロフィルタを形成するプロセスは、図４Ａ〜図４Ｄに関連して以下に記載されているように、異なるマスクが使用されてもよい点を除いて、図１Ａ〜図２Ａに関連して記載したマイクロフィルタの形成プロセスと同様である。本明細書では、「ポジ型レジスト」とは、ＵＶ光やＸ線などのある種のエネルギーにより物質が露光されると、重合結合が破壊される光画定可能な物質である。ある実施形態において、ポジ型レジストは、ポリジメチルグルタルイミド（ＭｉｃｒｏＣｈｅｍから入手可能なＰＭＧＩ、ＬＯＲなど）、アセテートおよびキシレンフリーのレジスト（Ｓｈｉｐｌｅｙ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＳ１８００（登録商標）シリーズのレジストなど）または別のタイプのポジ型レジストをベースにしたレジストであってもよい。厚さが数ミクロンを超えるレジスト層の場合、ネガ型レジストは、一般に、ポジ型レジストより感応性が高い。ほとんどの高分子レジストは、ポジ型レジスト膜のカテゴリーに属する。使用されてもよい乾燥膜ポジ型レジストの例は、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、メチルメタクリレートの合成高分子である。ポジ型レジストの他の例は、アクリル類、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）（ＭＹＬＡＲ（商標））などのポリエステル類がある。ある実施形態では、本発明の実施形態に従って、エポキシ系でない光画定可能な乾燥膜からマイクロフィルタが形成されてもよい。このような実施形態において、乾燥膜は、ポジ型またはネガ型のレジストであってもよい。他の実施形態において、マイクロフィルタは、乾燥膜ではなく光画定可能な液体から形成されてもよい。このような実施形態において、光画定可能な液体は、ポジ型レジストまたはネガ型レジストであってもよい。ある実施形態において、光画定可能な液体は、液状ポリイミドであってもよい。このような実施形態において、光画定可能な液状ポリイミドは、ポジ型レジストまたはネガ型レジストであってもよい。
【００２３】
ブロック２６０において、マイクロフィルタを貫通して延在する複数の開口１２２を有するマイクロフィルタ１２０が、露光済み乾燥膜１１０から形成される。ある実施形態において、マイクロフィルタ１２０は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された高分子層と、高分子層を貫通して延在する複数の開口とを含む。本明細書に記載する本発明の実施形態の各々において、マイクロフィルタは、１つ以上の高分子層と、１つ以上の高分子層の各々を貫通して延在する１つ以上の開口とを含む。また、本明細書では、「開口」とは、層または他の構造体の外面間を延在する任意のタイプの通路、孔、トレンチ、ギャップ、穴などをさす。図１Ａ〜図１Ｅに示す実施形態において、開口１２２は孔１２２である。
【００２４】
図１Ａ〜図１Ｅに示す実施形態において、非重合化部分１１６を除去して、孔１２２を有するマイクロフィルタ１２０を形成するために、露光済み乾燥膜１１０が現像される。ある実施形態において、露光済み乾燥膜１１０は、乾燥膜１１０に現像剤を適用して非重合化部分１１６を溶解することによって現像される。いくつかの実施形態において、現像剤は、露光済み乾燥膜１１０が現像剤に浸漬されると、非重合化部分１１６を溶解する水溶液である。ブロック２８０において、孔１２２を有するマイクロフィルタ１２０は、図１Ｅに示すように、独立したマイクロフィルタ１２０を形成するように基板１８０から除去される。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、構造体の外面間を延在する１つ以上の開口を含む１つ以上の高分子層の構造体であり、この構造体は、１つ以上の開口を通過する液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有する。ある実施形態において、マイクロフィルタは、体液または体液を含む液体がフィルタを通過するとき、体液細胞の１つ以上のタイプが開口を通過できないような小さな寸法を有する開口を含んでいてもよく、開口の寸法はまた、体液細胞の１つ以上の他のタイプがフィルタを通過できないほど小さいものである。本明細書では、「体液細胞」とは、赤血球や白血球、あるいはＣＴＣや胎児細胞などの希少細胞を含む、患者の体液中に見られる任意の細胞をさす。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、多数の赤血球を通過させ、多数のＣＴＣを通過させないサイズの開口を含む。ある実施形態において、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の１つ以上の層から形成されたマイクロフィルタは、高分子マイクロフィルタであってもよい。
【００２５】
以下、図２Ｂ〜図８Ｂとの関係において、図２Ａに示すプロセスのさまざまな実施形態について説明する。上述したように、ある実施形態では、基板１８０は銅箔であってもよい。このような実施形態では、ブロック２８０の１つの変形例として、硝酸、塩化鉄ま、たは別の既知の試薬を用いて、マイクロフィルタ１２０から銅基板１８０が除去されてもよい。ある実施形態において、試薬は、銅基板１８０をマイクロフィルタ１２０から除去する目的で、銅基板１８０をエッチング除去するために使用されてもよい。他の実施形態において、基板１８０は、アルミニウムなどの別のタイプの金属箔であってもよく、ブロック２８０において、既知の方法で除去されてもよい。
【００２６】
図２Ｂは、本発明の実施形態に係る、図２Ａに示すブロック２６０において露光済み乾燥膜からマイクロフィルタを形成するプロセスを示すフローチャートである。ある実施形態において、マイクロフィルタの形成プロセス２６０は、露光済み乾燥膜から、複数の開口を含む高分子層を形成するステップを含む。図２Ｂの実施形態では、ブロック２６２において、基板１８０上に配された露光済み乾燥膜１１０に、ポストベークプロセスが実行される。ある実施形態において、ポストベークプロセスは、乾燥膜１１０をポストベークするために、乾燥膜１１０を比較的高い温度にさらすステップを含む。ブロック２６４において、乾燥膜１１０は、図１Ａ〜図１Ｅに対して上述した如く、現像剤を乾燥膜１１０に適用することによって現像される。ブロック２６６において、現像済み乾燥膜１１０に、ハードベークプロセスが実行される。ある実施形態において、ハードベークプロセスは、乾燥膜１１０を比較的高い温度にさらすステップを含む。図２Ｂに示すプロセスのいくつかの実施形態において、ブロック２６６のハードベークプロセスは省略されてもよい。このような実施形態では、ブロック２６２において露光済み乾燥膜１１０をポストベークし、ブロック２６４において乾燥膜１１０を現像することにより、マイクロフィルタ１２０が形成される。図２Ｂに関連して説明した上記プロセスは、本明細書に記載した任意の実施形態について使用することができる。さらに、本明細書に記載した本発明の任意の実施形態において、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜からマイクロフィルタの高分子層を形成するプロセスは、上述したように、乾燥膜をエネルギーにより露光するステップ、ポストベークプロセスを実行するステップ、露光済み乾燥膜を現像するステップ、および／または、露光済み乾燥膜をポストベークするステップを含むことができる。
【００２７】
図３Ａ〜図３Ｅは、本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ１２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図３Ａ〜図３Ｅに示す実施形態において、基板はポリイミド膜１８１である。ブロック２２０において、ポリイミド膜１８１上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜１００の層には、乾燥膜１００の部分とポリイミド膜１８１との間に配置されたセパレータ１８２が設けられる。図３Ａに示す実施形態では、乾燥膜１００の縁に沿って、乾燥膜１００の部分とポリイミド膜１８１との間にセパレータ１８２が形成されている。ある実施形態では、セパレータ１８２は、乾燥膜１００の１つ以上の縁に沿って、または乾燥膜１００とポリイミド膜１８１との間の他の場所に、設けられるものとしてもよい。セパレータ１８２は、ポリイミド膜（ＫＡＰＴＯＮ膜など）により形成することもできるし、あるいは乾燥膜１００に積層できてハードベークプロセスの温度に耐えられる他の任意の適切な材料により形成することもできる。
【００２８】
図３Ｂ〜図３Ｃに示すように、図１Ｂ〜図１Ｄに関連して上述した如く、ブロック２４０および２６０において、乾燥膜１００がエネルギーにより露光され、マイクロフィルタ１２０が露光済み乾燥膜１１０から形成される。ある実施形態においては、マイクロフィルタ１２０は、複数の開口が貫通した高分子層を含む。図３Ａ〜図３Ｅに示す実施形態では、セパレータ１８２の露出端部を把持し、セパレータ１８２を用いてマイクロフィルタ１２０をポリイミド膜１８１から引き剥がすことにより、マイクロフィルタ１２０をポリイミド膜１８１から除去する。図３Ｄに示すようにポリイミド層１８１から乾燥膜１００を除去した後、図３Ｅに示すように、セパレータ１８２を乾燥膜１００から除去して、独立したマイクロフィルタ１２０を得る。層１８１からマイクロフィルタ１２０を除去するステップ、およびマイクロフィルタ１２０からセパレータ１８２を除去するステップは、本発明の実施形態に係るブロック２８０の、１つの変形例において実行される２つのステップである。
【００２９】
図２Ａに示すプロセスの別の実施形態において、乾燥膜１００の代わりに、液体レジストが使用されてもよい。このような実施形態では、ブロック２１０の１つの変形例として、金属物質の薄い層で基板をコーティングし、当該金属物質にエポキシ系液体フォトレジストをスピンコーティングして、基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な物質の層を準備する。ある実施形態では、基板はシリコンウェハであってもよく、金属物質は銅であってもよく、液体フォトレジストはエポキシ系の光画定可能な液体であってもよい。いくつかの実施形態において、エポキシ系の光画定可能な液体は、ＳＵ−８などの液体ネガ型レジストである。図１Ｂ〜図１Ｄに対して上述したように、ブロック２４０および２６０において、エポキシ系の光画定可能な物質の層は、エネルギーにより露光され、露光済み層からマイクロフィルタ１２０が形成される。上述したように、ブロック２８０の１つの変形例として、従来のプロセスを用いて金属物質をエッチング除去することにより、基板からマイクロフィルタ１２０が剥離される。ある実施形態において、液体レジストは、ＳＵ−８またはＭｉｃｒｏＣｈｅｍ  Ｃｏｒｐ．から入手可能なＫＭＰＲ（登録商標）などの、液体ネガ型レジストであってもよい。
【００３０】
図２Ａに示すプロセスの他の代替的な実施形態では、乾燥膜１００の代わりに液体ネガ型レジストが使用されてもよく、剥離層としてネガ型レジストと基板との間にポジ型レジストが使用されてもよい。このような実施形態では、ブロック２１０の１つの変形例として、基板上にエポキシ系の光画定可能な物質の層を形成するため、基板上に液体ポジ型レジストがスピンコーティングされ、当該ポジ型レジストがコーティングの厚さに応じた適切な照射量のエネルギー（ＵＶ光など）により露光され、次に当該ポジ型レジスト上に液体エポキシ系ネガ型レジストがスピンコーティングされる。ある実施形態において、ポジ型レジストは、マスクを使用することなくエネルギーにより露光されてもよい。エポキシ系の光画定可能な物質の層は、エネルギーにより露光され、図１Ｂ〜図１Ｄに対して上述したように、マイクロフィルタ１２０が、ブロック２４０および２６０において露光済み層から形成される。このような実施形態では、ブロック２８０の１つの変形例として、ポジ型レジストを現像することによって、基板からマイクロフィルタ１２０が剥離される。ある実施形態において、同じ現像剤が、ポジ型レジストとネガ型レジストの両方を現像するために使用されてもよい。他の実施形態において、１つの現像剤が、マイクロフィルタ１２０に孔を形成するために使用され、別の現像剤が、基板からマイクロフィルタを剥離するために使用されてもよい。別の実施形態において、液体ポジ型レジストの代わりに、剥離層として乾燥膜ポジ型レジストが使用されてもよい。使用されてもよい乾燥膜ポジ型レジストの例として、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）およびメチルメタクリレートの合成高分子がある。
【００３１】
他の実施形態において、ポジ型レジスト剥離層と組み合わせて、ネガ型エポキシ系の光画定可能な乾燥膜１００が使用されてもよい。このような実施形態は、ブロック２１０において液体ネガ型レジストのスピンコーティングをするのではなくスピンコーティングされたポジ型レジスト上にネガ型乾燥膜１００の層を被せてもよい点を除き、ポジ型レジスト剥離層を利用した上述の実施形態と同様である。
【００３２】
