专利名称：用于分离肿瘤细胞的方法、系统和装置的制作方法用于分离肿瘤细胞的方法、系统和装置相关申请本申请要求获得如下专利申请的利益和优先权2010年3月31日提交的荷兰专 利申请号NL1037837，题目为“用于分离循环肿瘤细胞的装置和方法(Device and Method for Separation of Circulating Tumor Cells) ”,和 2010 年 11 月 4 日提交的荷兰专利申 请号NL1038359,题目为“用于分离循环肿瘤细胞的装置和方法(Device and Method for Separation of Circulating Tumor Cells)”。其每一个公开通过提述以其整体并入本文。本公开的领域本公开的实施方案涉及如下的方法、系统和装置，其用于如下之一并且在一些实 施方案中用于两者从血液分离和计数循环肿瘤细胞(CTC)。本公开的背景当癌细胞(循环肿瘤细胞或CTC)从原发癌迁移入外周血和/或淋巴循环时，认为 原发癌的转移开始。因此去除这些CTC是重要的。尽管CTC最终可被毛细血管或淋巴结捕 集(trap),但是已知CTC能够通过循环系统移动(travel)多次。除了出于任何诊断或治疗原因而去除CTC之外，捕获CTC用于分析，包括任何用于 药物发现/开发等的实验，也是重要的。因此，从体液捕获CTC用于后面的用途也是重要的。从血液分离和计数循环肿瘤细胞可以用于临床评估转移癌，也可用于监测各种治 疗模式的治疗效果。目前用于从血液分离和计数CTC的技术基于磁珠分离、密度梯度离心 和过滤方法，或者其组合。尽管已显示生物功能化表面(例如选择素⑶62)用于捕捉或粘附CTC，这些表面具 有如下的缺点，如仅能获得癌细胞的特定部分，和仅能用于特定的时间。而且，蛋白质和其 他功能细胞可粘附于生物功能化的表面，这可触发免疫反应。
实施方案概要
本公开的一些实施方案提供了用于如下任意或全部的方法、系统和/或装置从 流体分离CTC，从流体分离污染物(例如任何细胞类型，包括细菌和病毒细胞)，从体液分离 CTC/污染物，从血液分离CTC/污染物，和从至少一种未处理和未加工血液中分离CTC/污染 物。在任何前述中，本公开的一些实施方案提供的方法、系统和装置不仅用于分离CTC/污 染物，而且在进行这些的时候还保持至少一种组分、细胞(例如红细胞、白血球/白细胞、血 小板、细菌、病毒)的活力。一些实施方案提供了用于如下至少一种的方法、系统和/或装 置评估、监测和治疗一种或多种癌症。而且，在任何或全部实施方案中，工艺(和用于执行 这些工艺的系统和/或装置)可在体外或体内或者同时在体外和体内完成任何或者全部指 出的功能性。这种能力，根据一些实施方案，可以帮助如下的至少一种阻止、预防和治疗疾 病,如癌症(和/或其增生)。
因此，本公开至少一些实施方案的目的是捕集和/或捕获体液例如血液样品中的 CTC0在一些实施方案中，目的是捕获通过循环系统移动的CTC，从而可以预防或者至少阻止 癌症的增生。
捕获可以定义为通过使用滤器从流体分离靶颗粒(例如细胞)，所述滤器通过将靶颗粒保留或结合于膜的表面的至少一种来分离颗粒，所述膜具有预定的厚度并在膜上有 具有预定尺寸、形状和布置中至少一种的开孔。根据一些实施方案，捕获可包括将靶颗粒保 留和结合于膜的表面的涂层，其可包括例如亲合性体(例如抗体)。
本公开至少一些实施方案的目的是通过体外或体内至少一种从体液(样品，或直 接从患者)去除癌细胞以防止、阻止癌的增生(和/或治疗癌症)，并且对体液中任何其他 细胞的存在具有最小的不良作用，无论是定量地还是定性地。在一些实施方案中，经过滤的 体液可导回入该体液所来源的患者，和/或被储存用于如下任一种实验、在患者或另一位 患者中使用、分析等。
本公开至少一些实施方案的另一个目的是提供用于如下至少一种的方法、系统和 /或装置临床评估和监测对靶向的癌症的治疗效果。
