CN101470055B - 在毛细管流设备中快速高效的过滤全血 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备孔洞尺寸梯度分布的侧流过滤器，其具备防止在过滤器周围的边缘流的特性。该过滤器可以是两个或多个平面过滤层的层叠组合物。具备该过滤器的过滤筒可以包括一个过滤室，其构成包含具备一个样品应用口和一个提供滤出液析出的毛细通道的侧流过滤器。所述流体析出口可以设置为只接受从一个过滤层而来的滤出液。

Description

在毛细管流设备中快速高效的过滤全血

技术领域

本发明涉及侧向流过滤元件和使用此类过滤元件从悬浮液样品中分离微粒的过滤筒。过滤器可以包括一个延平面过滤器长度方向的液流，该液流在过滤后流入毛细管通道。过滤器可以是两个或多个层叠的过滤元件，例如，在点样点(point of sample application)具有相对滤出液出口区域更大的孔。

背景技术

生物样品通常需要做诊断性测试，例如包括大量微粒物质的全血或尿液，大量微粒物质可能阻塞化验装置的微通道以及干扰反应和探测系统。为了在临床样品中避免微粒的问题，一般在样品分析前将微粒离心分离或通过过滤去除。

现有技术中通过过滤进行微粒去除很大程度上集中在强制横流机制(forced transverse flow mechanism)。在现有技术中描述了在化验装置中加入一个过滤器以实现微粒的去除。例如，Vogel等人的美国专利4,477,575“从全血中分离血浆和血清的工艺和合成物”(Processand Composition for Separating Plasma or Serum from Whole Blood)中使用了一个穿过层叠过滤元件过滤器的血液横流从血浆中分离红血球。然而，为了实现有效过滤，防止样品绕开过滤器，需将过滤器密封在装置中，，这是这种技术中存在的一个问题。这类产品厚度较大。在过滤器和过滤室壁之间的一个小毛细管或缺口可能导致周围未过滤流(peripheral non-filtering flow)。在过滤器周围流动的微粒物质降低了过滤效率和重复性，而且可能使得过滤器在某些应用方面不适用。诸如使用胶水、胶带或者类似物的技术被用于将过滤器密封在这类装置的过滤室中。使用这类材料的密封往往使密封性欠佳且不稳定。此外，这类密封方法可能导致将不定量的密封化合物吸收到过滤器内。

现有技术中过滤装置的另一个不足是穿过过滤器深度方向的横流通道较短。传统形状过滤器(一个具有长度、宽度和较薄深度的过滤器)中的横流通道是指过滤器的顶和底之间的距离，过滤器深度通常叫过滤器的厚度。过滤器一般具有0.1mm至6mm的厚度。如此短的液流通道只能提供的较低的分离效率。

一个备选方案提供了一种具有长侧流通道(lateral flow path)的过滤器，其可以如Buechler等人在美国专利6,391,265“合成用于过滤流体样品的过滤器的装置”(Devices for Incorporating Filters forFiltering Fluid Samples)中所描述的。Buechler将样品液输入一个平面过滤器的一端，并在同一个过滤器的另一端收集过滤液。而这种单个过滤器的技术存在的问题是，同一个过滤器在处理样品的粗微粒时也需要处理最终精细过滤步骤。

基于上述分析，可以理解需要一种可以从薄封装的液体中去除大微粒的特定过滤系统，且该过滤系统不会产生阻塞或外缘流。希望能够有一种可以在一个长流体通道中处理大体积微粒和细小微粒，且无需加压流(pressurized flow)的过滤器。通过阅读下文，本发明所提供的上述以及其它特征将会更为明显。

发明内容

本发明涉及侧向流过滤元件和设定成可有效使用此类过滤元件的过滤筒。本发明的一个典型过滤器包括两个或多个平面过滤层，平面过滤层具有设置于较低过滤器上的顶部过滤器，但是二者的共同边界并不延至下游末端。一个典型的过滤筒包括一个支撑过滤系统的过滤室，以使应用于层状过滤元件(laminated filter element)上游顶端的样品只从顶部过滤元件下的过滤元件层侧流出过滤室作为滤出液进入毛细通道。