図４Ａ〜図４Ｄは、本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタ４２０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図４Ａ〜図４Ｄに示す実施形態では、ブロック２２０において、基板１８０上に配されたポジ型エポキシ系の光画定可能な乾燥膜４００（本明細書において「乾燥膜４００」と呼ぶこともある）の層が準備される。ある実施形態では、ブロック２２０において、基板１８０上にポジ型乾燥膜４００が被せられる。図４Ｂに示すように、図１Ｂおよび図１Ｃに対して上述した如く、ブロック２４０において、ポジ型乾燥膜４００がエネルギーにより露光される。ただし、乾燥膜４００の露光された部分が重合状態になるのではなく、マスク４９９を通過したエネルギー（例えば、ＵＶ光）により露光される部分４１６において乾燥膜４００の重合結合が破壊される点が異なる。露光済み部分４１６と非露光部分とで構成されるパターン４１８が、露光済み乾燥膜４１０に形成される。図４Ｂに示すように、マスク４９９は、透明部分４９７と、不透明部分４９８とを含む。上述したように、図１Ｂのマスク１９９は、ネガ型レジストとともに使用され、乾燥膜１００のうち孔が形成されることとなる部分を覆うように構成されている。図４Ａ〜図４Ｄに示す実施形態では、マスク４９９の不透明部分４９８は、ポジ型乾燥膜４００の、開口が形成されることとなる場所を除く全ての部分を覆うように構成されており、これにより、ＵＶ光は、ポジ型乾燥膜４００のうち開口が形成されるべき部分へとマスク４９９を通過することができる。
【００３３】
図４Ａ〜図４Ｄに示す実施形態におけるブロック２６０の１つの変形例として、重合結合が破壊された乾燥膜４００の部分４１６を溶解する現像剤を使用して乾燥膜４１０を現像することによって、露光済み乾燥膜４１０からマイクロフィルタ４２０が形成される。図４Ｄに示すように、ブロック２８０において、独立した高分子マイクロフィルタ４２０を形成するため、開口４２２を有するマイクロフィルタ４２０が基板１８０から除去される。いくつかの実施形態では、マイクロフィルタ４２０は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された高分子層を含み、高分子層を貫通して延在する複数の開口を含む。ある実施形態では、開口４２２は孔４２２である。いくつかの実施形態では、ブロック２８０において、上述したようにポジ型レジストを現像することによりマイクロフィルタ４２０が基板から剥離されてもよい。
【００３４】
図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の実施形態に係る、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層から複数のマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図２Ａに示すプロセスについてのある実施形態では、ブロック２２０において、基板５８０上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜５００（本明細書において「乾燥膜５００」と呼ぶこともある）の層をそれぞれ含む、複数の乾燥膜構造体５０１が準備される。図５Ａ〜図５Ｄに示す実施形態では、図５Ａに示すように、支持体５９０上に構造体５０１を積層することにより、ブロック２２０において基板５８０上に配された乾燥膜５００が準備される。
【００３５】
ある実施形態では、図５Ａに示すように、構造体５０１の積層体に含まれる複数の乾燥膜５００が、図２Ａのブロック２４０において、Ｘ線マスク５９９を通るＸ線の形態のエネルギーにより同時に露光される。いくつかの実施形態では、Ｘ線はＵＶ光よりかなり深く浸透する。Ｘ線は、ＵＶ光とは異なり、５ｍｍ未満の厚さを有する材料内であれば１ミクロンより著しく小さい形状に対しても発散しない。いくつかの実施形態では、典型的に、シンクロトロンのビームライン上でＸ線リソグラフィが実行されてもよい。また、Ｘ線リソグラフィは、ネガ型およびポジ型の両方のレジストに対しても使用されうる。図５Ａ〜図５Ｄに示す実施形態において、乾燥膜５００はそれぞれネガ型レジストである。他の実施形態において、乾燥膜５００は、ポジ型レジストであってもよい。このような実施形態では、図４Ｂのマスク４９９に関して上述したのと同様に、ポジ型レジストに開口を形成するよう構成されたマスクを使用することができる。さらに、乾燥膜５００がポジ型レジストである実施形態では、乾燥膜５００は、そのそれぞれを各基板上に配するのではなく、支持体２９０上に付着させて互いに直接積層することができる。
【００３６】
図５Ｂに示すように、各乾燥膜５００のうちマスク５９９を通してＸ線に露光される部分は重合状態になり、乾燥膜５００の部分５１６は重合されないまま残る。各乾燥膜５００の重合化部分および非重合化部分は、光学マスク５９９のパターン５９８によって規定されたパターン５１８を形成する。いくつかの実施形態では、マスク５９９は、Ｘ線に対し透明な部分５９７と、Ｘ線を実質的にブロックするよう構成されたパターン５９８とを含む。ある実施形態において、パターン５９８は金（gold）により形成される。また、いくつかの実施形態において、Ｘ線に対し透明な部分５９７は、薄いグラファイトシートまたはシリコンウェハであってもよい。図５Ａ〜図５Ｄに示す実施形態において、基板５８０は、それぞれ、当該基板に入射されたＸ線エネルギーのほとんどを透過する。ある実施形態では、基板５８０は金属箔により形成される。このような実施形態では、金属箔が十分に薄い場合、基板５８０は、それぞれ、当該基板に入射されたＸ線エネルギーのほとんどを透過する。いくつかの実施形態では、積層され、同時に露光されてもよい構造体５０１の数は、金属箔を通過するＸ線に生じるＸ線の照射量の減衰に基づいて定められる。
【００３７】
ある実施形態では、ブロック２６０の１つの変形例として、複数の露光済みの乾燥膜５１０は、図１Ａ〜図１Ｅに関連して上述したのと同様の方法で、各々が開口５２２を有する複数のマイクロフィルタ５２０を形成するように現像される。ある実施形態では、開口５２２は孔５２２である。いくつかの実施形態では、図５Ｂおよび図５Ｃに示すプロセスは、ブロック２６０の１つの変形例において実行されてもよい。このような実施形態では、構造体５０１は、図５Ｂに示すように互いから分離され、ブロック２６２の１つの変形例において、それぞれの基板５８０上に配された露光済み乾燥膜５１０に対しポストベーク処理が実行される。ある実施形態では、露光済み乾燥膜５１０の各々は、図５Ｃに示すように、乾燥膜５００の各々に孔５２２を形成するために、ブロック２６４の１つの変形例において、上述したように現像される。いくつかの実施形態では、孔５２２を有するマイクロフィルタ５２０を形成するために、ブロック２６６の１つの変形例において、それぞれの基板５８０上に配された乾燥膜５１０に対しハードベーク処理が実行される。他の実施形態において、ハードベーク処理は省略されてもよい。ある実施形態では、ブロック２８０の１つの変形例において、図５に示す如く、孔５２２を有する独立したマイクロフィルタ５２０を得るため、上述したようにマイクロフィルタ５２０から基板５８０が化学的に除去される。ある実施形態では、マイクロフィルタ５２０はそれぞれ、開口５２２を含む高分子層である。
【００３８】
上述したように、ある実施形態では、基板５８０の各々は、金属箔から形成されてもよい。別の実施形態において、基板５８０は、基板に適用されるＸ線のほとんどを透過し、かつ、乾燥膜５００のポストベーク温度より高い融点を有する、高分子系の基板であってもよい。例えば、ある実施形態において、基板５８０は、ポジ型レジストから形成されてもよい。このような実施形態では、基板５８０は、図２Ａのブロック２８０において、現像液により基板５８０が化学的に除去されるように、ポジ型レジストの重合結合を破壊するのに十分なエネルギー、例えば、ＵＶ光やＸ線などにより露光されてもよい。他の実施形態において、基板５８０はポリイミド膜であってもよく、当該基板は、ブロック２８０においてマイクロフィルタ５２０からポリイミド基板５８０を剥離することによって、除去されてもよい。
【００３９】
別の実施形態では、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜５００（本明細書において「乾燥膜５００」と呼ぶこともある）の複数の層は、各層がそれぞれの基板上に配され積層されることなく、同時に露光されてもよい。このような実施形態では、乾燥膜５００は、ブロック２２０の１つの変形例において、隣接する乾燥膜５００間に基板を配置せずに支持体５９０上に積層される。積層された乾燥膜５００は、ブロック２４０の１つの変形例において露光される。いくつかの実施形態において、図２Ｂに示すプロセスは、ブロック２６０において実行されてもよい。このような実施形態では、露光済み乾燥膜５１０は分離されて個別の基板上に置かれ、ブロック２６２の１つの変形例において、これら個別の基板上の露光済み乾燥膜５１０に対してポストベークプロセスが実行される。このような実施形態では、使用される基板は、ポストベーク温度に耐えることができ、かつ、水または１つ以上の化学物質によって溶解できるものとする。露光済み乾燥膜５１０は、それぞれの基板に付着された状態で、ブロック２６４において現像され、ブロック２６６においてハードベーク処理されるものとしてもよい。ブロック２８０において、基板５８０は、露光済み乾燥膜５１０から形成されたマイクロフィルタ５２０から除去される。
【００４０】
ある実施形態において、構造体５０１は、接着剤、クランプまたは任意の他の適切な機構や方法を用いて、支持体５９０に付着されてもよい。いくつかの実施形態において、構造体５０１は、静電チャックによって支持体に保持される。図６Ａおよび図６Ｂは、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの形成プロセスにおける、静電チャック装置６００を使用して支持体に乾燥膜構造体５０１を付着するプロセスの複数の段階を示す断面図である。図６Ａおよび図６Ｂに示す実施形態において、複数の乾燥膜構造体５０１は、その各々が基板５８０上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜５００の層を含んでおり、図６Ａに示すように、支持体６９０上に積層されて準備される。図６Ａに示すように、支持体６９０は、ダクト６９３を有する水冷フレーム６９２と、フレーム６９２上に配された絶縁体６６４と、絶縁体６６４上に配された導電層６６２とを含む。また、図６Ａに示すように、構造体５０１の積層体上に透明導電層６６０が配され、導電層６６０と６６２との間に構造体５０１の積層体が配される。また、図６Ａに示すように、導電層間を接続する回路は開状態であり、導電層に印加される電圧６６５はゼロとなっている。
【００４１】
図６Ｂに示すように、導電層間の回路を閉じ、ゼロでない電圧６６５が導電層６６０と６６２との間に印加されると、装置６００は、導電層６６０と６６２との間で構造体５０１を押圧することとなる。装置６００によって構造体５０１が押圧された状態において、図５Ａ〜図５Ｄに関連して上述した如く、Ｘ線マスク５９９を介して乾燥膜５００にＸ線を照射してもよい。ある実施形態では、図６Ａおよび図６Ｂに関連して上述した如く、装置６００上で構造体５０１を積層し、装置６００を使用して構造体５０１を押圧することは、図２Ａのブロック２２０の１つの変形例において実行されてもよい。各基板上に配された乾燥膜からマイクロフィルタを形成することに関連して静電チャック装置の使用について上述したが、別の実施形態では、静電チャックを同様に用いて、各基板上に配されていない独立した乾燥膜のような、独立した高分子膜の積層体を押圧してもよい。このような独立した複数の乾燥膜は、複数の乾燥膜から複数のマイクロフィルタを形成するプロセス中において、互いに積層され押圧されてもよい。
【００４２】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態では、乾燥膜構造体７８５は、当該乾燥膜構造体７８５のロール７０２の形態で準備される。乾燥膜構造体７８５は、除去可能な基板７８２上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜７００（本明細書において「乾燥膜７００」と呼ぶこともある）の層を含む。いくつかの実施形態において、基板７８２は、化学的に溶解可能な金属箔であってもよい。ある実施形態において、金属箔は、アルミニウムまたは銅を含んでもよく、上述したようにエッチング除去されてもよい。図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態において、ローラ７７４にロール７０２の一方が配置され、ローラ７７５に他方が配置される。乾燥膜構造体７８５の作業部分７８７は、ローラ７７４と７７５との間で延伸され、ローラ７７０によって実質的に平坦に保持されて、マスク１９９を通るエネルギーにより露光される。
【００４３】
図２Ａに示すプロセスのある実施形態では、ブロック２２０の１つの変形例において、ロール７０２から乾燥膜構造体７８５の一部分を展開して矢印７７２の方向に構造体７８５の当該部分を前進させ、支持体７９１とマスク１９９との間に構造体７８５の作業部分７８７を設けることにより、基板７８２上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜７００の層が準備される。いくつかの実施形態において、ブロック２２０において設けられる作業部分７８７は、マスクを介したエネルギーの露光によるパターン化が行われていない乾燥膜７００の部分を含んでいる。ある実施形態において、支持体７９１およびマスク１９９は、構造体７８５が前進されるときは、構造体７８５から離れる方向に移動される。
【００４４】
