Ako funguje dialýza?

Dialýza odstraňuje z tela metabolický odpad a tekutiny, ktoré vaše obličky nedokážu odstrániť. Účelom dialýzy je tiež udržiavať rovnováhu tela úpravou hladín rôznych toxických látok v krvi. Bez dialýzy by všetci pacienti s nefunkčnými obličkami zomreli na akumuláciu toxínov v tele..

Princípy dialýzy

Existujú dva typy dialýzy: peritoneálna dialýza a hemodialýza. Bez ohľadu na zvolenú možnosť liečby sú ciele dialýzy veľmi podobné: dialýza má nahradiť základné funkcie obličiek. Cieľom liečby je odstrániť metabolické produkty, odstrániť prebytočnú tekutinu a udržať vyvážené množstvo chemických zlúčenín (elektrolytov) a iných látok v tele. Účinná dialýza vyžaduje: semipermeabilnú membránu, prívod krvi, dialyzačnú tekutinu a spôsob odstraňovania prebytočnej tekutiny.

Polopriepustná membrána

Počas dialýzy oddeľuje krv z dialyzačného roztoku polopriepustná membrána. Táto membrána umožňuje, aby cez seba prechádzali iba určité látky. Odstraňuje metabolické produkty, vodu, elektrolyty a ďalšie látky z krvi do dialyzačného roztoku (a niekedy aj opačným smerom) procesom nazývaným difúzia. Pohyb odpadových látok a iných látok závisí od priepustnosti membrány, veľkosti a štruktúry rôznych látok, zloženia dialyzačného roztoku a prívodu krvi do membrány..

Prívod krvi

Čím účinnejšie je prekrvenie membrány, tým kvalitnejšia je dialýza. Pri hemodialýze je možné regulovať prívod krvi pomocou dialýzy.

Roztok na dialýzu

V prípade použitia ktorejkoľvek z dvoch metód dialýzy odstraňuje dialyzačný roztok metabolické produkty z krvi. Okrem toho obsahuje určité látky, ktoré pomáhajú vyrovnať nerovnováhu spôsobenú zlyhaním obličiek..

Odstránenie kvapaliny

Odstránenie tekutiny pri hemodialýze sa dosahuje veľmi odlišnými procesmi (na rozdiel od peritoneálnej dialýzy). Pri hemodialýze používa dialýzový prístroj tlakové rozdiely, vďaka ktorým tekutina vyteká z krvi cez membránu do dialyzačného roztoku. Peritoneálna dialýza využíva glukózu v dialyzačnej tekutine. To má za následok stimuláciu pohybu prebytočnej tekutiny z krvi do dialyzačného roztoku, ktorý je pravidelne odvádzaný. Účel dialýzy

Účel dialýzy

Bez ohľadu na to, ktorá metóda dialýzy sa používa, sleduje nasledujúce ciele: odstránenie metabolických produktov, odstránenie prebytočnej tekutiny, náprava nerovnováhy elektrolytov a úprava hodnoty pH v tele.

Dialýza

Dialýza je umelé čistenie krvi a iných tekutín ľudského tela od nahromadených toxínov, keď orgány samotnej osoby nie sú schopné vykonávať tieto funkcie normálne. Krv sa zvyčajne filtruje v obličkách, ktoré zadržiavajú užitočné látky a vylučujú škodlivé látky močom. Pri chorobe obličiek, keď jedna alebo obe obličky nefungujú, je potrebné dialýzu. Existujú dva spôsoby dialýzy. Prvým je čistenie krvi cez pobrušnicu (peritoneálne) v tele samotnom, druhým je spojenie s umelou obličkou..

