瓷系材料、聚合物和溶劑的滲雜劑溶液108 放置到水浴106中。在運(yùn)個(gè)實(shí)例中，前體元件104具有直徑為300-1000WI1并且壁厚度為20-30 μπι的筒形。應(yīng)該理解的是，前體元件104可W是任何形狀的，其可W由陶瓷膜過濾器100的具 體用途而確定。
[0051] 圖化示出了其中前體元件104具有板狀形狀的實(shí)例?？蒞在允許在其上形成光滑 前體元件104的光滑金屬層112上制備前體元件104。如在圖化中所示，可W用光滑玻璃或允 許制備光滑前體元件104的其他適合支持體代替金屬層112。
[0052] 可W看出，當(dāng)將前體元件104放置到水浴106中時(shí)，水滲透至前體元件104中并且代 替釋放至水浴106中的溶劑110。如W上概述的，可W將前體元件104置于水浴106中長于5分 鐘的時(shí)間段。
[0053] 圖3示出了根據(jù)圖化中圖示的而制備的前體元件104的橫截面圖。可W看出，在要 制造孔102的區(qū)域中，形成了水和聚合物的混合物114。
[0054] 為了從前體元件104中移除水/聚合物混合物114,首先從水浴106中移除膜并且之 后靜置干燥預(yù)定量的時(shí)間。之后，可W通過在預(yù)定溫度燒結(jié)將聚合物燒盡，在運(yùn)個(gè)實(shí)例中所 述溫度為600-1500°C之間。
[0055] 在形成前體元件104之后，使用工具400,如流延刀或其他類似裝置（圖4)通過刮擦 (scrapping)表面并且移除在Own至膜104的最終厚度之間的厚度來移除膜104的頂層。要被 刮擦掉的膜104的層的厚度可通過用于刮擦的工具400控制。該過程也可W通過W下方式完 成:將溶劑(來自上述清單)傾倒在膜的頂部上并且使其在膜的頂部靜置通常長于1秒的時(shí) 間段，或者將其振蕩W加速該過程，使用上述相同的方法將膜的表面刮擦至潔凈并且立刻 進(jìn)行膜的燒結(jié)。
[0056] 之后將膜切成所需的過濾器形狀，例如圓形，如在圖5a中所示。運(yùn)可W使用圓形刀 完成。之后燒結(jié)膜，例如在高于600攝氏度的溫度燒結(jié)約為兩小時(shí)的時(shí)間段，接著在1200-1600攝氏度燒結(jié)至少1小時(shí)(例如3-4小時(shí)）。之后，根據(jù)時(shí)間、壓力和所使用的研磨材料，任 選地通過研磨膜的表面進(jìn)一步處理膜過濾器，W使得其孔更大。圖5b示出了通過在邊緣的 固定件504固定在適當(dāng)位置的過濾器100的中屯、、活性區(qū)域502的拋光。在運(yùn)個(gè)實(shí)例中，將金 剛石拋光工具506置于過濾器100的中屯、、活性區(qū)域502的頂部。金剛石拋光工具506具有圓 形盤的形狀，并且如圖示圍繞其自身的軸旋轉(zhuǎn)W在活性區(qū)域502中研磨過濾器100的表面。 技術(shù)人員將會理解，經(jīng)由工具506施加至活性區(qū)域502的壓力、金剛石拋光工具506的粗糖度 和磨耗度、旋轉(zhuǎn)速度、和其他參數(shù)可W決定研磨速率。將理解的是，可W用另一種用于研磨 活性區(qū)域502的適合的材料代替金剛石拋光機(jī)。如在圖化中所示，金剛石拋光工具506可W 是在垂直方向上可控的，從而限定在要被研磨的活性區(qū)域502上的材料的量。
[0057] 因此，兩個(gè)主要的選擇可用于控制孔徑:過程1)在膜104的流延之后并且在膜104 的燒結(jié)之前;和過程2)在膜104的燒結(jié)之后，已經(jīng)獲得了陶瓷過濾器100。兩種過程都可W單 獨(dú)或組合進(jìn)行，從而為過濾器100提供所需的孔徑規(guī)格。
[005引過程1，在燒結(jié)之前，可W通過移除流延膜104的頂層、移除Own至干燥膜104的最終 厚度之間的厚度在干燥之前或之后實(shí)現(xiàn)。運(yùn)可W通過W下方式進(jìn)行:將溶劑放置在膜104的 頂部，使其在那里靜置通常長于1秒的時(shí)間段，或者將其振蕩W加速該過程，之后使用工具 400，如流延刀或其他類似的工具將膜104的表面刮擦至潔凈，并且之后通過將膜10位刻轉(zhuǎn) 移至熱烘箱中來蒸發(fā)溶劑。膜104暴露于溶劑越長，所制造的孔102越大。另一種過程1中可 W使用的方法是使用工具400,如流延刀或其他類似的工具移除膜的頂層(所使用的工具 400的間隙越厚，所得到的過濾器100中的孔徑越?。?，或者通過使用柔軟工具輕輕地刮擦膜 104的表面(取決于強(qiáng)度和/或?qū)⒋送瓿善陂g的時(shí)間，將會制造具有可控孔徑的膜104)。
[0059] 可W在除了過程1之外使用或單獨(dú)使用的過程2在燒結(jié)之后進(jìn)行并且可W獲得孔 徑的更好的可調(diào)節(jié)控制。運(yùn)根據(jù)時(shí)間、壓力和所使用的研磨材料（例如"砂紙"或金剛石工 具)通過研磨膜104的表面W使得其孔102更大而完成。