本发明用于从液体中分离微粒的过滤器包括，例如，一个包括一个流体析出面(fluid egress surface)的第一(底部)过滤元件；一个第二过滤元件，设置于第一过滤元件上，但其与第一过滤元件的共同边界不延至流体析出面，该第二过滤元件包括一个流体应用面；和一个自应用面到流体析出面的侧流通道。通过这种设置，作用于应用面的液体可以横向流入第二过滤器，且通过第二过滤器侧流至流体析出面。

在优选实施例中，过滤系统包括两个平面过滤元件，一个在另一个的顶部，且具有不同尺寸的孔。典型的过滤系统可以是平面的，且可以通过长度、宽度和厚度描述。典型地，长度至少是宽度的两倍，且至少是厚度的10倍。具有较小长径比的相对长的过滤器用于一个基本平行于过滤器长度方向的侧流路径的过滤。对于全血的初步过滤，优选的，具有采样应用面的顶部过滤器具有一个大约6μm或更小的孔洞尺寸(红细胞的直径大约是6至8μm)。在大多数情况下，顶部过滤元件下面的过滤元件孔洞的尺寸小于顶部过滤元件的底部。在一个优选实施例中，顶部过滤元件和/或底部过滤元件在延过滤元件厚度方向(横向穿过深度方向)孔洞尺寸呈梯度分布。为了在过滤系统和过滤室表面之间的毛细流上设置一个限定停止值，和/或为了使液体和微粒流引入指定过滤区域，过滤元件可以具有一个穿过厚度方向的压痕线，例如，从应用表面和/或外围边缘向下。为进一步减缓在指定表面上偏离过滤器的流体移动，过滤元件可以具有一个疏水涂层(hydrophobic coat)。

本发明中的毛细过滤筒包括一个根据本发明的过滤器，该过滤器设置在过滤室内，样品液可以在接近该过滤器一端的位置应用，滤出液通过一个侧流通道从该过滤器的另一端进入毛细室。一个典型的过滤筒包括一个包括过滤室的底层，一个基本覆盖底层的并包括一个样品应用口的盖板，一个位于过滤室的过滤组件，该过滤组件具有带流体析出面的底部过滤元件，和一个设置于底部过滤元件上，但其与底部过滤元件的共同边界不延至流体析出面的顶部过滤元件。顶部过滤元件的流体应用面与样品应用口液体接触，且底部过滤元件的流体析出面与过滤室的毛细出口液体接触。典型地，毛细出口与分析系统液体的接触，该分析系统包括例如一个反应室和一个探测室。

另一方面，毛细过滤筒可以包括有共同边界的过滤元件，但只有底部过滤器直接与在过滤室出口处的毛细管通道相接触。例如，一个毛细过滤筒可以具有一个包括过滤室的底层，一个基本覆盖底层且包括一个样品应用口的盖板，一个来自过滤室的毛细出口；以及一个位于过滤室的过滤组件，该过滤组件具有一个包括与毛细口接触的流体析出面的第一过滤元件以及一个第二过滤元件，该第二过滤元件的流体应用面与采样应用口液体接触，且该第二过滤元件位于第一过滤元件上但不与毛细出口相接触。采样应用口和毛细口可以被配置在过滤筒结构中以提供一个自流体应用面至流体析出面的侧流通道。任选的，第一过滤元件和第二过滤元件可以不具有共同边界，例如，顶部过滤元件相对底部过滤元件较短，所以顶部过滤元件不能达到毛细口。或者，第一过滤元件和第二过滤元件可以基本具有共同边界，例如，毛细出口只和底部过滤元件的析出面接触。较低过滤元件的析出面可以包括过滤器边缘和/或部分过滤器底部表面。当顶部和较低过滤元件不具备共同边界时，析出表面可以包括，例如，部分较低过滤元件的顶面，边缘和/或底面。