Princíp činnosti

Princíp dialýzy je založený na zákonoch osmózy. Aby tieto zákony fungovali, sú potrebné veľmi tenké membrány, ktoré prepúšťajú iba vodu a určité látky v nej rozpustené. Ak sa na oboch stranách týchto membrán vytvorí iná koncentrácia kvapaliny, potom sa tieto kvapaliny pokúsia preniknúť cez membránu, aby sa vyrovnala úroveň koncentrácie a nastolila rovnováha: ak je na jednej strane membrány viac látok ako na druhej, niektoré z nich padajú na druhú stranu. Prirodzené membrány ľudského tela sú pľúca, pobrušnice a obličkové kapiláry; tieto membrány umožňujú určitým látkam prechádzať, zatiaľ čo v nich zostávajú ďalšie základné časti krvi. Jedná sa presne o mechanizmus účinku dialýzy, ktorý je predpísaný pri poškodení funkcie obličiek alebo pri otravách, ako sú otravy hubami alebo liekmi. Existuje veľa ľudí, ktorí sa podrobujú dialýze niekoľkokrát týždenne. V prípade závažných obličkových patológií môže hemodialýza (umelá oblička) stále poskytovať takmer normálny život. Je však známe, že najlepším riešením je transplantácia obličky (transplantácia)..

Metódy dialýzy

Existujú dva spôsoby dialýzy. Pri takzvanej peritoneálnej dialýze sa peritoneum s krvnými cievami používa ako membrána. Táto metóda sa primárne používa pri transplantácii obličky (predtým, ako začne fungovať nová oblička). Pri hemodialýze sa krv čistí mimo ľudského tela, krv sa čistí umelou obličkou. Táto metóda dialýzy je účinnejšia ako peritoneálna dialýza; používa sa na chronické a nevyliečiteľné choroby obličiek.

Peritoneálna dialýza

Pacientovi sa podáva peritoneálna dialýza v lokálnej anestézii. Tenký katéter z mäkkého plastu sa zavedie priamo do brušnej dutiny cez pobrušnicu, cez ktorú sa do nej zavedie 1 - 2 litre roztoku glukózy a minerálov. Potom peritoneum začne pôsobiť ako membrána, pretože bola umelo narušená rovnováha tekutín v tele. Na jednej strane membrány v brušnej dutine je kvapalina, v ktorej sú rozpustené zložky, a jedovaté látky sú v peritoneu a v jeho krvných cievach. Jedovaté látky sa teda snažia preniknúť do tekutiny brušnej dutiny, kým sa ich koncentrácia v nej nestane rovnakou ako v celom tele. Peritoneum však neumožňuje krvným bunkám a živinám, takže zostávajú v tkanivách ľudského tela..

Hemodialýza

Pri hemodialýze sa krv z ľudského tela posiela do prístroja na umelé obličky. Tento prístroj je tvorený špirálami pripomínajúcimi črevné membrány, ktoré sú neustále premývané špeciálnou tekutinou. Jeden postup vyžaduje približne 100 - 200 litrov dialyzačnej tekutiny. Krv prúdi v tenkých špirálach, trosky vstupujú do dialyzačnej tekutiny, ktoré sú vyplavené. Na začiatku hemolýzy sa tenká ihla vloží do žily v paži pacienta. Z neho sa krv prečerpáva cez črevo do umelej obličky. Vyčistená krv sa vstrekuje pod tlakom do žily a vracia sa tak do ľudského obehu..

Pacient, ktorý sa javí ako pripútaný k hemodialyzačnému prístroju, nemusí kvôli chorobe obličiek cestovať. Dialýzu možno niekedy vykonať na miestach, ktoré navštevujete. Pre špeciálne prípady sú navyše k dispozícii mobilné hemodialyzačné prístroje. Opýtajte sa na ne svojho lekára..

Princíp metódy dialýzy

V modernom svete závisí ľudské zdravie od mnohých faktorov. Využívame najnovšie najnovšie úspechy v technologickom a chemickom priemysle, obyvatelia miest chtiac-nechtiac musia dýchať znečistené ovzdušie a ľudská výživa nie je veľmi užitočná. To všetko má negatívny vplyv na ľudské zdravie. V tomto ohľade je najpopulárnejším smerom v medicíne „čistenie“ tela.