図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態では、図２Ａのブロック２４０の１つの変形例において、図７Ｂに示すように、マスク１９９および支持体７９１は、構造体７８５に隣接した位置に移動され、乾燥膜７００は、マスク１９９を介してエネルギーにより露光される。図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態において、マスク１９９は光学マスクであり、エネルギーはＵＶ光であるが、上述したように、異なるマスクとともに、異なるタイプのエネルギーが使用されてもよい。図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態において、乾燥膜７００はネガ型レジストである。他の実施形態において、乾燥膜７００はポジ型レジストであってもよい。このような実施形態では、図４Ｂのマスク４９９に関連して上述した如く、ポジ型レジストに孔を形成するように構成されたマスクが使用されてもよい。他の実施形態に関連して上述したように、マスクを介してエネルギーにより乾燥膜７００を露光すると、乾燥膜７００にパターンが形成される。ある実施形態において、支持体７９１は、図７Ｂに示すように、構造体７８５を押圧し、露光プロセスに備えて乾燥膜７００を引き伸ばし、これにより乾燥膜７００に対し露光プロセス中にさらなる張力と安定性を与える。いくつかの実施形態では、乾燥膜７００を露光した後、構造体７８５は、ブロック２２０において露光されていない新しい作業部分７８７を準備するように、上述した如く再び前進されてもよく、新しい作業部分７８７は、上述した如くブロック２４０において露光されてもよい。ある実施形態において、構造体７８５を前進させて乾燥膜７００を露光するこのプロセスは、継続的に繰り返されてもよい。いくつかの実施形態において、本プロセスは、乾燥膜７００のほとんどまたはすべての部分が露光プロセスを受けるまで、繰り返されてもよい。
【００４５】
いくつかの実施形態では、ブロック２６０の１つの変形例において、他の実施形態に関連して上述した如く、露光部分を現像することにより乾燥膜７００の露光部分から開口を有するマイクロフィルタが形成される。このような実施形態では、乾燥膜７００の露光部分は、ローラ７７５に巻かれる前に現像されてもよく、または乾燥膜７００のすべての所望の部分が露光された後に現像されてもよい。いくつかの実施形態において、図２Ｂに示すプロセスは、ブロック２６０において実行されてもよい。このような実施形態では、乾燥膜７００の露光部分は、ブロック２６２においてポストベーク処理用の炉を通って前進されてもよく、乾燥膜７００の露光部分は、ブロック２６４において現像された後、ブロック２６６においてハードベーク処理を受けてもよい。他の実施形態において、ブロック２６２、２６４、および２６６での処理は、乾燥膜７００のすべての所望の部分が露光された後に実行されてもよい。ある実施形態において、ハードベーク処理は省略されてもよい。
【００４６】
いくつかの実施形態において、露光済み乾燥膜７００を現像した後、基板７８２は、他の実施形態に関連して上述した如く、ブロック２８０において除去される。ある実施形態では、基板７８２を除去した後、マイクロフィルタを形成した乾燥膜のロールから、個々のマイクロフィルタが切り出される。ある実施形態では、ロールとして準備された乾燥膜からマイクロフィルタを形成することで、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの製造が単純化され、製造プロセスの自動化が可能になりうる。
【００４７】
図８Ａおよび図８Ｂは、本発明の実施形態に係る、乾燥膜構造体の複数のロールからマイクロフィルタを製造するプロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態は、複数のロール７０２のエポキシ系の光画定可能な乾燥膜７００の層がエネルギーにより同時に露光される点以外、図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態と同様である。このような実施形態では、矢印７７２の方向に各ロール７０２の構造体７８５を前進させて支持体８９１とマスク８９９との間に構造体７８５の積層体８８７を供給することにより、ブロック２２０の１つの変形例において、各基板７８２上にそれぞれ配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜７００の複数の層が準備される。図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態において、マスク８９９および支持体８９１は、積層体８８７に隣接する位置へ移動され、マスク８９９と支持体８９１との間に配された積層体８８７の乾燥膜７００の部分は、図２Ａのブロック２４０の１つの変形例において、図８Ｂに示すように、マスク８９９を通してエネルギーにより同時に露光される。図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態において、乾燥膜７００の各々はネガ型レジストである。他の実施形態において、乾燥膜７００はポジ型レジストであってもよい。このような実施形態では、図４Ｂのマスク４９９に関連して上述した如く、ポジ型レジストに開口を形成するように構成されたマスクが使用されてもよい。乾燥膜７００からマイクロフィルタを形成するさらなるプロセスは、図７Ａおよび図７Ｂに示す実施形態に関連して上述したプロセスと同様である。
【００４８】
図８Ａおよび図８Ｂに示す実施形態において、ダクト６９３を含む水冷フレーム６９２上に支持体８９１が配される。また、図８Ｂに示すように、構造体７８５の作業部分８８７は、クランプ８６０によって支持体８９１とマスク８９９との間の適所に確実に保持されてもよい。別の実施形態において、積層体８８７は、他の実施形態に関連して上述した如く、静電チャックを使用して確実に保持されてもよい。いくつかの実施形態において、同時に露光される乾燥膜７００の数は、特定の数の膜の積層体を露光するときに生じる精度に基づいて決定されてもよい。ある実施形態では、上述したように複数のロールとして準備された複数の乾燥膜からマイクロフィルタを形成することで、マイクロフィルタの製造が単純化され、および／または、マイクロフィルタの大量生産が容易になりうる。
【００４９】
非エポキシ系乾燥膜が使用される実施形態においては、乾燥膜は、基板がないロールの形態で準備されてもよい。このような実施形態では、各ロール７０２は、乾燥膜のみを含み、基板を含まない。エポキシ系乾燥膜が使用される実施形態では、各ロール７０２は、乾燥膜７００上にさらなる被覆層を含んでもよい。このような実施形態では、基板７８２は、乾燥膜７００の第１の面に配され、被覆層は、乾燥膜７００の反対側の面に配される。ある実施形態では、本発明の実施形態に係るリソグラフィをベースにした微細加工により、高度に均一な精度のマイクロフィルタの効率的な大量生産が可能になりうる。ある実施形態では、本発明の実施形態に従ってマイクロフィルタを作製することにより、生産されるマイクロフィルタの多孔性および孔の均一性が高まりうる。
【００５０】
図９Ａ〜図９Ｄは、本発明の実施形態に係る種々のマイクロフィルタの、開口の分布を示す部分平面図である。ある実施形態において、異なるサイズ、形状、および分布を有する開口を備えたマイクロフィルタが作製されてもよい。いくつかの実施形態では、マイクロフィルタの特定の応用に関しては、開口のサイズ、形状、および分布の或る組み合わせが、他の組み合わせより有益なものとなりうる。例えば、血中の循環腫瘍細胞や胎児細胞などの希少細胞を精密濾過するために、ある実施形態では、各々の直径が７〜８ミクロンの円形孔を有するマイクロフィルタが好ましい場合がある。いくつかの応用においては、各々の直径が７〜８ミクロンの円形孔を有するマイクロフィルタが、非常にわずかな比率の血球を保持しながら、希少細胞を捕獲しうる。
【００５１】
図９Ａおよび図９Ｂに示す実施形態では、マイクロフィルタ９１０および９１２は、均一な分布の孔９２０および９２２を、それぞれ有する。また、孔９２０は、孔９２２と同様に、サイズが均一である。図９Ｃに示す実施形態では、マイクロフィルタ９１４は均一な孔９２４を含み、孔９２４はいくつかの群に分かれてマイクロフィルタ９１４内に分布している。図９Ｄに示す実施形態において、マイクロフィルタ９１６は、第１のサイズの複数の孔９２６と、第２のサイズの複数の孔９２８とを含む。他の実施形態では、孔９２０、９２２、９２４、９２６、および９２８のいずれか任意のものが、任意の他のタイプの開口であってもよい。マイクロフィルタ９１０、９１２、９１４、および９１６のいずれか任意のものは、本発明の実施形態に係る上述したマイクロフィルタ製造プロセスの任意のものを使用して製造されてもよい。また、本発明の実施形態に係る上述したマイクロフィルタ製造プロセスの任意のものは、複数の異なる断面形状の開口を形成するために使用されてもよい。例えば、ある実施形態においては、円形、三角形、正方形、長方形、長円形、楕円形、台形、平行四辺形などの断面形状を有する開口が形成されてもよい。
【００５２】
さまざまな厚さを有し、かつ、さまざまな形状、サイズ、および分布の開口を有するマイクロフィルタは、本明細書に記載する本発明の実施形態により製造されてもよい。図１０Ａ〜図１０Ｄは、本発明の実施形態に係る、さまざまな厚さを有し、かつ、さまざまな形状、サイズ、および分布をもつ開口を備えた、マイクロフィルタの断面図である。図１０Ａおよび図１０Ｂは、それぞれ本発明の実施形態に係る上述したプロセスの１つにより形成されたマイクロフィルタ１０１０および１０１２を示している。マイクロフィルタ１０１０は、各々が幅１０４０を有する複数の孔１０２０を含む。マイクロフィルタは、孔１０２０の幅１０４０に対してほぼ垂直な厚さ１０３０を有する。図１０Ａに示す実施形態において、厚さ１０３０は、幅１０４０より著しく大きいものではない。ある実施形態において、マイクロフィルタの厚さは、サンプルが孔を通過するのに必要な圧力を低減するために、マイクロフィルタの１つ又は複数の孔の幅とほぼ同じものであることが好ましい。いくつかの用途では、マイクロフィルタの厚さがいくつかの孔の幅または全ての孔の幅より著しく大きいと、マイクロフィルタの厚さがいくつかの又は全ての孔の幅とほぼ同じである場合に比べ、サンプルをマイクロフィルタを通過させるため当該マイクロフィルタに非常に大きな圧力をかけることとなる場合がある。比較的大きな圧力でサンプルをフィルタに押し通すと、１つ以上の孔の形状を変形させたり、マイクロフィルタを破損させる危険が生じ得る。
【００５３】
例えば、血中のＣＴＣや胎児細胞などの希少細胞を精密濾過するために、ある実施形態では、厚さが８〜１４ミクロンのマイクロフィルタが好ましい場合がある。ある実施形態では、このような用途のためのマイクロフィルタは、直径が７〜８ミクロンで厚さが８〜１４ミクロンの孔を有してもよい。他の実施形態において、このような用途のためのマイクロフィルタは、５〜７ミクロンの幅および７ミクロンを超える長さを有する長方形の開口を含んでもよい。ここで、開口の長さおよび幅は、共にマイクロフィルタの厚さに対してほぼ垂直に測った長さである。ある実施形態において、長方形の開口は細長いトレンチ（溝、trench）であってもよい。ある実施形態では、マイクロフィルタに設けられた開口の幅は、そのサイズがマイクロフィルタの厚さに近いことが好ましい場合がある。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタの厚さは、一部又は全部の孔の幅の１０倍未満である。他の実施形態において、マイクロフィルタの厚さは、孔の一部またはすべての幅である１０ミクロンの範囲内である。本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタは、血液から循環腫瘍細胞を捕獲する以外の応用において使用されてもよい。いくつかの実施形態において、所望の開口の幾何学的形状、開口寸法、開口分布、マイクロフィルタの材料、マイクロフィルタの厚さ、マイクロフィルタのサイズなどは、用途に応じて異なるものであってもよい。いくつかの実施形態において、開口についての所望の幾何学的形状、寸法、および分布は、光学マスクまたはＸ線マスクなどの適切なマスクを用いることで実現することができる。ある実施形態では、フィルタ材料の破損または開口形状の変形を防ぐため、マイクロフィルタの素材強度が重要となり得る。
【００５４】
図１０Ｂに示すように、マイクロフィルタ１０１２は、各々が幅１０４２を有する複数の孔１０２２を有する。マイクロフィルタ１０１２は、また、孔１０２２の幅１０４２に対してほぼ垂直な厚さ１０３２を有する。マイクロフィルタ１０１２の厚さ１０３２は、マイクロフィルタ１０１０の厚さより大きい。図１０Ｂに示す実施形態において、孔１０２２は、サイズが均一であり、各々が、マイクロフィルタ１０１２の第１の表面１０５０および第２の表面１０５２に対してほぼ垂直である。図１０Ｃに示す実施形態では、マイクロフィルタ１０１４は、第１の幅１０４４を有する孔１０２４と、第１の幅１０４４より小さい第２の幅１０４６を有する孔１０２６とを有する。また、マイクロフィルタ１０１４は、厚さ１０３４を有する。図１０Ｄに示す実施形態では、マイクロフィルタ１０１６は、不均一の断面形状を有する孔１０２８を有する。各孔１０２８は、マイクロフィルタ１０１６の第１の表面１０５４にある第１の開口部と、マイクロフィルタ１０１６の第２の表面１０５６にある第２の開口部とを有する。図１０Ｄに示すように、第１の表面１０５４にある孔１０２８の幅１０４８は、第２の表面１０５６にある孔１０２８の幅１０４９より大きい。また、マイクロフィルタ１０１６は、厚さ１０３６を有する。
【００５５】