本公开至少一些实施方案的另一个目的是提供实时的、非侵入性的体外液体活组 织检查，基本上没有患者血液的物质损失(并且在一些实施方案中，没有患者血液的材料 损失)以捕集和/或捕获统计上显著数量的细胞(例如IO5)，其然后可用于药物试验验证 (drug trial validation)、治疗决定、遗传研究和/或其他相关的诊断和/或治疗方法。 例如，磷脂酰肌醇3-激酶(PI 3激酶或PI3K)是涉及细胞功能如细胞生长、增殖、分化、运 动、存活和细胞内运输的酶家族，其进而涉及癌细胞。因此，液体CTC活组织检查可用于确 定CTC中是否发生了(例如)这些酶的一种或多种的突变。因此，这种确定可用作确定对 于患者的恰当治疗的因素。
根据本公开的至少一些实施方案，一个特定的特征是，含有CTC的体液不需要预 处理以供过滤，例如，本公开的实施方案不需要富集、稀释、固定(例如固定剂如甲醛)等， 从体液捕获或以其他方式分离CTC。已知的用于过滤CTC的现有技术系统都需要一些形式 的富集或细胞固定，即，(例如)患者的血液样品的稀释。这种与众不同的特征在体外系统 中是特别重要的，因为(例如)将患者血液连续稀释或固定到已知的现有技术系统所必需 的程度(例如10:1)是不现实的。本领域的普通技术人员会意识到，相对于能够一次从患者 抽取的血量(最大20ml)，这种稀释程度会固有地限制这些系统的功用。因此，与本公开的 实施方案相比，这些系统仅能够捕获相对少量的CTC。参见例如“3D microfilter device for viable circulating tumor cell (CTC) enrichment from blood，，, Zheng等，Springer Science+Business Media, LLC, 2010 年 10 月 27 日；和“ Isolation of circulating tumor cells using a microvortex-generating herringbone-chip，，，Stott 等，PNAS, 2010 年 10 月26日。所述两个公开通过提述以它们的整体并入本文。
遍及本公开以及权利要求中所述，首字母缩略词CTC (循环肿瘤细胞)可包括如下 细胞类型和/或分类的任一种癌细胞、肿瘤细胞(恶性或良性)和干细胞。在一些实施方 案中，CTC还可包括细菌和病毒、污染物和/或任何期望从体液捕获的靶向的颗粒，用于如 下的至少一种储存、分析、实验、诊断、治疗和处理。因此，癌细胞包括任何肿瘤、恶性和/ 或患病细胞。
而且，短语体液除了涵盖任何身体的体液例如血液之外，在一些实施方案中还可 意指任何含有供捕获的癌细胞的样品流体。
在一些实施方案中，一个重要的特征是使体液(例如血液)中含有的大多数，优选 地全部或基本上全部的白细胞(其也可以称为白血球，在整个本公开中，该短语可以和白细胞互换使用)通过，并且全部或者基本上全部的通过的白细胞保持活力，同时捕获(或者以其他方式过滤、保持、分离)体液中全部或基本上全部的CTC。在一些治疗性实施方案中， 这种功能性能够保持和/或提闻患者的免疫系统。
而且，在一些实施方案中，捕获的CTC可与树突细胞(例如来自细胞系)融合以产生杂合细胞，其然后可用于活化患者的免疫系统(即，将融合的CTC/树突细胞放置回患者内)。将杂合细胞给予患者时，预期细胞表达患者的肿瘤特异性抗原谱。在患者的免疫系统具有足够的健康白血球情况下，有更大的机会患者的免疫系统将产生足够的响应以杀死癌细胞。为此，预期需要有至少100，000个杂合细胞以供其发生。因此，根据本公开的一些实施方案的装置可从血液收获相对大量的CTC (例如大于100，000个)。而且，在一些实施方案中，通过如下的至少一种捕获CTC :保留(retention)和与附着于膜表面上的肿瘤特异抗原结合。