Látky tvoriace telo sú koloidné systémy. Pokožka, svaly, nechty, vlasy, krvné cievy, pľúca, celý gastrointestinálny trakt a oveľa viac, bez ktorých je život sám osebe nemysliteľný, pozostávajú z koloidov bohatých na proteíny spojivového tkaniva. Môžeme povedať, že bez koloidnej chémie je nemožné si predstaviť každodenný život človeka všeobecne. Sám človek je koloidný systém. Kvôli koloidnej chémii dochádza k mnohým procesom a reakciám.

Obličky sú filtre a odstraňujú obscénne prebytky z nášho tela vo forme prebytočnej vody a solí. Samozrejme, v obličkách sa nepretržite tvoria kryštály soli, čo je úplne normálne, ak sa obličky vyrovnávajú so svojou úlohou vylučovať odpadové látky z tela. Soli sa prirodzene vylučujú z tela a nespôsobujú žiadne obavy. Ak ale obličky nezvládajú svoju funkciu, odporúča sa dialýza.

Dialýza je čistenie koloidných roztokov vrátane umelého čistenia krvi a iných tekutín ľudského tela od nahromadených toxínov. Bez dialýzy by všetci pacienti s nefunkčnými obličkami zomreli na akumuláciu toxínov v tele. Tento problém vyriešila taká veda, ako je koloidná chémia..

Okrem toho hrá koloidná chémia dôležitú úlohu pri vývoji účinných metód ochrany životného prostredia, ako je napríklad čistenie vody od rôznych kontaminantov..

Vedci prenikajú iba do tajomstiev štruktúry a práce buniek živých organizmov a snažia sa pochopiť zákony očistenia tela.

Ako postupuje dialýza, aké parametre ju ovplyvňujú? Na čom je táto metóda založená? Prečo príroda uprednostňuje koloidný stav?

Tieto otázky nás veľmi zaujali, pretože v budúcnosti plánujeme stať sa lekármi. Z tohto dôvodu sme vyvinuli projekt: „Dialýza, jej typy a faktory, ktoré ju ovplyvňujú“, určil cieľ a ciele:

Účel: Štúdium dialýzy a faktorov ovplyvňujúcich túto metódu.

- študovať literatúru o dialýze a jej druhoch,

- určiť, na čom je metóda založená,

- experimentálne preskúmať vplyv rôznych faktorov (teplota, plocha membrány, „živné médium“) na dialýzu.

Výskumný objekt: koloidné systémy

Predmet výskumu: faktory ovplyvňujúce dialýzu v koloidných systémoch.

Výskumná hypotéza

Rýchlosť dialýzy je ovplyvnená teplotou, plochou membrány, „živným médiom“.

Výskumné metódy

Vykonaný experiment si nevyžaduje veľké investície, pretože všetky potrebné reagencie sú k dispozícii v školskom laboratóriu. Pokusy sa môžu opakovať mnohokrát, pretože ich implementácia si nevyžaduje dlhý časový rámec.

Praktický význam štúdie spočíva v možnosti použitia metód čistenia koloidných systémov na riešenie problémov životného prostredia: blokovanie šírenia oleja (ak je vodná plocha pri nehode znečistená olejom) alebo čistenie vodných útvarov od bielkovinových látok obsiahnutých v odpadových vodách z potravinárskych podnikov.

Sme presvedčení, že ľudia by mali vedieť všetko o koloidných systémoch, metódach ich čistenia. Byť schopný tieto vedomosti uplatniť, pretože na nich závisí život budúcich generácií.

1. Koloidné systémy, metódy ich čistenia.

1.1. Koloidný systém.

Pojem „koloid“ zaviedol v roku 1861 anglický chemik Thomas Graham. Zistil, že roztoky želatíny, škrobu a iných látok podobných lepidlu sa v mnohých vlastnostiach veľmi líšia od roztokov anorganických solí a kyselín. V gréčtine je „kolo“ lepidlo; takto sa objavil názov.