过滤筒可以包括影响流体流动的附加特征。例如，过滤室可以具有一个平行于侧流通道的V型(在剖面)槽的底面。过滤筒内表面可以具有自流体通道倾斜的凹陷，以沿表面提供阻止非预期流的非毛细尺寸，例如可以包围过滤材料。在一个优选实施例中，过滤筒具有一个在盖板上位于过滤压印线上的凹进，因此能够阻止滤出液或微粒通过毛细过程高于过滤系统，并使滤出液向下流入底部过滤器。

定义

在具体描述本发明之前，需要理解本发明并不限于特定的装置或生物系统，其可以用于多种系统。同样需要理解的是，本文中使用的术语仅用于描述特定的实施例，而并不对本发明构成限定。如无额外的明确说明，说明书和权利要求中的单数形式“一个”和“该”包括其复数意义。因此，举例来说，比如“一种成分”可以包括两种或多种成分的组合；比如“一条毛细通道”可以包括一条或多条通道，等等。

如果没有另外定义，所有本文中技术和科学用语的含义与本发明所属领域的技术人员的通常理解相同。虽然本发明在实施过程中具有多种类似、改进或等同的方法和材料而无须进一步实验，但是优选的材料和方法都在本文中进行了描述。在描述和主张本发明时，下列术语根据下文中的定义被使用。

此处使用的关于过滤系统的术语“具有共同边界的”(coextensive)，是指一个过滤元件设置在另一个过滤元件上面以使得任一过滤器的边界不超出另一个。例如，当两个平面过滤器具有相同的长度和宽度，并且他们的边缘对齐后设置在一起，则认为它们是具有共同边界的。当一个长度为10mm的第一过滤器设置在一个长度为18mm的第二过滤器上时，这两个过滤器不会是具有共同边界的，而是具有，例如，不与第一过滤器重叠的第二过滤器的8mm。

一个平面过滤器中的“侧流通道”(lateral fluid flow path)基本平行于平面。也就是说，一根自过滤器上流体采样应用点至大多数滤出液流终点的直线，基本平行于(例如，角度在20°，10°，5°，或2°内)过滤器平面。例如，典型的，当滤出液在距离应用点一定距离被收集时，流体在一个侧流通道中通过一个过滤纸层流动；而当滤出液在一个横流后位于相对应用点穿过纸层厚度的另一侧被收集时，不被称为侧流。当然，应用于过滤器的流体会在各个方向流动，但是现在的定义只考虑流体大多数的流动方向。

下游为延液流的方向。

平面过滤器的外围边缘在此指过滤器厚度露出的细薄表面，如同该词的常用意义。在此，表征方向的词，例如“较上”，“较低”，“顶部”和“底部”的意义都与其常用意相同，例如，用于一个设置在盖板面朝上的工作台上的平面过滤筒。

“基本上”在此处指主要的或绝大多数的，而并不一定指全部的。

术语“大约”在此处指给出值可以包括与规定值相差在10％范围内的量，或有时候相差在5％内的值，或者在一些实施例中在值的1％的范围内。

附图说明

图1为本发明一个典型的毛细过滤筒的示意图；

图2为平面层状流体过滤器的尺寸示意图；

图3为在本发明的过滤器中的优选过滤元件的缩影照片；

图4为本发明优选的包括梯度孔洞尺寸的过滤元件的缩影照片；

图5为穿过层状过滤元件的过滤筒横截面的示意图。

具体实施方式

本发明涉及通过过滤筒过滤系统快速高效地从流体中分离微粒的过滤器。特别的，本发明涉及一种包括两个或多个过滤元件的过滤系统，过滤系统过滤全血并将滤出液导入毛细通道而无须利用任何外应力。一个毛细过滤筒系统可以包括多片具有不同孔洞尺寸和结构的薄膜，一个过滤室，一个采样应用口，一个过滤器的流体应用表面，一个过滤器的流体析出面，和一个通往一个或多个毛细通道和/或毛细空间的毛细出口。