在一些实施方案中，提供了融合以从捕获的CTC产生杂合细胞的方法。例如，将具有CTC(例如约100，000或更多)的膜置于细胞融合室的底部上，膜表面(具有CTC)朝上。优选地，将等量的树突细胞供料(导入)室内。树突细胞缓慢沉积在CTC的顶部(通过如下至少一种重力或者通过膜中的开孔过滤)。接着,施加足够的RF脉冲序列(pulse train)(如本领域已知的)使树突细胞与CTC融合，这导致杂合细胞的形成。例如，将具有细胞的膜置于交变场，例如约250-300V/cm，IMHz (例如)，以使细胞悬液稳定化。接着，施加足够幅度(例如约1500V/cm)和持续时间(例如约30-50 μ s)的融合脉冲。融合脉冲之后，再次施加相同频率的交变场以在胞质混合和双核杂合细胞周围的膜的重建过程中保持细胞之间的接触。
在一些实施方案中，特别是关于诊断实施方案，使大多数白细胞(如前面指出的， 优选基本上全部的白细胞，最优选全部白细胞)通过的特征是一个重要的特征，因为在评估患者的癌症和规划治疗中对捕获的CTC进行DNA分析是关键的。因此，在滤器/膜上具有白细胞是较不理想的。
在一些实施方案中，提供了用于从患者的体液分离CTC同时保留体液中含有的白细胞的方法。该方法包括 提供具有过流能力的滤器，使至少含有多个CTC和多个白细胞的体液流过滤器，通过滤器捕获体液中所含的大多数CTC，和使大多数的白细胞通过滤器，其中基本上全部的通过的白细胞保持活力。
在这些实施方案中，例如，捕获的CTC和通过的白细胞中至少一种的大多数选自下组大于约75%、大于约80%、大于约85%、大于约90%、大于约95%、大于约99%、和大于约 99. 9%。
此外，在这些实施方案中，将滤器最初优化以捕获第一类型的CTC，体液中存在的第一类型的CTC的大多数被捕获。这种优化可包括用具有预定过滤面积和每单位过滤面积上预定数量和预定宽度的过滤开孔的第一滤器以预定的过滤压力过滤预定量体液的第一样品，通过第一滤器捕获预定量体液中含有的CTC，确定捕获的CTC量，该量与捕获百分比相关，和从预定量体液的第二样品重复过滤CTC，该捕获百分比小于预定的捕获百分比，其中对于随后的重复过滤，对先前重复过滤中的过滤压力、过滤面积、每单位过滤面积上过滤开孔的数量和过滤开孔宽度中的至少一项进行修饰。在一些实施方案中，对于给定的滤器类型，固定的CTC显示更高的捕获效率。
同样地，在一些实施方案中，捕获的未固定的CTC可通过将它们以足够高的压力 (例如50-500mbar)推挤通过具有相对窄宽度(例如约3_6微米)的开孔的膜而失活。可 施加脉冲，例如约每秒一次，间隔约15分钟以将CTC挤压通过膜开孔，因此可用于在(例 如)治疗期间从膜清除由血液捕获的不想要的CTC。在一些实施方案中，优选将脉冲持续时 间保持(尽可能)较短，以使对其他血细胞的任何可能的不利影响最小化。因此，本公开还 提供了用于使用这个特征从患者的血液捕获CTC的体外系统的一些实施方案。
在一些实施方案中,膜表面上捕获的CTC可使用导电的硼或磷掺杂的金刚石样碳 膜(DLC)失活/杀死。这些导电膜可经受相对高的电压脉冲而不会破坏材料，从而生成强 自由基(radical)分子，其攻击导电膜表面上存在的所有有机物质。在温和的电压脉冲下， 膜表面上存在的CTC会被失活(例如在治疗期间)，而在高电压下驱动时，甚至可以实现膜 的完全清洁(例如用于灭菌)。
根据一些实施方案中，滤器包括膜，所述膜具有一定厚度并且包含多个在膜上布 置并且穿过膜的开孔。在一些实施方案中，膜的厚度和开孔的宽度经优选配置以捕获大多 数的CTC和/或其他污染物，并通过体液中的大多数的白细胞和/或其他“良好”组分并保 持其活力。
在一些实施方案中，提供了用于保持和/或增强癌症患者的免疫系统的方法，并 包括将预定量的癌症患者的血液流导向滤器，通过滤器捕获血液中含有的大多数CTC，使大 多数白细胞通过滤器，其中基本上全部的通过的白细胞均保持活力，和将含有通过的白细 胞的过滤的血液导回入患者。与先前的实施方案相似，捕获的CTC和通过的白细胞中至少 一种的大多数选自下组大于约75%、大于约80%、大于约85%、大于约90%、大于约95%、大于 约99%、和大于约99. 9%ο