[0060] 使用運(yùn)個(gè)方法，根據(jù)所使用的一個(gè)或多個(gè)過程、在膜104上施加的垂直力、和所使 用的一種或多種材料，可W嚴(yán)格控制在膜104的表面的孔徑。運(yùn)有助于包括陶瓷膜盤的底部 的一步通用制造過程，其然后在過程1和/或2之后可W針對不同應(yīng)用進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0061] 如可W從圖1中看到的，在橫向和2個(gè)維度上觀察具有錐形幾何形狀的孔102中，通 過改變在較小孔徑端的研磨的量，可能產(chǎn)生具有受控、可變尺寸的孔102。
[0062] 通過運(yùn)些技術(shù)制造的過濾器100可用于膜過濾，其用于血細(xì)胞的工業(yè)分離W去除 白細(xì)胞(減小感染風(fēng)險(xiǎn)）。膜過濾是簡單且廉價(jià)的并且其在該過程期間容易保持無菌。在圖6 中示出了運(yùn)樣的血液過濾裝置600的實(shí)例示意圖。
[0063] 如在圖6中所示，將過濾器100夾在塑料頂部604和塑料底部610之間。分別在過濾 器100與塑料頂部604和塑料底部610之間設(shè)置兩個(gè)密封(0環(huán))606。塑料頂部604包括進(jìn)料部 602,由過濾器100過濾的材料可W通過其插入至裝置600中。塑料底部610包括開口608,過 濾的材料之后可W通過其收集。可W通過金屬帶將組合件固定在一起。
[0064] 圖7示出了膜過濾器的實(shí)施方案的粒子分離的范圍?？蒞看出，可W使用在本文中 所描述的技術(shù)制造一系列包括具有寬的尺寸范圍的孔(在本實(shí)例中為~O.Uim至數(shù)十μπι)的 過濾器。將理解的是，可W通過一種或多種待過濾的具體材料的尺寸確定孔的尺寸。
[0065] 圖8示出了使用如在本文中所描述的技術(shù)制備的陶瓷過濾器的頂視圖。如在示意 性橫截面圖中圖示的，切割過濾器W使得切口在接近過濾器的右手邊較深。如可W看到的， 切口的深度決定了孔的開口尺寸。
[0066] 圖9a示出了過濾器的橫截面圖?？蒞看出孔的直徑朝向膜過濾器的底部而增加。 圖9b和C示出了在圖9a中圖示的過濾器的頂視圖。如已經(jīng)在圖8中圖示的，由膜的頂部表面 的研磨深度決定在過濾器的頂部表面的孔的開口的直徑。圖9d示出了過濾器的底視圖。如 上所述，孔的開口直徑較大。
[0067] 圖9e示出了在運(yùn)個(gè)實(shí)例中具有50mm的直徑的膜過濾器的頂部的透視圖。如上所 述，可W根據(jù)過濾器的具體實(shí)施來調(diào)節(jié)膜過濾器的形狀。
[0068] 更通常地，陶瓷過濾器可用于苛刻環(huán)境條件(化學(xué)/熱/pH)，W及此外當(dāng)在分離過 程期間或之后需要高壓時(shí)(例如用于將膜再生）。
[0069] 當(dāng)過濾人細(xì)胞時(shí)，運(yùn)樣的苛刻條件通常不存在，但是通過促進(jìn)更密集填充的孔結(jié) 構(gòu)的形成，陶瓷過濾器的高強(qiáng)度在本申請中提供了重要的優(yōu)勢。運(yùn)進(jìn)而有助于通過降低細(xì) 胞經(jīng)過過濾器而產(chǎn)生的應(yīng)力來保持過濾的細(xì)胞的形狀和活力。
[0070] 另外的應(yīng)用
[0071] 現(xiàn)在描述在本文中所描述的技術(shù)的另外的應(yīng)用:微過濾器是具有在許多不同行業(yè) 的應(yīng)用的平臺技術(shù)。微濾膜可W分離懸浮固體(如金屬氨氧化物、微米尺寸粒子、W及宏觀 物質(zhì)）、氣體(尤其是氣泡形式的）、不可混合液體(如在乳狀液中）等。被移除的典型物質(zhì)可 W包括細(xì)胞、淀粉、細(xì)菌、霉菌、酵母、乳化油、灰塵、頭發(fā)粒子、氣泡等。我們在運(yùn)里提供了另 外的應(yīng)用的非詳盡清單，但是一般來說，該技術(shù)可用于需要分離具有大于0.1皿的尺寸的粒 子的任何應(yīng)用。通過例如用具有特定性能的一種物質(zhì)或一組物質(zhì)涂布無機(jī)材料的表面W為 過濾器的用途賦予另外的優(yōu)勢，該技術(shù)還可w充當(dāng)另外的產(chǎn)品的起點(diǎn)。
[0072] 因此，一些實(shí)例應(yīng)用包括:用于研究和開發(fā)目的的細(xì)胞分離(干細(xì)胞等）；血液白細(xì) 胞去除;血液細(xì)胞分級;血液回輸(blood salvage);生物技術(shù)/生物制藥/制藥應(yīng)用;食品和 飲料應(yīng)用；乳制品應(yīng)用；設(shè)及飲用水的生成的應(yīng)用；設(shè)及水的工業(yè)加工的應(yīng)用；廢水加工應(yīng) 用;化學(xué)和石化應(yīng)用；在半導(dǎo)體/半導(dǎo)體加工領(lǐng)域中的應(yīng)用；在電子學(xué)與光子