本发明的过滤系统通常为层状的侧流的过滤器，过滤器包括在它们的厚度方向或他们的厚度的一部分逐渐增加或减小的孔洞尺寸。系统的顶部过滤元件典型的具有一个带表层孔(course-pored)的表面用以接收带悬浮微粒的流体，例如，全血，细胞悬浮培养液，唾液，尿液，等等。顶层过滤元件覆盖，例如，全部或大部分底层过滤元件，并提供底层过滤器相对粗滤的的流体。底层过滤器典型的从顶层过滤器延下游方向延伸至少一段距离，以使滤出液在流出底层过滤器进入毛细通道或毛细室终止前，在顶部过滤器外侧流一段距离。可选的，顶部过滤原件和一个或多个较低过滤元件可以在它们的长度上具有共同边界。

过滤筒包括，例如，一个带有毛细管和过滤器支撑件的被覆盖的底层。典型的过滤筒基本上是平面的薄装置，在一个方向上比另一个更长。在优选实施例中，底层可以是一个带有微机械结构的基本平面的过滤筒底部，微机械结构可以是，例如，一个过滤支撑(过滤)室，微通道，反应室，微型阀，检测室，和废液室。底层可以被一个基本为平面的覆盖物覆盖，例如，该覆盖物可以层压于底层的顶部，基本和底层位于同一平面。通过密封在底层上的覆盖物，形成了功能性的毛细室，例如，使对过滤筒表面具备巨大的表面张力和吸引力的流体(例如，水溶液，极性溶剂，甚至有机溶剂)可以沿过滤筒流动而无须应用任何外力(例如，气压，液压或离心力)。过滤支撑室可以紧密的支撑本发明的过滤系统，且至少部分被覆盖物覆盖。覆盖物可以包括一个与较上过滤器表面液体接触的口，以使目标样品可以被应用在过滤器上过滤并以毛细流穿过过滤筒毛细微通道。

本发明的过滤筒具有多个优点，例如具有一个简单底层和用作过滤器支撑件覆盖物的容易制造的设计，且该设计无需第三个用于装配过滤器的部件。过滤筒提供用于阻止全血从旁路绕开过滤器的简单结构，特别是在原浆室(plasma outlet)(滤出液析出面)。过滤筒有助于降低滤出液保留率和使浆液流出量最大化。过滤筒增加了过滤器和毛细通道内的流动率。过滤筒抑制了全血样品或浆液在重叠的过滤层之间汇集。

侧流过滤器

本发明的过滤器有效地从流体样品中分离微粒以起到，例如，阻止下游微通道被堵塞和防止微粒引起的化验干扰。过滤器通常是长度和宽度远大于厚度的平面过滤器。过滤器被设计为用于侧流过过滤器平面的滤出液流。过滤系统可以包括两个或多个上下层叠的分立过滤器，例如，具有粗孔(较大孔尺寸)的过滤器相对更靠近样品输入表面，具有细孔的过滤元件相对更靠近滤出液析出(输出)面。过滤器可以包括任意各种影响流动率和方向的特征，通常是联合微毛细化验过滤筒的多个特征的结合。

本发明的过滤系统具有适应多种特定应用的尺寸。如图2所示，过滤器可以具有长度20，宽度21和深度(厚度)22，其长度和宽度远大于厚度。例如，过滤器的长度和宽度可以在大于大约10cm至小于大约0.1cm，自5cm至0.3cm，自2cm至0.5cm，或大约1cm的范围内。过滤器厚度典型的在大于大约5mm至小于大约0.1mm的范围，自3mm至0.25mm的范围，自2mm至0.5mm的范围，或大约1mm的范围。在更典型实施例中，过滤器具有大于宽度的长度，和比长度小很多的厚度。例如，典型的长度是宽度的至少两倍，且至少是过滤器厚度的10倍。过滤元件可以具有一个顶部表面23，边缘24和底部表面(未示出)。