Na získanie molekulárnych koloidov stačí uviesť suchú látku do styku s rozpúšťadlom. Rozpúšťanie makromolekulárnych koloidov prechádza fázou napučiavania. Po napučaní molekuly rozpúšťadla preniknú do tuhého polyméru a posunú makromolekuly od seba. Polymérne napučanie je dôležitým krokom pri výrobe mnohých materiálov (surové vyčiňovanie, vulkanizácia gumy).

Metódy čistenia koloidov.

Existujú tri hlavné spôsoby čistenia koloidov.

1.2. Dialýza.

Dialýza - čistenie koloidných roztokov a látok s vysokou molekulovou hmotnosťou zo zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou rozpustených v nich pomocou polopriepustnej membrány. Počas dialýzy prechádzajú molekuly rozpustenej látky s nízkou molekulovou hmotnosťou cez membránu a za ňou zostávajú koloidné častice, ktoré nie sú schopné dialýzy (prechádzajú cez membránu)..

Najjednoduchším dialyzérom je vrecko s kolódiom (polopriepustným materiálom), ktoré obsahuje tekutinu na dialýzu. Vrecko je ponorené v rozpúšťadle (napr. Vode). Koncentrácia dialyzátu v dialyzovanej tekutine a v rozpúšťadle sa postupne stáva rovnakou. Výmenou rozpúšťadla môžete dosiahnuť takmer úplné vyčistenie od nežiaducich nečistôt. Rýchlosť dialýzy je zvyčajne extrémne nízka (týždne). Proces dialýzy sa urýchľuje zvyšovaním plochy a teploty membrány, pričom sa neustále mení rozpúšťadlo. Proces dialýzy je založený na procesoch osmózy a difúzie, čo vysvetľuje, ako sa urýchľuje. Dialýza sa používa na čistenie koloidných roztokov od nečistôt z elektrolytov a od ne-elektrolytov s nízkou molekulovou hmotnosťou. Materiál, ktorý prešiel membránou, sa nazýva dialyzát.