図１２Ａ〜図１２Ｋは、本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１２７０の製造プロセスにおける複数の段階を示す断面図である。図１２Ｌは、本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１２７０の平面図である。図１１は、本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１４２０の製造プロセス１１００を示すフローチャートである。図１４Ａおよび図１４Ｂは、本発明の実施形態に係る多層マイクロフィルタ１４２０の断面図である。図１４Ｃは、図１４Ａおよび図１４Ｂに示す多層マイクロフィルタ１４２０の平面図である。以下、図１２Ａ〜図１２Ｆおよび図１４Ａ〜図１４Ｃを参照しながら、図１１の例示的なプロセスについて説明する。図１３Ａおよび図１３Ｂは、図１１に示すプロセスにおける複数の段階を示す平面図である。
【００５６】
図１１のブロック１１２０において、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から、基板１８０上に第１のマイクロフィルタ１２０が形成される。図１２Ａ〜図１２Ｌに示す実施形態において、第１のマイクロフィルタ１２０は、ブロック２８０における基板１８０からのマイクロフィルタ１２０の除去を省略する上述の図２Ａのプロセス２００と同様のプロセスによって、基板１８０上に形成されてもよい。ある実施形態において、マイクロフィルタ１２０は、複数の開口を含む高分子層で構成される。プロセス１１００のある実施形態において、乾燥膜１００に複数の孔を形成するよう構成されたパターン１９８を有するマスク１９９の代わりに、乾燥膜１００に複数の細長いトレンチを形成するよう構成されたパターンを有するマスクが使用されてもよい。このような実施形態では、マスクは、細長い金属ストリップを含むパターンを有するものとすることができ、これにより、乾燥膜１００が当該マスクを通して露光されると、対応する細長いトレンチが乾燥膜１００に形成される。
【００５７】
図１３Ａは、本発明の実施形態に係る、ブロック１１２０において形成されたマイクロフィルタ１２０の平面図である。図１３Ａに示すように、マイクロフィルタ１２０は、複数の細長いトレンチ１２２２を含み、トレンチ１２２２を通して露光される基板１８０上に配される。図１２Ａは、図１３Ａの線１２Ａに沿って切り取ったマイクロフィルタ１２０の断面図であり、図１２Ｂは、図１３Ａの線１２Ｂに沿って切り取ったマイクロフィルタ１２０の断面図である。図示のように、線１２Ｂは、線１２Ａに対して垂直である。
【００５８】
図１１のブロック１１４０において、図１２Ｃに示すように、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜１２１０（本明細書において「乾燥膜１２１０」と呼ぶこともある）の層をマイクロフィルタ１２０上に被せる。ある実施形態において、乾燥膜１２１０は、その下の表面に形成された構造物をつなぐ（bridging）ことができる。このような実施形態では、乾燥膜１２１０は、マイクロフィルタ１２０上に被せられる際には、トレンチ１２２２にほとんど入り込まない。後述するように、ブロック１１６０において、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜１２１０の層から第２のマイクロフィルタ１２３０が形成される。ある実施形態において、マイクロフィルタ１２３０は、複数の開口を含む高分子層により構成される。図１２Ｄに示すように、図２Ａのブロック２４０に関連して上述した如く、乾燥膜１２１０は、マスク１２９０を通してエネルギーにより露光され、重合化されたパターン１２１８と重合化されていない部分１２１６を有する露光済み乾燥膜１２１２を形成する。図１２Ａ〜図１２Ｌに示す実施形態において、乾燥膜１２１０はネガ型レジストである。他の実施形態では、乾燥膜１２１０は、ポジ型レジストであってもよく、ポジ型レジストとともに使用するように構成された異なるマスクが使用されてもよい。図１２Ａ〜図１２Ｌに示す実施形態において、乾燥膜１２１０は、ＵＶ光に対して透明なマスク部分１２９５とＵＶ光に対して不透明な複数の細長いストリップとを含むマスクパターン１２９３を有した光学マスク１２９０を通して、紫外線（ＵＶ）光の形態のエネルギーにより露光される。別の実施形態において、乾燥膜１２１０は、光学マスク１２９０を通してＵＶ光により露光される代わりに、Ｘ線マスクを通してＸ線により露光されてもよい。
【００５９】
図１２Ａ〜図１２Ｌに示す実施形態では、図２Ａおよび図２Ｂのブロック２６０に関連して上述した如く、ブロック１１６０の１つの変形例において、露光済み乾燥膜１２１２から、複数のトレンチ１２３２を有する高分子マイクロフィルタ１２３０が形成される。ここで、上記複数のトレンチ１２３２は、高分子マイクロフィルタ１２３０を通って延在している。図１３Ｂは、本発明の実施形態に係る第１および第２のマイクロフィルタ１２０および１２３０の平面図である。図１３Ｂに示すように、マイクロフィルタ１２３０は、複数の細長いトレンチ１２３２を含み、トレンチ１２３２を通って露光される第１のマイクロフィルタ１２０上に配される。図１３Ｂに示すように、マイクロフィルタ１２３０のトレンチ１２３２は、マイクロフィルタ１２０のトレンチ１２２２に対してほぼ垂直に形成される。図１２Ｅは、図１３Ｂの線１２Ｅに沿って切り取られたマイクロフィルタ１２０および１２３０の断面図であり、図１２Ｆは、図１３Ｂの線１２Ｆに沿って切り取ったマイクロフィルタ１２０および１２３０の断面図である。図示のように、線１２Ｆは、線１２Ｅに対して垂直である。
【００６０】
ある実施形態では、第２のマイクロフィルタ１２３０を形成した後、図２Ａのブロック２８０に関連して上述した如く、基板１８０がマイクロフィルタ１２０から除去されて、図１４Ａ〜図１４Ｃに示す多層マイクロフィルタ１４２０が形成されるものとしてもよい。図１４Ａ〜図１４Ｃに示す実施形態において、多層マイクロフィルタ１４２０は、第１のマイクロフィルタ１２０上に形成された第２のマイクロフィルタ１２３０を含む。図１４Ｃに示すように、多層マイクロフィルタ１４２０は、開口１２４０を含む。この開口１２４０は、多層マイクロフィルタ１４２０の、トレンチ１２２２および１２３２が交差する部分に延在する。ある実施形態において、マイクロフィルタ１２４０は、複数の開口を含む高分子層により構成される。図１４Ａは、図１４Ｃの線１４Ａに沿って切り取られたマイクロフィルタ１４２０の断面図であり、図１４Ｂは、図１４Ｃの線１４Ｂに沿って切り取られたマイクロフィルタ１４２０の断面図である。図示するように、線１４Ｂは、線１４Ａに対して垂直である。
【００６１】
ある実施形態では、マイクロフィルタ１４２０が形成される代わりに、図１２Ｇ〜図１２Ｌに示す如く、非線形通路１２８０を有するマイクロフィルタ１２７０が形成されてもよい。このような実施形態では、図１２Ｌに示す多層マイクロフィルタ１２７０は、第１および第２のマイクロフィルタ１２０および１２３０上に第３のマイクロフィルタ１２４０を形成し、基板１８０を除去することによって形成される。また、このような実施形態では、図１２Ｆに示すように、第１のマイクロフィルタ１２０および基板１８０の上に第２のマイクロフィルタ１２３０を形成した後、図１２Ｇに示すように、第２のマイクロフィルタ１２３０上に、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜１２１５の層が被せられる。続いて、第２のマイクロフィルタ１２３０の形成ならびに図２Ａおよび図２Ｂのブロック２４０および２６０のプロセスに関連して上述した如く、乾燥膜１２１５から第３のマイクロフィルタ１２４０が形成される。図１２Ｈに示すように、第３のマイクロフィルタ１２４０は、トレンチ１２３２に対してほぼ垂直でトレンチ１２２２とほぼ平行な複数の細長いトレンチ１２４２を含んでいる。また、ある実施形態において、トレンチ１２４２は、図１２Ｈに示すように、トレンチ１２４２がトレンチ１２２２の真上に配されないように、トレンチ１２２２の位置からずらして形成される。
【００６２】
ある実施形態では、第３のマイクロフィルタ１２４０を形成した後、図２Ａのブロック２８０に関連して上述した如く、マイクロフィルタ１２０から基板１８０を除去して多層マイクロフィルタ１２７０を形成してもよい。図１２Ｌは、多層マイクロフィルタ１２７０の平面図である。図１２Ｊは、図１２Ｌの線１２Ｊに沿って切り取られた多層マイクロフィルタ１２７０の断面図であり、図１２Ｋは、図１２Ｌの線１２Ｋに沿って切り取られた多層マイクロフィルタ１２７０の断面図である。図示するように、線１２Ｋは、線１２Ｊに対して垂直である。
【００６３】
図１２Ｌに示すように、多層マイクロフィルタ１２７０は、マイクロフィルタ１２４０、１２３０および１２０の各々を通って延在する非線形通路１２８０を含む。この非線形通路１２８０は、多層マイクロフィルタ１２７０の第１の表面１２７２から第２の表面１２７４（図１２Ｊを参照）まで延在している。ある実施形態では、各非線形通路１２８０は、トレンチ１２４２および１２３２の交点にある第１の開口１２８２と、トレンチ１２３２および１２２２の交点にある第２の開口１２８４と、第１および第２の開口を接続するトレンチ１２３２の部分と、によって規定される。多層マイクロフィルタ１２７０が１つ又は複数の非線形通路１２８０を有する実施形態では、濾過経路は、多層マイクロフィルタ１２７０が線形開口のみを含んでいる場合よりも長い。明確にするために、図１２Ｌには、選択されたトレンチ１２３２及び１２２２と選択された非線形通路のみが示されている。いくつかの実施形態では、各非線形開口１２８０は、トレンチ１２３２を介して多くの他の非線形通路１２８０と相互接続される。
【００６４】
多層マイクロフィルタ１２７０のある実施形態では、マイクロフィルタ１２０、１２３０および１２４０のそれぞれの厚さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、マイクロフィルタのトレンチは、すべて同じサイズおよび／または形状を有していなくてもよく、多層マイクロフィルタの異なるマイクロフィルタのトレンチがすべて、同じサイズおよび／または形状を有していなくてもよい。いくつかの実施形態において、細長いトレンチ１２４２は、５〜７ミクロンの幅と、７ミクロンより大きい長さとを有してもよい。ここで、長さおよび幅は、マイクロフィルタの厚さに対して垂直であるものとする。代替的に、又は更に、マイクロフィルタの厚さのトレンチは非線形であってもよく、隣接するマイクロフィルタのトレンチは、互いに対して９０度以外の角度方向に配されてもよい。代替的に、又は更に、マイクロフィルタ１２０、１２３０および１２４０の１つ以上は、トレンチの代わりに、図９Ａ〜図９Ｄに示すいずれかの孔と同様の孔を含んでもよく、いくつかの実施形態において、多層マイクロフィルタ１２７０は、互いの上に形成された４つ以上のマイクロフィルタを含んでもよい。また、ある実施形態において、マイクロフィルタ１２０、１２３０、および１２４０の各々は、同じタイプのエポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されてもよい。
【００６５】
図１５は、本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタおよび支持構造体を含む精密濾過構造体の断面図である。図１５に示す実施形態において、精密濾過構造体１５１０は、孔１５２２を有するマイクロフィルタ１５２０を有し、マイクロフィルタ１５２０は、当該マイクロフィルタに構造的強度を与えるよう構成された支持構造体１５３０上に配されている。ある実施形態において、支持構造体１５３０は、マイクロフィルタ１５２０と一体化されていてもよい。いくつかの実施形態において、支持構造体１５３０は、グリッド状の支持構造体である。ある実施形態において、精密濾過構造体１５１０は、図１２Ａ〜図１２Ｆおよび図１４Ａ〜図１４Ｃに関連して上述したプロセスと同様のプロセスによって形成されてもよい。このような実施形態では、マイクロフィルタ１５２０および支持構造体１５３０の各々は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成され、適切なマスクを用いて形状が決定される。このような実施形態では、マイクロフィルタ１５２０が支持構造体１５３０上に形成されるか、又は支持構造体１５３０がマイクロフィルタ１５２０上に形成される。
【００６６】
ある実施形態では、高分子マイクロフィルタ表面への機能付与により、当該マイクロフィルタの表面に、マイクロフィルタの特定の用途に対し望ましい表面性質を与えることができる。高分子マイクロフィルタの表面に修正を加えるための１つの技術は、化学化合物および／または有機物を表面に付着させることができるように、マイクロフィルタの表面にプラズマ処理を実行することである。いくつかの実施形態で用いられる他の表面修正技術は、金属物質の薄層でマイクロフィルタをコーティングすることである。
【００６７】