在一些实施方案中，提供了用于从还至少含有白细胞的体液捕获CTC的系统，并 包括泵，具有入口和出口的滤器，在体液来源和滤器之间建立流体联通的第一导管，和在滤 器和泵之间建立流体联通的第二导管。滤器经配置以捕获体液中含有的大多数CTC并使大 多数白细胞通过滤器，其中基本上全部的通过的白细胞均保持活力。
在这些实施方案中，可另外包括如下的任意和全部用于确定第一导管内压力的 第一压力传感器，和用于确定第二导管内压力的第二压力传感器。泵选自下组蠕动泵、齿 轮泵、螺杆泵(progressive cavity pump)、罗茨泵、文丘里泵、活塞/往复泵、压缩气体/空 气泵和前述的任何组合。
在本公开提供的任何系统(甚至是装置组件)实施方案中，也可以包括控制器用 于控制操作和/或监测装置/系统的流速和压力的至少一种。
在一些实施方案中，提供了用于从患者的血液捕获CTC的体外系统，并且包括控 制器，其任意地包括泵环响应计时器、泵、滤器、在患者血液供应和泵之间建立流体联通的 第一导管，在泵和滤器之间建立流体联通的第二导管，和用于提供从滤器流出的流体联通 的第三导管。滤器经配置以捕获血液中含有的大多数CTC并使大多数白细胞通过滤器，其 中基本上全部的通过的白细胞均保持活力。
在这些实施方案中，第三导管在滤器和患者或容器之间建立流体联通，并可还包 括个阀，在那里第三导管提供在滤器和阀之间的流体联通。在更进一步的实施方案中，可以 为这种系统提供第四导管，用于在阀和患者之间建立流体联通，在那里将经过滤的血液输送回患者。
这些实施方案可进一步包括至少一个压力传感器，用于监测进入滤器装配体的流 体联通的压力，或者至少两个压力传感器，一个压力传感器监测患者与泵之间的流体联通 的压力，第二个压力传感器监测泵与滤器之间流体联通的压力。更进一步，这些系统可另外 包括第三和第四压力传感器，第三压力传感器监测滤器和阀之间的压力，第四压力传感器 用于监测阀与患者之间的压力。
还可以另外提供气泡传感器以感知例如第三导管内体液中的气泡。
本公开的任何和全部实施方案可进一步包括一个或多个计数装置，用于计数或者 以其他方式表征捕获的污染物、CTC等。这些计数装置/系统可包括例如CASY细胞计数器 和库尔特计数器(另见，例如美国专利号7738094，7136152，6974692，6350619，5962238，55 56764，4296373和3977995 ;前述参考文献的每一个通过提述以它们的整体并入本文)。
在一些实施方案中，提供了一种利用分离系统从体液分离癌细胞的方法，其中该 分离系统包括控制器、用于提供第一定向流速的泵、滤器、在体液来源和滤器之间建立流体 联通的第一导管、在滤器装配体和泵之间建立流体联通的第二导管、用于监测第一导管中 流体联通的第一压力Pl的第一压力传感器、用于监测第二导管中流体联通的压力P2的第 二压力传感器、和用于控制至少泵的操作的控制器。该方法可包括以预定的时间间隔测量 压力Pl和P2，其中对于每一个时间间隔，该方法进一步包括确定Pl和P2之间的压力差值， 并将该压力差值与预定的目标压力范围进行比较。目标压力范围包括目标压力值土压力 滞后值。在这些实施方案中，当输入的压力差值处于目标压力范围内时，泵的第一定向流速 被解锁(unchained)，程序返回测量随后的时间间隔的压力Pl和P2，当输入的压力差值处 于目标压力范围之外时，则确定新的泵流速，并将泵的第一定向流速变为新的泵流速，程序 返回测量随后的时间间隔的压力Pl和P2。