1.3 Elektrodialýza Elektrodialýza je dialýzový proces urýchlený pôsobením elektrického prúdu. Elektrodialýza sa používa na čistenie koloidných roztokov kontaminovaných elektrolytmi. Proces elektrodialýzy sa v zásade líši od konvenčnej dialýzy. Podstatný rozdiel je v tom, že pomocou vonkajšieho elektrického poľa je možné rýchlejšie a úplne oddeliť katióny a anióny elektrolytov od koloidného roztoku. Najjednoduchším elektrodialyzérom je nádoba rozdelená do 3 komôr. Koloidný roztok, ktorý sa má čistiť, sa naleje do strednej komory vybavenej miešadlom. Bočné komory obsahujú elektródy pripojené k zdroju jednosmerného prúdu a trubice na prívod a odvod rozpúšťadla (vody). Pôsobením elektrického poľa sa katióny prenášajú zo strednej komory do katódovej komory a anióny do anódovej komory. Výhodou elektrodialýzy oproti bežnej dialýze je malé množstvo času potrebného na čistenie (minúty, hodiny). Je potrebné poznamenať, že elektrodialýza je obzvlášť účinná až po predbežnom vyčistení. použitím konvenčnej dialýzy, keď je rýchlosť difúzie nízka v dôsledku poklesu gradientu koncentrácie elektrolytu medzi solom a vodou a je možné použiť elektrické pole vysokého napätia bez obáv zo silného zahriatia solu 1.4 Ultrafiltrácia. Ultrafiltrácia - filtrácia koloidných roztokov cez polopriepustnú membránu, ktorá prechádza disperzným médiom s nečistotami s nízkou molekulovou hmotnosťou a zadržiava častice dispergovanej fázy alebo makromolekuly. Na urýchlenie procesu ultrafiltrácie sa uskutočňuje pokles tlaku na oboch stranách membrány: vo vákuu alebo pod vysokým tlakom. To znamená, že ultrafiltrácia nie je nič iné ako dialýza uskutočňovaná pod tlakom. Ultrafiltrácia umožňuje oddelenie elektrolytov a iných nečistôt (neelektrolyty s nízkou molekulovou hmotnosťou) od koloidného roztoku, a nie počas dialýzy. Počas ultrafiltrácie sa dosahuje vysoký stupeň čistenia solu, ktorý sa pravidelne zriedi vodou. Po zriedení vodou bude sol obsahovať menej nízkomolekulárnych nečistôt, ale súčasne stabilizátorov. V konečnom štádiu sa môže koloidný roztok zahustiť odsatím dispergačného média. Je dôležité, aby sa zvýšila koncentrácia iba dispergovanej fázy, zatiaľ čo zloženie disperzného média zostane prakticky konštantné. Ultrafiltráciu je možné použiť v kombinácii s elektrodialýzou (elektro-ultrafiltrácia), vďaka čomu sa výrazne urýchľuje odstraňovanie elektrolytov z koloidného roztoku. Použitie membrán s určitou veľkosťou pórov umožňuje separáciu koloidných častíc. do frakcií podľa veľkosti a zhruba tieto veľkosti určujú. Bolo navrhnutých veľa zariadení na ultrafiltráciu. Pretože ultrafiltrácia vždy prebieha pod tlakom, vo všetkých ultrafiltračných zariadeniach je membrána položená buď na dosku s malými otvormi, ktorá slúži ako jej podpora, alebo sa získava priamo na stenách neglazovanej porcelánovej nádoby. Napríklad ultrafiltre Bechhold sa získavajú nanášaním zriedeného kolódia na steny nádoby z porézneho porcelánu a jeho následným vysušením, čo naznačuje, že ultrafiltrácia nie je iba metódou čistenia koloidných systémov, ale je možné ju použiť aj na analýzu odchýlok a prípravnú separáciu dispergovaných systémov. spôsob kompenzačnej dialýzy spočíva v tom, že namiesto čistého rozpúšťadla sa v dialyzátore používajú roztoky určených nízkomolekulárnych látok rôznych koncentrácií. Napríklad na stanovenie voľnej hladiny cukru v krvi, ktorý nie je viazaný na bielkoviny, sa dialyzuje proti izotonickému soľnému roztoku obsahujúcemu rôzne koncentrácie cukru. V roztoku, kde sa koncentrácia cukru rovná koncentrácii voľného cukru v krvnom sére, sa koncentrácia cukru počas dialýzy nemení. Táto metóda umožnila odhaliť prítomnosť glukózy a močoviny vo voľnom stave v krvi. Princíp kompenzačnej dialýzy sa použil na vytvorenie prístroja nazývaného „umelá oblička“. Môže sa použiť na čistenie krvi pacienta od rôznych nízkomolekulárnych látok - metabolických produktov, dočasne nahradzujúcich funkciu chorej obličky indikáciami ako akútne zlyhanie obličiek, následkom otravy, pri ťažkých popáleninách atď..

2. Aplikácia koloidných systémov.

V prírode sú rozšírené koloidné systémy: pôda, hlina, prírodné vody, veľa minerálov, drahé kamene. Biologické tekutiny: krv, plazma, lymfa, mozgovomiechový mok, jadrová šťava, cytoplazma. Z chemického hľadiska je organizmus ako celok najkomplexnejším súborom mnohých koloidných systémov. Akýkoľvek živý organizmus zahŕňa pevné, tekuté a plynné látky, ktoré sú v zložitom vzťahu s prostredím. Cytoplazma buniek má vlastnosti charakteristické pre kvapalné aj želatínové látky.

Koloidné systémy majú pre medicínu veľký význam.

Nemecký lekár William Kolff prvýkrát použil prístroj „umelá oblička“. Odvtedy sa používa na urgentnú chronickú starostlivosť pri akútnej intoxikácii, na prípravu pacientov s chronickým zlyhaním obličiek na transplantáciu obličiek, na dlhodobú (10 - 15 rokov) podporu života pacientov s chronickým ochorením obličiek.