図１６は、本発明の実施形態に係る、コーティングされたマイクロフィルタの断面図である。マイクロフィルタ１２０は、図１Ａ〜図１Ｅ、図２Ａ、および図２Ｂに関連して上述した如く、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成される。図１６に示す実施形態において、マイクロフィルタ１２０は、当該マイクロフィルタ１２０の表面１６５０上にコーティング１６００を含む。ある実施形態において、コーティング１６００は、金属物質、ナノ粒子コロイド物質、または有機物質から形成されてもよい。このような実施形態では、これらの表面コーティングは、分析物認識要素（analyte recognition element）、ＤＮＡ、アプタマー（aptamer）、表面ブロック試薬（surface blocking reagent）などを付着するために使用されうる。他の実施形態において、コーティング１６００は、分析物認識要素、ＤＮＡ、アプタマー、表面ブロック試薬などを含んでもよい。ある実施形態において、表面コーティングは、例えば、ポリペプチド類、核酸類、炭水化物類、脂質類などの巨大分子を付着させるために使用されてもよい。分析物認識要素として使用されてもよいポリペプチド類の例は、例えば、抗体、抗体分析物（antibody analyte）の抗原標的、受容体（細胞受容体を含む）、結合タンパク質、配位子または標的分析物に対する他の親和性試薬を含む。分析物認識要素として使用されてもよい核酸類の例は、例えば、十分な結合特異性を許容する任意の長さのＤＮＡ、ｃＤＮＡ、またはＲＮＡを含む。このような実施形態では、分析物認識要素としてポリヌクレオチド類およびオリゴヌクレオチド類の両方が使用されうる。他の実施形態において、分析物認識要素として、ガングリオシド類、アプタマー、リボザイム、酵素類、抗生物質または他の化学化合物が使用されてもよい。ある実施形態において、分析物認識コーティングまたは分析物認識要素は、例えば、細胞、細胞片、ウイルス、バクテリオファージ、または組織などの、生物学的粒子を含んでもよい。いくつかの実施形態において、分析物認識コーティングまたは分析物認識要素は、導波路に付着させることができ、かつ、標的分析物に対して選択的結合活性を呈する、化学リンカー（chemical linker）その他の化学物質断片（chemical moieties）を含んでもよい。
【００６８】
いくつかの実施形態において、コーティング１６００は、金、ニッケルなどを含む金属物質から形成されてもよい。ある実施形態において、コーティング１６００は、クロムにコーティングされた金を含む。ある種の化学化合物および有機物は金に容易に付着するため、いくつかの実施形態では、コーティング１６００を金から形成することが好ましい場合がある。他の実施形態において、コーティング１６００は、カーボンナノチューブから形成されてもよい。図１６に示す実施形態において、コーティング１６００は、マイクロフィルタ１２０の一の表面の上に形成される。他の実施形態では、マイクロフィルタ１２０の１つ以上の表面が、コーティング１６００により被覆されてもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタ１２０は、コーティング１６００で完全に被覆されてもよい。コーティング１６００は、多層マイクロフィルタを含む、本明細書に記載した本発明の実施形態に係るマイクロフィルタの、任意のものの１つ以上の表面上に形成されてもよい。ある実施形態において、コーティング１６００は、多層マイクロフィルタ１４２０の１つ以上の表面上に配されてもよい。他の実施形態において、コーティング１６００は、多層マイクロフィルタ１２７０の１つ以上の表面上に配されてもよい。
【００６９】
いくつかの実施形態において、マイクロフィルタの表面上に堆積されたときにアッセイ（分析、assay）に有用でありうる化学化合物および有機物の例は、アミン基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、エポキシ基、アルデヒド基およびポリエチレングリコール（ＰＥＧ）基を含む、広範な機能性を備えた自己組織化単分子層（self-assembled monolayer）を含む。これらの化合物および材料は、溶液浸漬や蒸着により、シラン化学（silane chemistry）を用いてマイクロフィルタの表面上に堆積されてもよい。ある実施形態では、例えば、ＰＥＧ−トリエトキシシラン（PEG-triethoxysilane）を酸化重合体にグラフト（graft）することにより、制御された方法で表面に親水性が与えられる。他の実施形態において、高分子マイクロフィルタの表面が、アビジン、ビオチン、タンパク質Ａ、タンパク質Ｇ、抗体などで機能化されうる。
【００７０】
ある実施形態では、マイクロフィルタの表面を金属物質でコーティングすると、化学化合物および／または有機物の付着を容易にすることができるほか、他の利益が得られうる。いくつかの実施形態では、例えば、適切な厚さを有する金属物質層を設けることで、マイクロフィルタ内への光の透過を阻止しうる。ある実施形態では、光の透過を阻止するのに十分な厚さは約４０ｎｍである。他の実施形態において、この厚さは、使用する物質に応じて異なるものとすることができる。また、金属物質は、一般に、導電性である。いくつかの実施形態では、金属物質が導電性である場合、コーティングによりマイクロフィルタ表面の帯電を低減または除去することができる。別の実施形態において、マイクロフィルタは、ＰＡＲＹＬＥＮＥの薄膜層でコーティングされてもよい。他の実施形態において、マイクロフィルタは、フッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）または他の同様の材料の薄膜層でコーティングされてもよい。このような実施形態では、これらの材料の１つを用いてマイクロフィルタをコーティングすると、非特異的結合（nonspecific binding）を低減しうるが、これらの材料は蛍光性を有することから、マイクロフィルタを顕微鏡像により解析する場合には不利になることもある。
【００７１】
上述した本発明の実施形態において、マイクロフィルタは、１〜５００μｍの厚さを有するエポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されうる。ある実施形態において、このようなマイクロフィルタは、乾燥膜を露光するためのＵＶ光を用いて（すなわち、ＵＶリソグラフィを用いて）形成されうる。いくつかの実施形態では、比較的厚い乾燥膜の露光や、複数の積層乾燥膜の同時露光、あるいは比較的高い照射量を必要とするレジストへの露光の場合には、Ｘ線（すなわち、Ｘ線リソグラフィ）が好ましいことがある。ある実施形態では、比較的厚いマイクロフィルタは、より薄いマイクロフィルタよりも高い構造的強度を有し得るが、濾過の際に、より高い圧力を用いなければならない場合もあり得る。
【００７２】
上述したように、ある実施形態では、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜は、本発明の実施形態に係るマイクロフィルタを形成するための好ましい材料である。いくつかの実施形態において、医療診断用途のマイクロフィルタを形成するのに適切な材料となるエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の特性として、ＵＶ光による光画定が可能なこと、クリア（clear）なこと、７５Ｍｐａの高い引張強度をもつこと、貼り合わせ可能なこと、基板上に直接コーティングが可能なこと、可視光波長で自家蛍光（auto-fluorescence）がないこと、が挙げられる。また、本発明の実施形態に係る上述したプロセスは、マイクロフィルタの形成に用いることができる一方、他の種類の、独立した、パターンニングされた高分子膜を製造するのにも使用することもできる。
【００７３】
本発明の実施形態により形成されたマイクロフィルタは、多くの用途に用いることができる。いくつかの実施形態では、このようなマイクロフィルタの用途の例として、医療用途、水の濾過用途、ビールやワインの濾過用途、病原体検出への応用などが含まれる。
【００７４】
図１７Ａは、本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタを使用する濾過プロセス１７００を示すフローチャートである。図１７Ａのブロック１７２０において、上述した実施形態のいずれかに従ってエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成された複数の開口を有するマイクロフィルタに、液体が流されてもよい。ある実施形態において、液体は、マイクロフィルタに押し通されてもよい。他の実施形態において、液体は、マイクロフィルタを通して引き込まれてもよい。いくつかの実施形態において、液体は、マイクロフィルタを一回以上前後に（行き来して）通過するように流されてもよい。ある実施形態において、図１７Ａに示すプロセスは、マイクロフィルタを使用するアッセイを実行するために使用されてもよい。ある実施形態において、このプロセスは、患者の体液を含む溶液から、ＣＴＣなどの細胞を濾過するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、濾過プロセス１７００は、２つ以上のフィルタの間に比較的小さなギャップを持たせて、それらフィルタを互いに積層させて実行されてもよい。このような実施形態では、各層の開口の幾何学的形状および分布は同じであってもよいし、または開口の幾何学的形状および／または分布は異なるものであってもよい。
【００７５】
図１７Ｂは、本発明の実施形態に係る、マイクロフィルタを使用する濾過プロセス１７０１を示すフローチャートである。図１７Ａのブロック１７３０において、上述した実施形態のいずれかに従ってエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成されたマイクロフィルタが、フィルタホルダに位置決めされる。ある実施形態において、フィルタホルダは、入口、出口を含み、フィルタの外周でマイクロフィルタを確実に保持する。いくつかの実施形態において、液体は、出口を通してフィルタホルダ内に投入されてもよい。ブロック１７５０において、液体は、マイクロフィルタを通して流される。ある実施形態において、液体は、体液または体液を含む溶液である。ある実施形態において、液体のすべてまたはほぼすべてがマイクロフィルタの孔を通して引き込まれるように、当該液体は、フィルタホルダの出口に負の圧力をかけることによりマイクロフィルタを通して引き込まれる。他の実施形態において、液体は、マイクロフィルタに押し通されてもよい。ブロック１７７０において、フィルタホルダからマイクロフィルタが取り外される。いくつかの実施形態では、その後に、マイクロフィルタによって収集された任意の細胞または他の材料、物質などを解析するため、当該フィルタは、処理およびまたは解析を受けてもよい。以下、本発明の実施形態に係るこのプロセスの例示的な応用について説明する。
【００７６】
ある実施形態において、上述した実施形態のいずれかに従ってエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成されたマイクロフィルタが、医療診断（diagnostics）および／または予測診断（prognostics）に使用されてもよい。ある実施形態において、マイクロフィルタは、細胞のサイズに基づいて体液からあるタイプの細胞を収集するために使用されてもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、他のタイプの細胞を含む生体サンプルから希少細胞を分離および検出するために使用されうる。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、流体サンプルを濾過するために使用でき、収集された細胞は、細胞の同定、計数（細胞の数を数えること）、収集細胞の特性調査、収集細胞の培養、個々の細胞もしくは細胞群への分離、または他の方法での細胞の使用などの下流プロセスにおいて使用されうる。最終的にその濃度が高められた標的細胞は、染色や免疫蛍光によるマーカ、細胞計数、ＤＮＡ解析、ｍＲＮＡ解析、マイクロＲＮＡ解析、蛍光ｉｎ−ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（FISH、fluorescence in-situ hybridization）、免疫組織化学、フローサイトメトリー法、免疫細胞化学、画像解析、酵素アッセイ、遺伝子発現プロファイリング解析、シークエンシング、治療効果試験、濃厚細胞の培養および濃厚希少細胞の治療使用など、種々の特性調査および操作を受けうる。また、欠乏した血漿タンパク質および白血球は、随意的に回復（recover）され、炎症研究、遺伝子発現プロファイリングなどの他の解析を受けうることができる。
【００７７】
ある実施形態において、マイクロフィルタは、医療診断および／または予測診断のためにフィルタホルダに保持されうる。いくつかの実施形態において、フィルタホルダは、マイクロフィルタのための組み込み支持体を含んでもよい。ある実施形態において、フィルタホルダは、フィルタの上方及び下方にガスケットを有してもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、血中の循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）を収集するために使用されてもよい。このような実施形態では、典型的に、１〜１０ｍｌの範囲の血液サンプルが患者から採取される。その後、血液サンプルは、吸引力などの負の圧力をかけることで、マイクロフィルタを通して引き込まれる。ある実施形態において、血液は、出口を介してマイクロフィルタに引き込まれる。いくつかの実施形態では、血液をフィルタへ押し込んで通過させると、非常に低圧または低速で行う場合を除き、細胞破壊を生じさせてしまう場合がある。
【００７８】
ある実施形態において、マイクロフィルタの１つ以上の孔の幅より大きな寸法を有するほとんどの細胞は、保持される。ほとんどの白血球は、変形することができ、白血球の寸法より狭い幅の孔を通過してしまう。ある実施形態では、赤血球はマイクロフィルタ上にほとんど保持されない。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、循環腫瘍細胞および胎児細胞の濃度を高めるため７〜８μｍの直径の孔を含むものとすることができるが、これらの用途に応じて、マイクロフィルタの孔のサイズおよび形状も変更することができる。
