[发明专利]具有高长径比的铸塑聚合物层

说明书

技术领域

本发明一般地涉及与生物溶液或流体接触使用的具有高长径比的构图聚合物层。

更特别地，本发明涉及构图聚合物层，它包括通过具有高长径比，即高度与厚度之比大于或等于5的壁划界的沟槽或井的微结构。本发明还涉及生产这种构图的聚合物层的方法。

背景技术

在生物医学部门，过滤含生物组分，例如蛋白质，酶，抗体，抗原，DNA，细胞，血小板，等等的生物溶液或生物流体的器件是已知的。所述器件包括通过具有高长径比的壁划界的一系列的微米尺寸的沟槽或井。

典型地通过干蚀硅或一些其他无机材料的基底的技术，制造这种器件。

例如，美国专利6841339公开了使用US5501893中所述的等离子体各向异性侵蚀方法(Bosch法)，或者“蚀刻并涂布(etch-and-coat)”型的另一方法，制备硅的微模具(micromold)的方法，其中侵蚀法与钝化法，即在形成过程中保护壁的方法平行地进行。

美国专利5256360公开了使用EDM装置(EDM：放电机械加工)制造具有许多棒状突出物的过滤器模具，并建议使用激光束微机械加工或电子束微机械加工技术。

或者替代地，已知获得具有高长径比的微结构的微侵蚀的其他技术。例如，US6582890公开了使用来自德国“Lithographische Galvanoformung Abformtechnik”的X-射线曝光的方法，称为缩写LIGA和SLIGA。这些方法由于成本和操作者暴露于X-射线下的危险是受到批评的，并建议使用一系列的沉积和暴露于光敏层，使用“lost”模具，制备具有高长径比的多层微结构的方法。

采用现有技术的方法制造的器件的第一个缺点是，生产技术非常昂贵。

而且，在硅或一些其他无机材料的基底上生产的器件非常脆，其具有差的机械性能，结果它们容易破碎。

而且，硅或无机材料的表面的水或水溶液可润湿性差。

因此，采用这些材料制造的器件要求用化学试剂，例如聚乙二醇和/或官能化试剂(所述试剂可能改变器件几何形状)，或者用物理试剂(所述试剂保证不了长期耐久性)，例如基于氮或形成气体的等离子处理，从而表面处理。因它们在其下进行的条件(高温，高真空)导致这些处理可能困难且昂贵。

申请人确定使用其中液体单体或预聚物倾倒在模具内，然后聚合的聚合模塑技术本身并不导致产生微米结构，这是因为从模具中取出聚合物困难且容易破裂。或者替代地，在当使用模具分解(dissolution)的情况下，该方法对于具有高长径比的微结构来说，尤其昂贵，因为它需要针对每一器件制造模具。

发明内容

申请人已发现，使用常规材料和技术满足不了在过滤生物溶液或生物流体的现代器件上强加的要求。

事实上，申请人观察到，过滤生物溶液或生物流体的器件应当由与更具有抗性且不那么发脆的材料制造，从而通过不那么昂贵的方法，显示出良好的固有的可润湿性特征。

申请人已发现，采用其中使用丙烯酸类和/或环氧可聚合材料的聚合模塑方法和由有机材料，例如光敏聚合物材料，或者无机材料，例如硅或金属制造的模具，可克服前述缺点，其中所述模具表面用合适的聚合抑制剂处理过。

因此，本发明涉及一种器件，它包括与生物溶液或流体接触使用的具有高长径比的构图聚合物层，以及生产所述层的方法，该方法包括使用丙烯酸类和/或环氧可聚合材料的聚合模塑段和有机或无机性质的模具。

附图说明

图1示出了根据本发明，在生产构图聚合物层的方法的过程中，模具-可聚合制剂-基底体系的截面视图，其特征在于一系列的平行通道。图1(a)示出了空模具，图1(b)示出了用液体可聚合的制剂填充的模具，图1(c)示出了基底的定位和聚合，图1(d)示出了从模具中分离基底-构图聚合物层体系。

图2示出了根据本发明，在生产用图1的构图聚合物层的覆盖层表示的不同构图聚合物层的方法过程中，模具-可聚合制剂-基底体系的截面视图。图2(a)示出了空模具，图2(b)示出了用液体可聚合的制剂填充的模具，图2(c)示出了基底的定位和聚合，图2(d)示出了从模具中分离基底-构图聚合物层体系。

图3示出了在组装方法的过程中，构图聚合物层-覆盖层体系的截面视图。图3(a)示出了两个组件的组装，和图3(b)示出了成品。

具体实施方案