Prístroj je systém plochých kanálov oddelených tenkými celofánovými membránami, cez ktoré sa krv a dialyzát pomaly pohybujú v opačných prúdoch - soľný roztok obohatený o plynnú zmes CO2 + O TOM2. Zariadenie je pripojené k obehovému systému pacienta pomocou katétrov zavedených do dutej žily (prívod krvi do dialyzátu) a ulnárnych (výtokových) žíl. Dialýza trvá 4 - 6 hodín. Týmto sa dosiahne čistenie krvi z dusíkatých toxínov s nedostatočnou funkciou obličiek, tj. chemia krvi je regulovana.

3. Výskum.

Keď sa koloidné systémy získajú pomocou chemických reakcií, môžu sa vytvárať vedľajšie produkty.

Všetky typy nežiaducich nečistôt sú zastúpené hlavne látkami s nízkou molekulovou hmotnosťou, a preto si čistenie koloidných systémov kladie za cieľ uvoľnenie koloidných systémov z látok s nízkou molekulovou hmotnosťou. Dialýza je najjednoduchšia metóda čistenia koloidných systémov.

Metóda dialýzy je založená na nerovnakej schopnosti zložiek roztoku difundovať cez tenké vrstvy - membrány so selektívnou permeabilitou. Membrána je pórovitý film, cez ktorého póry môžu prenikať malé molekuly. Metóda dialýzy sa používa na čistenie zlúčenín s vysokou molekulovou hmotnosťou od zlúčenín s nízkou molekulovou hmotnosťou, ako aj na koncentráciu polymérnych roztokov.

Ak vezmete koloidný roztok ako živné médium a vložíte doň niekoľko kryštálov soli, môžete pozorovať rast „záhrady“. „Záhrada“ sa vyvíja v dôsledku javu „dialýzy“. Kryštály soli budú pokryté filmom a na ňom sa objavia púčiky, z ktorých sa vyvinú viacfarebné, rovné a zakrivené bizarné stonky. Získajú sa veľmi krásne rozvetvené „stromy“. V koloidnom roztoku je každý kryštál pokrytý polopriepustným filmom. Voda týmto filmom prechádza iba jedným smerom - od koloidného roztoku po kryštál. V takom prípade sa film natiahne a praskne, časť kryštálu vytečie a okamžite sa znovu pokryje rovnakým filmom. Tento proces sa opakuje niekoľkokrát a mineralogické „stromy“ môžu rásť a rozvetvovať sa.

Zážitok číslo 1

Štúdium závislosti „živného média“ na dialýze.

Ako živné médium sa vzalo tekuté sklo a koncentrovaný roztok žltej krvi.

Asi polovica roztoku žltej krvi sa naliala do skleneného valca č. 1 a koncentrovaný roztok vodného skla sa nalial do valca č. 2.

Do každého valca bolo vložených niekoľko kryštálov chloridu železitého. Kryštály soli boli pokryté filmom a na ňom sa objavili púčiky, z ktorých sa začali vyvíjať viacfarebné, rovné a zakrivené bizarné stonky. V tekutom skle a v koncentrovanom roztoku žltej krvnej soli bol každý kryštál pokrytý polopriepustným filmom pozostávajúcim z kyseliny kremičitej a zlúčenín železa a kyánu. Voda prechádzala týmto filmom iba jedným smerom - od skla a roztoku žltej krvnej soli po kryštál. V tomto prípade sa film natiahol a roztrhol, časť kryštálu vytekala a bola okamžite znovu zakrytá rovnakým filmom. Tento postup sa opakoval niekoľkokrát. Odhalenie: rýchlosť procesu vo valci č. 1 bola vyššia. (Dodatok 1).

Záver: rýchlosť dialýzy je ovplyvnená charakterom koloidného roztoku.