在这些实施方案中，系统进一步包括泵环响应计时器，其中泵环响应计时器以倒 数方式操作，并且新的泵流速的计算包括当检测到输入压力差值大于目标压力值和压力 滞后值之和时，新的泵流速为第一定向泵流速减去流速步长(step size)。而且，当检测到 输入压力差值小于目标压力值和压力滞后值之差时，新的泵流速为第一定向泵流速加上流 速步长。在这些实施方案中，选择流速步长以消除过调(overshoot)。
在一些实施方案中，提供了用于诊断癌症和/或癌症类型的方法，并包括提供具 有过流能力的滤器，使包含至少多个CTC和多个白细胞的体液流过滤器，通过滤器捕获体 液中含有的大多数CTC，使大多数的白细胞通过滤器，其中基本上全部通过的白细胞均保持 活力，对捕获的CTC进行分析，和确定癌症和/或CTC的癌症类型。
在一些实施方案中，提供了癌症治疗方法，并包括提供具有过流能力的滤器，使包 含至少多个CTC和多个白细胞的体液流过滤器，通过滤器捕获体液中含有的大多数CTC，使 大多数的白细胞通过滤器，其中基本上全部通过的白细胞均保持活力，对捕获的CTC进行 分析，确定癌症和/或CTC的癌症类型,和确定用于所确定癌症的治疗。
在一些实施方案中，提供了用于保持和/或增强患者的免疫系统的方法，并包括 提供具有过流能力的滤器，使包含至少多个污染物和多个白细胞的体液流过滤器，通过滤 器捕获体液中含有的大多数污染物，使大多数的白细胞通过滤器，其中基本上全部所通过 的白细胞均保持活力，和将含有通过的白细胞的经过滤的体液导回入患者。
在一些实施方案中，提供了用于从患者体液分离污染物同时保留体液中含有的白细胞的方法，并包括提供具有过流能力的滤器，使包含至少多个污染物和多个白细胞的体液流过滤器，通过滤器捕获体液中含有的大多数污染物，使大多数的白细胞通过滤器，其中基本上全部通过的白细胞均保持活力。
在一些实施方案中，提供了用于CTC/树突细胞融合的方法，并包括提供具有一定数量CTC的膜，将具有CTC的膜置于细胞融合室的底部，使具有CTC的膜表面朝上，向室内供料至少相应量的树突细胞，其中树突细胞沉积在CTC上，和施加RF脉冲序列(例如见上文)，其中树突细胞与CTC融合以形成杂合细胞。
在一些实施方案中，提供了用于涂布含有膜的CTC滤器的方法，并包括提供具有氮化硅的第一表面的膜，该氮化硅含有S1-H和NH2官能度的至少一种，其中在第一表面上存在氧化硅层。该方法还可包括去除膜的第一表面上的氧化硅层，使氮化硅表面与含有末端烯基或炔基中至少一种的化合物反应，以通过S1-C键直接共价附接于表面。
因此，许多其他的实施方案是可能的，包括多种治疗和诊断实施方案。例如，本公开的一些实施方案包括从体液捕获CTC、遗传分析捕获的CTC、确定癌症类型和/或确定治疗方法。确定治疗方法可为可用于所确定的癌症的任何治疗方法。因此，本公开的实施方案包括用于确定癌症(和/或癌症类型)的方法，用于确定癌症治疗的方法，和用于治疗癌症的方法，其使用例如本公开的一些实施方案的过滤/分离特征。
根据一些实施方案的膜的开孔可为约3 μ m-约5 μ m，在一些实施方案中，可包括约5 μ m-约8 μ m的宽度。
一个或多个上文提到的关于本文公开的任意和全部方法、系统和装置的实施方案，以及由本公开支持的任何其他实施方案，可以包括一个或多个如下特征
-优化滤器以捕获第一类型的CTC，并捕获体液中存在的第一类型的CTC的大多数；
-这种优化(如上所述)可包括如下的一种或多种(并优选数种或全部)用具有预定的过滤面积和每单位过滤面积上预定量和预定宽度的滤器开孔的第一滤器以预定的过滤压力过滤预定量体液的第一样品，通过第一滤器捕获预定量体液中含有的CTC，确定捕获的CTC的量，该量与捕获百分比相关，和从预定量体液的第二样品重复过滤CTC，该捕获百分比小于预定的捕获百分比。对于随后的重复过滤，对先前重复过滤中的过滤压力、过滤面积、每单位过滤面积上滤器开孔的数量和滤器开孔宽度中的至少一项进行修饰。
-膜的厚度和开孔的宽度经配置以捕获大多数CTC，并使体液中大多数的白细胞通过并保留活力；
-体液在流过滤器之前不进行处理；
-体液在流过滤器之前不用固定剂处理；