配置后的过滤系统可以提供一个有效，高效，低无效体积(deadvolume)的侧流过滤，该侧流过滤将微粒从输入的流体悬浮液中滤出。本领域技术人员理解，过滤器中流动的流体一般会沿任意方向流动。然而，在过滤过程中，平均或大多数液流可以形成一个流体通道，典型的直接自流体应用样品的表面区域至过滤器滤出液析出的表面区域。在现有的过滤系统中，流体典型的在侧流通道中流动，该侧流通道最初包括一个向下穿过过滤系统厚度的相当数量的流体通路，但是该通道包括一个沿过滤器的长度和宽度(典型的主要沿长度)方向侧流过过滤器平面主要流体通路。典型的，该侧流通道的滤出液在离样品应用表面最远的一个或多个过滤元件的边缘流出过滤器。可选的，滤出液从过滤元件的一个顶部或底部表面(典型的在一个与较上过滤器不具有共同边界的点)流出过滤器。

在优选实施例中，过滤器包括位于过滤器顶部和/或输入面的较大孔洞尺寸和位于析出面区域的较小空洞尺寸。例如，在一个实施例中，带有样品流体应用表面的较上过滤器可以包括相对带有析出表面的较低过滤器更大的孔洞尺寸，流体从该析出表面流出过滤器。在优选实施例中，顶部过滤元件的平均孔洞尺寸范围自大约100μm至大约1μm，自大约20μm至大约2μm，自大约10μm至大约4μm，或大约6μm。在优选实施例中，一个或多个具有与化验过滤筒的毛细管相接触的析出表面的较低过滤元件的平均孔洞尺寸范围自大约10μm至大约0.1μm，自大约6μm至大约0.5μm，自大约5μm至大约1μm，或大约2μm。例如，理想地至少红细胞尺寸的微粒可以在顶部过滤器的进口被排除，至少血小板尺寸的微粒可以在底层过滤器的进口被排除。在一个优选实施例中，至少过滤器的一个过滤元件包括梯度的孔洞尺寸，在顶层表面具有较大孔洞而在底层表面具有较小尺寸。在一个更优实施例中，顶部过滤器为一个具有梯度孔洞尺寸的过滤器，其孔洞尺寸范围自接近顶部表面的50μm至位于底部表面的0.1μm，自接近顶部表面的20μm至位于底部表面的0.2μm，自接近顶部表面的10μm至位于底部表面的0.5μm，或自接近顶部表面的5μm至位于底部表面的1μm。

在一些实施例中，在过滤器的过滤外表面设置一个相对防水涂层或防水层是有益的。例如，一个基于硅树脂的碳氟或塑料表面可以被应用于顶部过滤器的顶部表面，一个或多个层状过滤元件的外围边缘，和/或底部过滤器的底部。这样的防水材料可以减少样品或滤出液延过滤元件周围的毛细管流动的趋势，例如，在过滤器和过滤室表面之间的空间流动。

为了增加过滤速度和比率，可以将过滤器浸入亲水剂(hydrophilicdetergent)，并在使用前干燥。亲水剂可以是Twin 20或Pluronic 192或类似物。当全血通过亲水剂处理过的过滤器过滤时，表面能量降低，因此流体速度增加。

根据本发明的另一个方面，过滤器的一个或多个过滤元件可以具有一个粉碎区(crush zone)，在粉碎区中过滤器的孔洞被压缩以有效提供例如在过滤器的一定期望区域较小的孔洞尺寸。在一个典型实施例中，在例如穿过过滤器的线形区域形成了一根或多根粉碎线以限制区域内的流体通道和/或将过滤器表面拖离另一个过滤筒的表面。例如，粉碎线被设置在一个过滤器的外围边缘周围以减少可能围绕预期流体通道的流体或微粒通路。这样的粉碎线可以形成于一个过滤器或者一个由两个或多个过滤器构成的层叠中，例如，通过简单的在期望区域应用高压，在特定区域加热，在特定区域应用光能，在特定区域应用声波能量，和/或类似方法。在一个优选实施例中，通过使用声波定位器向过滤器施压或运用声波能量在过滤器中形成粉碎线。