Zážitok číslo 2

Štúdium závislosti nečistôt s nízkou molekulovou hmotnosťou na dialýze.

Koncentrovaný roztok soli žltej krvi sa vzal ako živné médium.

Päť sklenených valcov sa vylialo asi do polovice koncentrovaného roztoku žltej krvnej soli. Hodili sme niekoľko kryštálov do valca č. 1 - chlorid železnatý (žltý), do valca č. 2 - manganistan draselný (karmínový), do valca č. 3 - síran meďnatý (modrý), do valca č. 4 - síran nikelnatý (zelený), do valca. Č. 5 - dichróman draselný (oranžový).

Farba chemických „rastlín“ a ich tvar boli odlišné. Vo valci č. 1 je vegetácia podobná stromom a vo zvyšných valcoch sa objavili mineralogické dreviny podobné riasam. Farba „vegetácie“ sa zhodovala s farbou solí. (Príloha č. 2).

Záver: rýchlosť dialýzy je ovplyvnená charakterom nízkomolekulárnej látky zavedenej do koloidného roztoku..

Zážitok číslo 3

Štúdium vplyvu teploty na dialýzu.

Koncentrovaný roztok soli žltej krvi sa vzal ako živné médium.

Približne polovica soľných roztokov s rôznymi teplotami sa naliala do dvoch sklenených valcov. Riešenie č. 1 - teplota 37 stupňov Celzia, riešenie č. 2 - izbová teplota (22 stupňov Celzia).

Do každého valca bolo vložených niekoľko kryštálov chloridu železitého. Začala sa dialýza. Dialýza vo valci č. 1 prebiehala vyššou rýchlosťou. (Príloha č. 3).

Záver: rýchlosť dialýzy je ovplyvnená teplotou. Rýchlosť procesu rastie so zvyšujúcou sa teplotou, pretože molekuly interagujúcich telies sa začínajú pohybovať rýchlejšie.

Skúsenosť č

Štúdium účinku membránovej oblasti na dialýzu.

Koncentrovaný roztok soli žltej krvi sa vzal ako živné médium.

Vzali sme dva sklenené valce. Asi polovica koncentrovaných roztokov žltej krvnej soli sa naliala do týchto valcov. Malé kryštály soli chloridu železitého boli hodené do valca č. 1 a tenká doska kryštálov chloridu železitého bola umiestnená do valca č. 2 (hmotnosť dosky chloridu železitého sa rovná hmotnosti kryštálov umiestnených vo valci č. 1). Dialýza vo valci č. 2 prebiehala vyššou rýchlosťou.

Záver: rýchlosť dialýzy je ovplyvnená oblasťou membrány. Dialýza je rýchlejšia, keď sa zväčšuje plocha membrány.

Záver

Výsledkom štúdia literatúry a výskumu je, že sa nám zdá, že sme dokázali nájsť odpoveď na položené otázky. Príroda uprednostňuje presne koloidný stav, pretože látka v koloidnom stave má veľké rozhranie medzi fázami. A to prispieva k lepšiemu priebehu metabolizmu. Sám človek je koloidný systém. Kvôli koloidnej chémii dochádza k mnohým procesom a reakciám.

Po uskutočnení výskumu sa zistilo, že teplota, plocha membrány, „živné médium“ ovplyvňujú dialýzu (čím vyššia je teplota, plocha membrány, tým rýchlejšia je dialýza), to znamená, že bola potvrdená hypotéza uvedená na začiatku štúdie, bol cieľ dosiahnutý..

Dialýza je jednou z metód čistenia koloidných roztokov a látok s vysokou molekulovou hmotnosťou z nízkomolekulárnych zlúčenín v nich rozpustených. Táto metóda môže byť použitá na riešenie problémov životného prostredia: blokovanie šírenia oleja, ak je vodná plocha kontaminovaná olejom počas nehody (zákony koloidnej chémie a povrchové javy nám umožňujú odporučiť možné metódy blokovania šírenia a zachytávania oleja). Typickým príkladom použitia čistiacich koloidných systémov je tiež regenerácia znečistených vodných útvarov z bielkovinových látok obsiahnutých v odpadových vodách potravinárskych podnikov..