【００７９】
いくつかの実施形態において、マイクロフィルタによって収集されたＣＴＣは、マイクロフィルタ上で計数することができる。マイクロフィルタの捕獲効率を決定するために行われる１つの実験では、腫瘍細胞株が用いられた。濾過効率の実証に用いられたマイクロフィルタは、２０ミクロンの間隔で直径９ｍｍの範囲内に配置された直径７〜８ミクロンの孔を有するマイクロフィルタである。このマイクロフィルタは、フィルタホルダ内に設置された。着色ＭＣＦ−７細胞株を、７．５ｍｌの全血に加えた。生ＣＴＣを捕獲するため、血液を緩衝液で１：１に希釈した。１つの例示的な緩衝液は、リン酸緩衝生理食塩水（ＰＢＳ）である。サンプルは、負の圧力を使用して約１０ｍｌ／分でマイクロフィルタに引き込まれた。その後、フィルタは、緩衝液内で２回洗浄された。マイクロフィルタは、ホルダから除去され顕微鏡スライドに載せられて、計数が行われた。生ＭＣＦ−７細胞の回収率は、８５％±３％であった。血液をパラホルムアルデヒドにより軽く固定すると、ＭＣＴ−７細胞の捕獲効率は９８％±２％に増加する。
【００８０】
ある実施形態において、収集されたＣＴＣは、免疫蛍光法、細胞計数、ＰＣＲ、蛍光ｉｎ‐ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）法、免疫組織化学、フローサイトメトリー法、免疫細胞化学、画像解析、酵素アッセイ、遺伝子発現プロファイリング解析、治療効果試験、濃厚細胞の培養、および濃厚希少細胞の治療使用など、種々の解析および操作を受けうる。また、いくつかの実施形態において、欠乏した血漿タンパク質および白血球は、随意的に回復され、炎症研究、遺伝子発現プロファイリングなどの他の解析を受けうる。
【００８１】
ある実施形態において、マイクロフィルタは、生ＣＴＣの収集をさらに向上させるため、ＣＴＣの表面マーカーに対する抗体でコーティングされうる。いくつかの実施形態において、有益な抗体は、ＥｐＣＡＭ、ＨＥＲ２、ＥＧＦＲおよびＭＵＣ−１に対する抗体を含んでもよいが、これらの表面マーカーに限定されるものではない。マイクロフィルタが上述したような抗体でコーティングされる実施形態では、サイズによる選別と同時に表面マーカーを利用してＣＴＣを捕獲できる。このような実施形態では、生ＣＴＣの捕獲効率が向上して、７．５ｍｌの血液のアッセイ時間が数時間から数分に短縮されうる。他の実施形態において、本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタは、腫瘍マーカー認識試薬によりコーティングされ、サイズ分離および表面マーカーに基づいて癌患者の末梢血からＣＴＣを収集する。
【００８２】
いくつかの実施形態において、捕獲された生ＣＴＣは、ＣＴＣの数を増加させてＣＴＣの特性を評価するために、マイクロフィルタ上で直接培養されうる。他の実施形態において、ＣＴＣは、培養または分類の前に逆洗（backwash）が行われうる。ある実施形態において、捕獲されたＣＴＣは、遺伝情報を得るために、着目する標的のＤＮＡ、ｍＲＮＡ、マイクロＲＮＡ発現が解析されうる。いくつかの実施形態において、ＣＴＣの遺伝子の配列も特定されうる。
【００８３】
他の実施形態において、本発明の実施形態に従ってエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成されたマイクロフィルタは、癌患者の血液から循環腫瘍細胞を除去する治療応用において使用されてもよい。循環腫瘍細胞は、腫瘍が原発部位から脳、肺および肝臓などの他の場所に拡散する原因である。ほとんどの癌患者は、転移性癌が原因で死亡する。ある実施形態において、本発明の実施形態により形成されたマイクロフィルタを使用する精密濾過は、濾過速度が高速であり、かつ、血液を濾過するために当該マイクロフィルタを使用した場合には白血球はわずかしか保持されず赤血球もをほとんど保持されないため、患者の血流から循環腫瘍細胞を除去するための適切な方法である。
【００８４】
血中の循環腫瘍細胞の精密濾過により、診断、予測、および研究への用途が広がりうる。循環腫瘍細胞を収集するため、以前の研究報告では、孔が直孔でなく孔位置がランダムで孔同志が重なり合った部分をも含むトラックエッチフィルタ（track etch filter）と、反応性イオンエッチングによって作られ規則的に配置された孔を有するマイクロフィルタと、が用いられている。本発明のある実施形態では、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された、正確な配置の孔を有するマイクロフィルタが、血中の循環腫瘍細胞を収集するために使用される。
【００８５】
本発明の実施形態により製造されるマイクロフィルタの別の例示的な応用は、妊娠１１〜１２週の間に母体の血液中にある循環胎児細胞を捕獲することである。このような胎児細胞は、未熟な胎児有核赤血球を含むことがある。妊婦の末梢血に循環する胎児細胞は、非侵襲性の遺伝解析における標的として用いることができる。胎児細胞は、末梢血白血球より大きな、直径１４〜６０μｍの上皮（栄養膜）細胞を含む。ＤＮＡ標的のＰＣＲ解析または遺伝子の蛍光ｉｎ‐ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（ＦＩＳＨ）解析を用いた、遺伝性疾患についての非侵襲性の出生前診断では、遺伝子診断を行う前に循環胎児細胞の高濃度化が行われうる。
【００８６】
本発明の実施形態に従って製造されるマイクロフィルタの他の例示的な用途は、間質細胞、間葉細胞、内皮細胞、上皮細胞、幹細胞、非造血細胞などを血液サンプルから収集しまたは高濃度化し、尿中の腫瘍または病原性細胞を収集して、髄液および脳脊髄液中の腫瘍細胞を収集することである。他の例示的な用途は、本マイクロフィルタを用いて髄液の腫瘍細胞を収集することである。他の例示的な用途は、ラテックスビーズに結合された分析物または抗原起因の粒子凝集物を本マイクロフィルタを用いて捕獲して、分析物／ラテックスビーズまたは凝集クラスタを、膜表面上に捕獲することである。
【００８７】
本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタの他の例示的な用途は、赤血球変形能試験である。赤血球は、柔軟性の高い細胞であり、その形状を容易に変形して孔を通過してしまう。鎌状赤血球貧血、糖尿病、敗血症、何らかの心血管の病気などの病気によっては、当該細胞は堅くなり、小さな孔をもはや通過できなくなる。健康な赤血球は、典型的に、７．５μｍであり、３μｍ孔の膜を容易に通過するのに対して、これらのいずれかの症状を持つ細胞は通過しない。変形能試験では、５μｍの開口を有するマイクロフィルタが、スクリーニング障壁として使用される。血液サンプルが注入され、一定の減圧がかかるように膜が配置される。次に、細胞の濾過率が測定され、濾過率の低下が変形能の低下を示唆する。
【００８８】
本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタの他の例示的な用途は、白血球／赤血球の分離である。白血球（leukocyte、white blood cells）の濃度が高い血球個体群は、研究や治療での使用に望ましい場合が多い。典型的な白血球源は、全末梢血、白血球除去療法、又は成分除法の生成物を含み、臍帯血などの他の一般的ではない発生源をも含む。血中の赤血球は溶解されうる。その後に、血液は、白血球を保持すべく小さな孔を有するマイクロフィルタに流される。他の例示的な応用は、走化性に関する用途にマイクロフィルタを用いることである。膜を用いて毒素に対する白血球の反応が調査され、全血の自然免疫性が特定される。免疫性は移行することができるので、この分析法は、白血球に関するワクチンや薬剤の開発に使用される。他の例示的な用途は、血液濾過および／または輸血用に、マイクロフィルタを使用することである。このような用途では、マイクロフィルタを用いて大きな塞栓、血小板凝集物、およびその他の破片を除去することができる。
【００８９】
本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタの他の例示的な用途は、マイクロフィルタを用いて細胞を捕獲した後、フィルタホルダ（またはカートリッジ）内で細胞を培養するか、または逆洗によりマイクロフィルタから細胞を洗い落した後に当該細胞を培養することである。また、上述した本発明の実施形態に従い、高分子レジストのロールに高精度の微細孔のアレイを作製することができる。このようなアレイは、ウェハサイズのマイクロフィルタが適さない用途に用いることがｄきる。このような用途の例として、水濾過、腎臓透析などがある。
【００９０】
以上、さまざまな実施形態について説明したが、これらの実施形態は例として示したものであり、発明を限定するものではない。当業者にとり、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、その形態および詳細についてのさまざまな変更が可能であることは明らかであろう。このように、本発明の範囲は、上述した例示的な実施形態の任意のものによって限定されるべきではなく、以下の特許請求の範囲およびその均等物によってのみ規定されるできである。したがって、本発明の実施形態は、例示的なものとして非制約的にすべての点で考慮されるべきである。さらに、異なる例示的な実施形態に関して上述した任意の特徴、コンポーネント、要素などが組み込まれてもよいことを認識されたい。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１２Ｅ】
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【図１２Ｆ】
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【図１２Ｇ】
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【図１２Ｈ】
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【図１２Ｉ】
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【図１２Ｊ】
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【図１２Ｋ】
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【図１２Ｌ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月5日(2012.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光画定可能（photo-definable）な乾燥膜から形成された高分子層と、
前記高分子層をそれぞれ貫通して延在する複数の開口と、
を含むマイクロフィルタ。
【請求項２】
前記光画定可能な乾燥膜は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜である、請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項３】
前記高分子層は、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有し、
前記開口は、第１のタイプの体液細胞は通すが、第２のタイプの体液細胞は通さないサイズで構成される、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項４】
前記開口の幅は、前記高分子層の厚さとほぼ同じである、
請求項３に記載のマイクロフィルタ。
【請求項５】
前記高分子層の少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングをさらに含む、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項６】
前記コーティング上に配された要素をさらに含む、
請求項５に記載のマイクロフィルタ。
【請求項７】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項６に記載のマイクロフィルタ。
【請求項８】
前記高分子層の少なくとも１つの表面上に一つ又は複数の要素のコーティングをさらに含む、
請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項９】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項８に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１０】
前記乾燥膜は多機能エポキシ樹脂を含む、請求項１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１１】
エポキシ系の光画定可能（photo-definable）な乾燥膜から形成された第１の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第１の開口を有する高分子層と、
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第２の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第２の開口を有する高分子層と、