具有侧流过滤器的过滤筒

典型的，本发明的过滤筒是用于样品分析物的处理，反应和检测的样品分析过滤筒。过滤筒在此包括一个侧流通道过滤器。在一个如图1所示的普通实施例中，例如，过滤筒1包括一个微机械加工的底层2，该底层2包括一个侧流过滤系统3，并被盖板4覆盖。流体样品可以通过一个位于盖板的样品应用口6被施用于过滤器的流体应用表面5。流体的滤出液可以最终沿一个通向过滤器的流体析出面7的侧流通道进入毛细通道8和/或毛细空间。侧流通道典型的始于顶部过滤元件的输入表面区域，侧流出较低过滤元件的析出表面。优选的，流体通路被例如流体和过滤筒表面之间的毛细交互作用推动。在流出过滤室时，滤出液可以在毛细作用下流动，例如，通向反应室9，通向检测室10和最后通向废液室11。虽然过滤系统可以包括两个或多个过滤元件，本图的实施例中仅包括了顶部(较上)过滤元件12和底部(较低)过滤元件13。

本发明的过滤筒典型的具有层状结构，底层为塑料，PDMS，SU-8，热塑性塑料或热硬化性塑料制成，其可以是但不仅限于多种用途的聚苯乙烯，耐冲击性聚苯乙烯，丙烯酸甲酯树脂，聚乙烯，聚丙烯，聚酯，尼龙，聚碳酸酯，其他塑料材料，等等。第一底层可以通过例如热压(hot embossing)，塑胶成型，蚀刻，打磨，成压，和/或类似工序完成。可选的，过滤筒包括一个备用底层或第二底层，例如，被微机械加工于硅基底，玻璃基底，石英基底或其他基底上的半导体芯片。过滤筒可以包括一个具有和第一层相同材料的或者由另一种塑料材料制成的覆盖层。典型的，底层在过滤筒中为过滤室和毛细空间提供一个版面。过滤筒的层可以通过对准以及其后的连接和密封装配。典型的，过滤室的至少一个表面，通道或毛细空间通过层叠和在底层上密封覆盖物得到。可以通过例如使用黏胶带，胶水，金属粘合，熔接，超声波焊接，激光焊接等类似粘合方法将覆盖物装配到底层。在很多实施例中，在连接多个层之前，侧流过滤系统被插入一个底层的过滤室。

上文中提及的组件表面可选的可以被亲水材料覆盖以加强水流体的毛细作用和增加流速。流速也可以被毛细通道的横截面影响。在优选实施例中，毛细通道和/或毛细室具有至少一个断面尺寸为小于1mm，小于0.5mm，小于0.25mm，小于0.15mm，小于0.1mm或大约0.05mm。在多个典型实施例中，优选的通道高度为120μm至130μm。

尽管在本发明中并未对过滤材料的类型进行限定，优选的，可以使用的过滤材料是不对称的，例如，梯度空洞结构包括在上游方向更大的孔洞和在下游方向更精细的孔洞。高度的不对称性可以使得，例如，红血球在较大孔洞被捕捉而血浆通过毛细作用被带入膜的下游侧更小的孔中。这一类过滤器可以制成既可以在表面捕捉血细胞，又能先捕捉大的血细胞之后在过滤器的空间结构中捕捉较小血细胞元件从而梯度捕捉血细胞，因为在过滤器的深度方向上平均有效孔洞尺寸减小。