-方法中捕获的CTC和通过的白细胞中至少一种的大多数选自下组大于约75%、 大于约80%、大于约85%、大于约90%、大于约95%、大于约99%、和大于约99. 9% ；
-压力传感器确定沿着任何和全部流体导管的压力；
-泵选自下组蠕动泵、齿轮泵、螺杆泵、罗茨泵、文丘里泵、活塞/往复泵、压缩气体/空气泵和前述的任何组合；
-一个或多个控制器、处理器、监测器、传感器、存储、联通和电路，用于本文公开的任何方法、系统和/或装置的控制操作、报告、联通和/或监测，其藉由模拟方式、数字方式 或其组合；
-一个或多个流体导管用于在任何所公开元件(例如，滤器、泵、传感器、容器、患 者、阀等)之间建立流体联通；
-一个或多个阀；
-在系统(例如泵、滤器、导管、阀)的任何位置提供的压力和/或气泡传感器；
-在根据一些实施方案的系统/装置中任何位置提供的一个或多个计数装置，用 于计数或者表征捕获的CTC、污染物和通过的细胞(例如白细胞)中的至少一种；
-过滤膜，其包括功能化的抗体和/或受体分子，其经配置以附着于一种或多种 CTC的至少一部分，其中这些受体分子可配置在两性离子涂层上以避免其他物质的非选择 性吸附；
-计时器，例如泵环响应计时器，其中所述计时器以倒数方式操作；
-用于计算新的泵流速的方法、系统和装置，其可包括如下的一个或多个(优选数 个或全部)当检测到输入压力差值大于目标压力值和压力滞后值之和时，新的泵流速为 (comprise)第一定向泵流速减去流速步长，和当检测到输入压力差值小于目标压力值和压 力滞后值之差时，新的泵流速为第一定向泵流速加上流速步长；和
-可选择流速步长(见上文)以消除过调(overshoot)。
通过参考下文的附图和其后的详细说明，本申请中公开的方法、系统和装置的这 些和其他的实施方案、目标和优点将变得更加显而易见。
附图简述


图1图解了根据本公开一些实施方案的用于捕获癌细胞的膜的截面图。
图2A和2B图解了根据本公开一些实施方案的膜，以20倍放大显示在从流体流分 离出来之后癌细胞的存在；图2A图解了不具有两性离子涂层的膜的实施方案,而图2B图解 了具有两性离子涂层的膜的实施方案。
图3A图解了根据本公开一些实施方案的用于从有限的流体样品分离CTC(和/或 其他细胞、污染物等)的系统的示意图。
图3B图解了图3A中所示示意图的示例系统的透视图，用于根据本公开的一些实 施方案从有限的流体样品分离CTC。
图4A图解了根据本公开一些实施方案的用于从大量流体样品(例如直接/间接 来自患者的显著量的血液)分离CTC(和/或其他细胞、污染物等)的体外系统的示意图。
图4B图解了图4A中所示的示意图的体外系统的透视图，用于根据本公开的一些 实施方案从大量流体样品分离CTC。
图5图解了根据本公开的一些实施方案用于控制流体样品(例如体液)流过图 3A-B中提供的示例系统的示例的工艺流程。
图6的表格例证了在正常成人组织中发现的上皮细胞粘附分子(Ep-CAM)的分布 (参见，例如，Balzar, M.等，“The Biology of the 17-1A antigen (Ep-CAM)，，，J. Mol · Med.，77:699-712(1999))。
图7的表格例证了人恶性瘤形成中的Ep-CAM表达(参见，例如，Balzar, M. 等，“The Biology of the 17-1A antigen (Ep-CAM)，，，J. Mol. Med.，77:699-712 (1999))。
图8A和SB是根据本公开一些实施方案的具有沿其表面布置的开孔的滤器膜的 (不同放大倍数的)放大照片。
实施方案的详细说明