を備え、
前記第１および第２の開口は、前記第１および第２の層を貫通して延在する非線形通路を少なくとも部分的に規定する多層マイクロフィルタ。
【請求項１２】
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成された第３の高分子層であって、当該高分子層を貫通して延在する第３の開口を有する高分子層をさらに含み、
前記第１、第２、および第３の開口が前記第１、第２、および第３の層を通る非線形通路を規定するように、前記第３の層が前記第１および第２の高分子層間に配置される、
請求項１１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１３】
前記第１および第３の開口は、それぞれ、第１および第３の細長いトレンチ（trench）であり、
前記第１および第３のトレンチは、互いに対して実質的に平行である、
請求項１２に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１４】
前記第２の開口は、前記第１のトレンチに対して実質的に垂直な第２の細長いトレンチである、請求項１３に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１５】
前記第１、第２、および第３の高分子層の各々は、前記第１、第２、および第３の層を各々貫通して延在する複数の非線形通路を形成する複数の開口を含む、
請求項１２に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１６】
前記第１の高分子層の少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングをさらに含む、請求項１１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１７】
前記コーティング上に配置された要素をさらに含む、請求項１６に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１８】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項１７に記載のマイクロフィルタ。
【請求項１９】
前記第１の高分子層の少なくとも１つの表面上に一つ又は複数の要素のコーティングをさらに含む、請求項１１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項２０】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項１９に記載のマイクロフィルタ。
【請求項２１】
基板上に配された光画定可能な乾燥膜の第１の層を準備するステップと、
乾燥膜の前記第１の層にマスクによって規定されたパターンを形成するため、前記マスクを通るエネルギーにより前記第１の層を露光するステップと、
乾燥膜の前記露光された第１の層から、当該層を貫通して延在する複数の開口を有する高分子層を形成するステップであって、当該複数の開口の分布は前記パターンにより規定されるものであるステップと、
前記基板から前記高分子層を除去するステップと、
を含むマイクロフィルタの形成方法。
【請求項２２】
前記光画定可能な乾燥膜は、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜である、請求項２１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項２３】
前記マスクを通るエネルギーにより乾燥膜の前記第１の層を露光する前記ステップは、前記パターンを規定する光学マスクを通る紫外線（ＵＶ）光により乾燥膜の前記第１の層を露光するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２４】
前記マスクを通るエネルギーに乾燥膜の前記第１の層を露光する前記ステップは、
前記パターンを規定するＸ線マスクを通るＸ線により乾燥膜の前記第１の層を露光するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２５】
乾燥膜の前記露光された第１の層から前記高分子層を形成する前記ステップは、
乾燥膜の前記露光された第１の層を現像するステップを含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２６】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を金属物質でコーティングするステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２７】
前記コーティングに分析物認識要素を付着するステップをさらに含む、請求項２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を分析物認識要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項２９】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の前記第１の層を準備する前記ステップは、
前記基板上に配された乾燥膜の前記第１の層を含む乾燥膜構造体の一部分を前記乾燥膜構造体のロールから展開するステップと、
前記マスクと支持体との間の位置に乾燥膜構造体の前記一部分を前進させるステップと、
を含む、
請求項２１に記載の方法。
【請求項３０】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の前記第１の層を準備する前記ステップは、
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の複数の層を互いに積層させて設けるステップを含み、乾燥膜の各層は、それぞれの基板に配される、請求項２１に記載の方法。
【請求項３１】
エネルギーにより前記第１の層を露光する前記ステップが、
マスクを通るエネルギーにより乾燥膜の前記複数の層の各層を同時に露光して、前記マスクによって規定されたパターンを、乾燥膜の前記層の各々に形成するステップを含む、請求項３０に記載の方法。
【請求項３２】
複数の層を設ける前記ステップは、
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層を各々が含む複数の乾燥膜構造体の各々についての乾燥膜構造体のロールから、前記乾燥膜構造体の一部分を展開するステップと、
前記マスクと支持体との間の位置に前記乾燥膜構造体の各々の前記部分を前進させるステップと、
を含む、
請求項３０に記載の方法。
【請求項３３】
高分子レジストのロールに高精度の微細孔のアレイを作製するステップを更に含む、請求項２１に記載の方法。
【請求項３４】
請求項２１に記載の方法を使用して形成されるマイクロフィルタ。
【請求項３５】
基板上に配されたエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第１の層から、複数の第１の開口を含む第１の高分子層を形成するステップと、
前記第１の高分子層上にエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第２の層を積層するステップと、
乾燥膜の前記第２の層から、複数の第２の開口を含む第２の高分子層を形成するステップと、
を含む、
多層マイクロフィルタの形成方法。
【請求項３６】
前記第２のマイクロフィルタ上にエポキシ系の光画定可能な乾燥膜の第３の層を積層するステップと、
乾燥膜の前記第３の層から、複数の第３の開口を含む第３の高分子層を形成するステップと、
を含む、
請求項３５に記載の方法。
【請求項３７】
前記多層マイクロフィルタを通って延在する非線形通路が、前記第１の開口と前記第２の開口とにより、少なくとも部分的に規定される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
前記多層マイクロフィルタを貫通して延在する非線形通路が、前記第１の開口の１つ、前記第２の開口の１つ、および前記第３の開口の１つによって少なくとも部分的に規定される、請求項３６に記載の方法。
【請求項３９】
前記第１の開口の少なくとも１つは、第１の細長いトレンチであり、前記第２の開口の少なくとも１つは、前記第１の細長いトレンチに対して実質的に垂直な第２の細長いトレンチである、請求項３５に記載の方法。
【請求項４０】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４１】
前記コーティングに対する要素をさらに含む、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項４１に記載のマイクロフィルタ。
【請求項４３】
前記高分子層の少なくとも１つの表面を要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項４４】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項４３に記載のマイクロフィルタ。
【請求項４５】
前記高分子層の少なくとも一つの表面を要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４６】
前記コーティングに前記要素を付着させるステップをさらに含む、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項４６に記載のマイクロフィルタ。
【請求項４８】
前記高分子層の少なくとも一つの表面を要素でコーティングするステップをさらに含む、請求項３６に記載の方法。
【請求項４９】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項４８に記載のマイクロフィルタ。
【請求項５０】
高分子レジストのロールに高精度の微細孔のアレイを作製するステップを更に含む、請求項３５に記載の方法。
【請求項５１】
請求項３５に記載の方法を使用して形成された多層マイクロフィルタ。
【請求項５２】
請求項３６に記載の方法を用いて形成された多層マイクロフィルタ。
【請求項５３】
前記第１の開口の少なくとも一つは第１の細長いトレンチであり、前記第２の開口の少なくとも一つは、前記第１の細長いトレンチと実質的に垂直な第２の細長いトレンチである、請求項３５に記載の方法。
【請求項５４】
前記第１の開口の少なくとも一つは第１の細長いトレンチであり、前記第２の開口の少なくとも一つは、前記第１の細長いトレンチと実質的に垂直な第２の細長いトレンチであり、前記第３の開口の少なくとも一つは前記第１の細長いトレンチと実質的に平行な第３の細長いトレンチである、請求項３６に記載の方法。
【請求項５５】
エポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されたマイクロフィルタの複数の開口を通して液体を流すステップを含み、
前記マイクロフィルタは、液体を濾過するのに十分な強度および柔軟性を有し、
前記開口は、本質的に前記体液内の第１のタイプの成分は通すが、実質的に前記体液内の第２のタイプの成分は通さないサイズで構成される、
マイクロフィルタの使用方法。
【請求項５６】
前記複数の開口を通して前記液体を流す前にフィルタホルダに前記マイクロフィルタを位置決めするステップをさらに含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項５７】
前記複数の開口を通して前記液体を流すステップは、
前記マイクロフィルタを使用し、前記液体が前記複数の開口を通過するにつれて、前記液体中に存在する前記第２の成分を捕獲するステップを含む、
請求項５５に記載の方法。
【請求項５８】
前記捕獲された第２の成分に、同定、計数、特性調査、培養、および分離の１つ以上を実行するステップをさらに含む、請求項５７に記載の方法。
【請求項５９】
前記マイクロフィルタは、当該マイクロフィルタの少なくとも一つの表面上に金属物質のコーティングを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６０】
前記マイクロフィルタは、前記コーティングに付着された要素を含む、請求項５９に記載の方法。
【請求項６１】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項６０に記載のマイクロフィルタ。
【請求項６２】
前記マイクロフィルタは、当該マイクロフィルタの少なくとも一つの表面上に要素のコーティングを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６３】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項６２に記載のマイクロフィルタ。
【請求項６４】
前記液体は、抹消血、尿、髄液、及び脳脊髄液を含む前記群の少なくとも一つを含む体液を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６５】
前記液体は水を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６６】
前記液体はビールを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６７】
前記液体はワインを含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６８】
前記第２の成分は病原体を含む、請求項５５に記載の方法。
【請求項６９】
体液に含まれる細胞をマイクロフィルタを用いて捕獲する方法であって、