实施例

以下实施例用于说明，但不限定要求保护的发明。

例1-一个过滤筒中的侧流过滤器

制备化验过滤筒，包括了一个具有梯度孔洞尺寸的侧流过滤系统。这样的过滤筒可以高效的向化验系统提供经过过滤的浆液，并且具有低无效体积和高流速，且无需施加外力。

过滤筒使用两个非对称的梯度过滤器。合适的非对称过滤器是Pall BTS-SP-300 GR(如图3)或类似物，其厚度为300um。为避免过多样品量的要求，不建议仅为增加过滤通道长度而层叠两个或多个具有相同孔洞尺寸的非对称过滤器。由于在流体通道中的较大孔洞尺寸的毛细停止作用，这样的配置可以将全血或浆液保存在过滤层间。例如，层叠两个BTS-SP-300 GR层不会增加样品量，血样品会聚集在两个层间的空隙中。然而，我们发现使用一个超微过滤器，例如PallMMM系列膜(参见图4)，作为底层BTS-SP-300 GR过滤器上的顶层过滤器是有益的。与在下的非对称BTS-SP-300 GR过滤器的顶部相比，Pall MMM在膜的底层具有稍大的孔洞尺寸。顶层梯度过滤器可以处理各种不同尺寸的血成分，而底部非对称膜对小颗粒提供很好的过滤，并提供低无效体积和高流速。无需使用额外的增湿剂，非对称过滤器就可以是高渗透性和浸润的。被选择的底层过滤器具有低蛋白结合特性(low protein binding characteristic)。优选的MMM顶层过滤器孔洞尺寸为5-10um。两个不同的过滤器可以通过沿血过滤材料的外围挤压“粉碎”线被层叠。“粉碎”方法可以为超声或其他如上文中所描述的类似方法。

通过结合例如MMM的超微过滤器和BTS-SP-300 GR，从超微过滤器渗漏的任何血细胞都会被BTS过滤器捕捉，并可以获得理想量的浆液。非对称过滤器的合适厚度根据得到的血浆体积、无效体积和过滤器区域而不同。以Pall的BTS-SP-300 GR和MMM过滤器为例，一个具有400-600um结合厚度和3cm正方区域的过滤器，适于获取100ul的浆液。

为增加来自过滤器入口区域的高效过滤的液流，v型槽结构被设置在入口室的底面。这些槽有助于将气体赶出过滤器区域以阻止气体在过滤纸和底层之间残存。然而，v型槽的数量和高度需要与保留在v型槽中的浆液体积平衡。

一个毛细装置可以被装配成此处描述的各方面的结合。例如，一个免疫测定过滤筒可以具备一个放置于具有血液入口和血浆出口的过滤器支撑区域中的粉碎装配的血过滤材料叠层，该叠层具有梯度的孔洞尺寸。通常，过滤器区域由一个过滤筒底层和一个包括过滤材料的盖板构成，该过滤筒底层包括向过滤器区域底部的出口延伸的嵌入V形槽。该盖板具有至少一个用于输入或输出流体材料的孔。在此，血输入孔位于靠近梯度过滤器顶表面的盖板中以确保在过滤器膜表面上均衡的血分布。

血过滤材料的外围被强力“粉碎”以阻止未过滤材料流入过滤器边缘周围，例如，过滤区域出口处，因而得不到有效过滤。特别的，边缘粉碎可以阻止红细胞没有完成过滤过程而从过滤器顶面进入边界区域，或者穿过顶层大尺寸孔洞进入过滤器边界。例如，粉碎可以功能性的减低区域中的平均孔洞尺寸和/或阻碍过滤器接触或接近其他过滤筒表面，从而减少外围的毛细流。

一层双面胶被粘贴在血过滤材料的外围“粉碎”线(图5)内，以进一步阻止全血绕开过滤材料中的预期流体通道。

通过在位于层叠中的较上过滤器(但是，可选的，不在底部过滤器)的盖板的一个凹进下的一条线的位置制备“粉碎”线可以进一步阻止全血绕开预期流体通道。

为进一步阻止上文中描述的泄漏，可以在过滤器的顶端应用防水聚合体。优选的应用位置是靠近浆液出口的过滤器顶端。

需要理解的是，上文中描述的示例和实施例仅用于说明本发明，本领域技术人员可以基于上述启示做出各种修改和变形，这样的修改和变形应被包括在本申请和所附权利要求的范围内。

为便于清楚理解上文中对本发明进行了详细描述，本领域技术人员可以通过阅读本说明书在不背离本发明范围的基础上得到多种修改和实施细节。例如，上文所描述的多种技术和装置可以通过不同组合的形式被运用。