本公开的至少一些实施方案提供了用于分离(其也可以称作捕获或过滤，在本公开全文中分离、捕获和过滤可以互换使用)体液(例如血液)中含有的大多数CTC的方法、 系统和装置，其中这些实施方案包括血相容性滤器。这种滤器可包括提供有大量开孔的膜或类似结构(例如微筛/滤器；开孔也可以称作孔)，并且在一些实施方案中，开孔是精确的。也就是说，根据一些实施方案，开孔的容差(tolerance)在如下之内小于约0.5μπι， 小于约O. 25 μ m,小于约O.1 μ m，小于约O. 05 μ m,小于约O. 025 μ m,小于约O. 01 μ m。值得注意的是，在一些实施方案中，膜可为任何具有一定厚度的一般为薄、平的板样结构，包括例如中空纤维、刻痕蚀刻膜(tracked etch membranes)、微机械膜、PDMS膜等；这些材料可为单层的或者是复杂/复合的结构(例如三维的)。
根据一些实施方案，大多数包括，但不仅限于，大于约50%，55%, 60%, 65%, 70%, 75% ，80%, 85%, 90%, 95%, 99%, 99. 9%和99. 99%,和这些百分比之间的值(用于如下至少一种捕获CTC和/或其他预定的特定细胞和/或污染物；和使白细胞和/或过滤介质(即体液) 的其他重要(vital)组分通过)。
在一些实施方案中，在分离/过滤过程中(对于本公开的实施方案，分离和过滤同义地使用)，膜上提供的开孔对体液中存在的组分和/或正常细胞，特别地对体液中存在的白细胞，无论是定量上还是定性上，均具有最小的影响，而且在一些实施方案中，具有极小的不利影响。而且，至少在一些所公开的实施方案中，过滤体液的结果是如下至少一种基本上没有溶血，基本上没有血小板损伤和/或活化，和基本上没有白细胞损伤、活化和/或保留发生。在一些实施方案中，体液过滤具有至少一种如下的结果没有溶血，没有血小板损伤和/或活化，和没有白细胞损伤、活化和/或保留 发生，以及补体系统活化、凝固系统活化、血栓(thrombosis)等(例如。用于测试体外血系统的ISO要求)。
在一些实施方案中，定量和定性意指例如红细胞通过膜而溶血小于约1%，小于约 O. 8%,小于约O. 5%,或者小于约O. 1% (取决于实施方案)。根据一些实施方案，定量和定性意指例如膜能够保留大多数的CTC，包括例如75%，80%, 85%, 90%, 95%, 99%, 99. 9%和99. 99% ;并允许大多数的血小板通过，超过约90%，并在其他实施方案中，优选超过约95%，约99%，约 99. 9%和约99. 99%,和这些百分数之间的数值的血小板通过而无任何明显的血小板活化。 而且，在一些实施方案中，定量和定性意指例如膜能够保留CTC并允许超过约95%的白细胞通过，且对白细胞具有最小损伤至基本上没有损伤和/或具有最小的白细胞活化至基本上没有白细胞活化。而且，根据一些实施方案，这些(大多数)百分数可为约99%，约99.9%， 和约99. 99%(取决于实施方案)。对于这些实施方案，定性也可意味着通过滤器的大多数白细胞的活力被保留(例如健康的、有功能的)。根据一些实施方案，大多数通过的白细胞包括，但不仅限于，大于约95%, 99%, 99. 9%, 99. 99%, 99，9999和99. 999999%,和这些百分数之间的数值(通常，保留的白细胞的最大数目小于膜中开孔的数目，因为通过的白细胞的实际数目要大许多数量级)。因此，细胞(例如通过的白细胞)的活力可定义为健康的、有能力的和/或良好的细胞，其能够在例如人或动物体内贡献其预期的功能性。
表1.涂覆方法(+意味着有利，-意味着不利)


本公开的实施方案致力于特定细胞和/或污染物的分离/捕获，以及癌症的确定、监测和治疗。而且，一些实施方案致力于用于在体内或体外从体液中去除癌、干细胞和/或肿瘤细胞的方法、系统和装置，从而预防或阻止癌的增生。一些实施方案提供了例如具有大量开孔(优选地精确的数目)的血相容性膜，其在分离过程期间对体液中存在的细胞产生的不利影响，无论是在定性还是定量上，都是最小的。例如，在一些实施方案中，大多数的循环肿瘤细胞被滤器捕获，同时大多数的例如白细胞被允许通过，并且通过的白细胞保持其活力。