前記体液を、光画定可能な乾燥膜から形成されたマイクロフィルタの複数の開口に通すステップを備え、
前記マイクロフィルタは、前記体液を濾過するのに十分な強度と柔軟性とを有し、
前記開口は、細胞を通過させないサイズで構成される、
方法。
【請求項７０】
前記複数の開口に前記体液を通すステップは、
前記マイクロフィルタを用いて、前記体液が前記複数の開口を通過するにつれて、前記体液中に存在する腫瘍細胞を捕獲するステップを含む、
請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記マイクロフィルタは、当該マイクロフィルタの少なくとも１つの表面上に金属物質のコーティングを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
前記マイクロフィルタは、前記コーティングに付着された物質を含む、請求項７１に記載の方法。
【請求項７３】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項７２に記載のマイクロフィルタ。
【請求項７４】
前記高分子層の少なくとも一つの表面上に一つ又は複数の要素のコーティングを更に含む、請求項６９に記載のマイクロフィルタ。
【請求項７５】
前記要素は、前記体液内の成分を捕獲するよう構成された表面認識要素を含む、請求項７４に記載のマイクロフィルタ。
【請求項７６】
前記体液は、抹消血、尿、髄液、及び脳脊髄液を含む前記群の少なくとも一つを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７７】
前記体液は末梢血を含み、前記マイクロフィルタは循環腫瘍細胞を捕獲する、請求項７６に記載の方法。
【請求項７８】
前記捕獲した細胞を腫瘍細胞として特定するステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項７９】
前記捕獲した循環腫瘍細胞の計数を行うステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８０】
前記捕獲した循環腫瘍細胞の特性調査を行うステップを更に含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８１】
前記捕獲した循環腫瘍細胞の培養を行うステップを更に含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８２】
前記捕獲した循環腫瘍細胞を、一つ又は複数の細胞の個別のグループに分離するステップを更に含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８３】
前記第２の成分は病原体である、請求項６９に記載の方法。
【請求項８４】
前記捕獲した循環腫瘍細胞は、免疫蛍光法、細胞計数、ＰＣＲ、蛍光ｉｎ−ｓｉｔｕハイブリダイゼーション（FISH）、免疫組織化学、フローサイトメトリー法、免疫細胞化学、画像解析、酵素アッセイ、遺伝子発現プロファイリング解析、治療効果試験、濃厚細胞の培養、および濃厚希少細胞の治療使用を含む前記群のうちの、一つ又は複数のプロセスに適したものである、請求項６９に記載の方法。
【請求項８５】
前記マイクロフィルタを循環腫瘍細胞の表面マーカーに対する抗体でコーティングするステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項８６】
前記抗体は、ＥｐＣＡＭ、ＨＥＲ２、ＥＧＦＲ、およびＭＵＣ−１に対する抗体を含むグループの一つ又は複数を含む、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
前記マイクロフィルタを、前記循環腫瘍細胞を集収するための腫瘍マーカー認識試薬によりコーティングする、請求項７７に記載の方法。
【請求項８８】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、母体の血液中にある循環胎児細胞を捕獲するステップを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項８９】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、マイクロフィルタを用いて、間質細胞、間葉細胞、内皮細胞、上皮細胞、幹細胞、非造血細胞などを血液サンプルから捕獲するステップを含む、請求項６９に記載の方法。
【請求項９０】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、尿中の腫瘍または病原性細胞を収集するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９１】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、髄液および脳脊髄液中の腫瘍細胞を収集するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９２】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、髄液中の腫瘍細胞を収集するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９３】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、ビーズに結合された分析物を膜表面上で捕獲するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９４】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、抗原起因の粒子凝集物を膜表面上で捕獲するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９５】
赤血球変形能試験を実施するステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９６】
白血球／赤血球を分離するステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９７】
白血球の反応性の調査に前記膜を用いるステップを更に含む、請求項７７に記載の方法。
【請求項９８】
前記体液を前記複数の開口に通すステップは、前記血中の大きな塞栓、血小板凝集物、およびその他の塊を捕獲するステップを含む、請求項７７に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
多層マイクロフィルタ１２７０のある実施形態では、マイクロフィルタ１２０、１２３０および１２４０のそれぞれの厚さは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、マイクロフィルタのトレンチは、すべて同じサイズおよび／または形状を有していても良いし、有していなくてもよく、多層マイクロフィルタの異なるマイクロフィルタのトレンチがすべて、同じサイズおよび／または形状を有していても良いし、有していなくてもよい。いくつかの実施形態において、細長いトレンチ１２４２は、５〜７ミクロンの幅と、７ミクロンより大きい長さとを有してもよい。ここで、長さおよび幅は、マイクロフィルタの厚さに対して垂直であるものとする。代替的に、又は更に、マイクロフィルタの厚さのトレンチは非線形であってもよく、隣接するマイクロフィルタのトレンチは、互いに対して９０度以外の角度方向に配されてもよい。代替的に、又は更に、マイクロフィルタ１２０、１２３０および１２４０の１つ以上は、トレンチの代わりに、図９Ａ〜図９Ｄに示すいずれかの孔と同様の孔を含んでもよく、いくつかの実施形態において、多層マイクロフィルタ１２７０は、互いの上に形成された４つ以上のマイクロフィルタを含んでもよい。また、ある実施形態において、マイクロフィルタ１２０、１２３０、および１２４０の各々は、同じタイプのエポキシ系の光画定可能な乾燥膜から形成されてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
図１６は、本発明の実施形態に係る、コーティングされたマイクロフィルタの断面図である。マイクロフィルタ１２０は、図１Ａ〜図１Ｅ、図２Ａ、および図２Ｂに関連して上述した如く、エポキシ系の光画定可能な乾燥膜の層から形成される。図１６に示す実施形態において、マイクロフィルタ１２０は、当該マイクロフィルタ１２０の表面１６５０上にコーティング１６００を含む。ある実施形態において、コーティング１６００は、金属物質、ナノ粒子コロイド物質、または有機物質から形成されてもよい。このような実施形態では、これらの表面コーティングは、分析物認識要素（analyte recognition element）、ＤＮＡ、アプタマー（aptamer）、表面ブロック試薬（surface blocking reagent）などを付着するために使用されうる。他の実施形態において、コーティング１６００は、分析物認識要素、ＤＮＡ、アプタマー、表面ブロック試薬などを含んでもよい。ある実施形態において、表面コーティングは、例えば、ポリペプチド類、核酸類、炭水化物類、脂質類などの巨大分子を付着させるために使用されてもよい。分析物認識要素として使用されてもよいポリペプチド類の例は、例えば、抗体、抗体分析物（antibody analyte）の抗原標的、受容体（細胞受容体を含む）、結合タンパク質、配位子または標的分析物に対する他の親和性試薬を含む。分析物認識要素として使用されてもよい核酸類の例は、例えば、十分な結合特異性を許容する任意の長さのＤＮＡ、ｃＤＮＡ、またはＲＮＡを含む。このような実施形態では、分析物認識要素としてポリヌクレオチド類およびオリゴヌクレオチド類の両方が使用されうる。他の実施形態において、分析物認識要素として、ガングリオシド類、アプタマー、リボザイム、酵素類、抗生物質または他の化学化合物が使用されてもよい。ある実施形態において、分析物認識コーティングまたは分析物認識要素は、例えば、細胞、細胞片、ウイルス、バクテリオファージ、または組織などの、生物学的粒子を含んでもよい。いくつかの実施形態において、分析物認識コーティングまたは分析物認識要素は、マイクロフィルタに付着させることができ、かつ、標的分析物に対して選択的結合活性を呈する、化学リンカー（chemical linker）その他の化学物質断片（chemical moieties）を含んでもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７７】
ある実施形態において、マイクロフィルタは、医療診断および／または予測診断のためにフィルタホルダに保持されうる。いくつかの実施形態において、フィルタホルダは、マイクロフィルタのための組み込み支持体を含んでもよい。ある実施形態において、フィルタホルダは、フィルタの上方及び又は下方にガスケットを有してもよい。いくつかの実施形態において、マイクロフィルタは、血中の循環腫瘍細胞（ＣＴＣ）を収集するために使用されてもよい。このような実施形態では、典型的に、１〜１０ｍｌの範囲の血液サンプルが患者から採取される。その後、血液サンプルは、吸引力や陰圧などの負の圧力をかけることで、マイクロフィルタを通して引き込まれる。ある実施形態において、血液は、出口を介してマイクロフィルタに引き込まれる。いくつかの実施形態では、血液をフィルタへ押し込んで通過させると、非常に低圧または低速で行う場合を除き、細胞破壊を生じさせてしまう場合がある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８８】
本発明の実施形態に従って形成されたマイクロフィルタの他の例示的な用途は、白血球／赤血球の分離である。白血球（leukocyte、white blood cells）の濃度が高い血球個体群は、研究や治療での使用に望ましい場合が多い。典型的な白血球源は、全末梢血、白血球除去療法、又は成分除法の生成物を含み、臍帯血などの他の一般的ではない発生源をも含む。血中の赤血球は溶解されうる。その後に、血液は、白血球を保持すべく小さな孔を有するマイクロフィルタに流される。他の例示的な応用は、走化性に関する用途にマイクロフィルタを用いることである。膜を用いて毒素に対する白血球の反応が調査され、全血の自然免疫性が特定される。免疫性は移行することができるので、この分析法は、白血球に関するワクチンや薬剤の開発に使用される。他の例示的な用途は、血液濾過および／または輸血用に、マイクロフィルタを使用することである。このような用途では、マイクロフィルタを用いて大きな塞栓、血小板凝集物、およびその他の塊を除去することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４Ａ】
2013537469.tif 000059
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図７Ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図７Ａ】
2013537469.tif 000060
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２Ｌ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２Ｌ】
2013537469.tif 000061
【国際調査報告】
2013537469.tif 000062
2013537469.tif 000063
2013537469.tif 000064
2013537469.tif 000065