本申请中所引用的所有出版物，专利，专利申请和/或其他文件为了同样范围的各种目的作为整体被引用，如同每个单独的出版物，专利，专利申请和/或其他文件为各种目的被单独引用一样。

Claims (21)

1.一种用于在流体中分离微粒的过滤系统，所述系统包括：

一个包括一个流体析出面的第一过滤元件；

一个设置于所述第一过滤元件上方但与第一过滤元件的所述流体析出面不具有共同边界的第二过滤元件，第二过滤元件包括一个流体应用表面；和

一个自所述应用表面至所述流体析出面的侧流通道；

其中，应用于所述应用表面的流体流入所述第二过滤元件，并通过所述第二过滤元件侧流至所述流体析出面。

2.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述第二过滤元件具有等于或小于6μm的孔洞尺寸。

3.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述第一或第二过滤元件包括在过滤元件厚度方向呈梯度的孔洞尺寸。

4.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述第二过滤元件还进一步包括一个带有防水层的上表面。

5.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述过滤系统包括长度，宽度和厚度，且其中所述长度至少为所述宽度的两倍，至少为所述厚度的10倍。

6.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述侧流通道基本与所述过滤系统的长度维平行。

7.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述第一或第二过滤元件包括自所述应用表面下游方向，或位于外围边缘的粉碎线。

8.根据权利要求1所述的过滤系统，其特征在于，所述析出面包括所述第一过滤元件的一个顶层面，边缘面或底层面。

9.一个毛细过滤筒，包括：

一个包括一个过滤室的底层；

一个基本覆盖底层并包括一个样品应用口的盖板；

一个在盖板与底层之间形成的侧流通道，流体在毛细作用力下通过此通道；

一个位于过滤室的过滤配件，该过滤配件包括一个具备一个流体析出面的第一过滤元件，一个设置于所述第一过滤元件上方但在流体析出面不与所述第一过滤元件具有共同边界第二过滤元件，第二过滤元件包括一个与所述样品应用口液体接触的流体应用表面；

一个过滤室的毛细出口，所述毛细出口与所述流体析出面液体接触。

10.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述过滤室包括具有平行于侧流通道的v型槽的一个底面。

11.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述第二过滤元件具有等于或小于6μm的孔洞尺寸。

12.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述第一或第二过滤元件包括在过滤元件厚度方向呈梯度的孔洞尺寸。

13.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述第一或第二过滤元件包括自所述应用表面下游方向，或位于外围边缘的粉碎线。

14.根据权利要求13所述的过滤筒，其特征在于，进一步包括一个在所述盖板位于所述粉碎线上位置的凹进。

15.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述第二过滤元件还进一步包括一个带有防水层的上表面。

16.根据权利要求9所述的过滤筒，其特征在于，所述析出面包括所述第一过滤元件的一个顶层面，边缘面或底层面。

17.一个毛细过滤筒，包括：

一个包括一个过滤室的底层；

一个基本覆盖底层并包括一个样品应用口的盖板；

一个过滤室的毛细出口；

一个位于过滤室的过滤配件，该过滤配件包括：

一个包括一个与所述毛细出口接触的流体析出面的第一过滤元件；和

一个具有与所述样品应用口液体接触的流体应用表面的第二过滤元件，且该第二过滤元件设置于所述第一过滤元件上方但不与所述毛细出口相接触；和

一个自所述流体应用表面流至所述流体析出面的侧流通道。

18.根据权利要求17所述的过滤筒，其特征在于，所述第一过滤元件和所述第二过滤元件不具有共同边界。

19.根据权利要求17所述的过滤筒，其特征在于，所述第一或第二过滤元件包括呈梯度的孔洞尺寸。

20.根据权利要求17所述的过滤筒，其特征在于，所述第一和第二过滤元件是具有共同边界的。

21.根据权利要求20所述的过滤筒，其特征在于，所述析出面包括所述第一过滤元件的一边缘面或底层面。

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