Obzvlášť účinné čistenie sa dosahuje penou so špecifickými koloidno-chemickými vlastnosťami.

Myslíme si, že ľudia by mali vedieť všetko o koloidných systémoch, spôsoboch ich čistenia a byť schopní tieto vedomosti uplatniť, pretože na nich závisí život budúcich generácií..

Literatúra

1. Achmetov analytická chémia. M., Vyššia škola, 1998.

2. Gabrielly O.S. Chemický stupeň 11. Učebnica. M., drop, 2005.

3. Glinka Všeobecná chémia. M., Science, 1986.

4. Evstratova K.I. Fyzikálna a koloidná chémia. M., Vyššia škola, 1990.

5. Zaitsev O.S. Anorganická chémia. Učebnica pre odborné školy. M., drop, 2006.

6. Pripomienka P.A. Na termodynamickej rovnováhe dvojfázových disperzných systémov. Koloidná chémia, 1970, v. 32, s. 480

7. Fykolidná chémia. Učebnica pre SŠ. M., Osvietenie,

8. Ševčuk V.G. Zábavné experimenty v chémii, Jaroslavské knižné vydavateľstvo, 1960.

Podstata hemodialýzy, výhody a nevýhody

Hemodialýza je jedinečný spôsob evakuácie toxických látok z krvi, ku hromadeniu ktorých dochádza v dôsledku zlyhania filtrácie obličiek. Prvý postup sa uskutočnil v roku 1960 a odvtedy bol schopný úplne nahradiť funkcie ľudského vnútorného orgánu. Mnoho pacientov, ktorí sú indikovaní na hemodialýzu, ani nevie, čo to je, a pre niektorých je to nevyhnutné ako vzduch. Podstatou procedúry je urgentné očistenie tela, obnovenie vodno-soľnej, acidobázickej rovnováhy s cieľom zlepšiť ľudský život. V neskoršej fáze postup pomáha zmierniť príznaky intoxikácie.

Odrody dialýzy obličiek

Dialýza je postup na umelé čistenie krvi od škodlivých prvkov v prípade poškodenia funkcie obličiek. Dnes sa jeho význam významne zvýšil. Malo by sa chápať, že takéto opatrenie nepodporuje hojenie a neprispieva k eliminácii zápalových procesov, ale slúži iba ako filtračný orgán, ktorý zachráni človeka pred toxickými produktmi rozpadu. ICD-10 kód pre dialýzu je Z49. V modernej medicíne existuje niekoľko spôsobov čistenia krvi..

Peritoneálna dialýza. Metóda založená na filtračnej kapacite pobrušnice, ktorej tenká membrána hrá úlohu polopriepustnej membrány. Je menovaný, ak pacient nemá možnosť podstúpiť zákrok v špecializovanom centre kvôli jeho absencii alebo ak existujú vážne kontraindikácie pre štandardnú manipuláciu. Toto čistenie krvi je možné vykonať doma. Dialyzačná tekutina sa infunduje priamo do brušnej dutiny pomocou katétra.

Hemodialýza. Krv sa čistí pomocou špeciálneho zariadenia - hemodialyzátora, ktorý je pripojený k cievam pomocou súpravy hadičiek, polopriepustných membrán zapojených do procesu filtrácie.

Druhy dialýzyPeriodicitaVýhoda
PeritoneálneKaždých 6 hodínNeexistuje žiadne riziko krvácania
Nezaťažujte svoje srdce
Hemodialýza3-4 krát týždenneKrátke trvanie procedúry

Úspechy v klinickej medicíne umožňujú vykonávať zákrok (bez ohľadu na jeho typ) doma a poskytujú pacientovi maximálny komfort.

Vlastnosti hemodialýzy a účel vymenovania

Hlavným účelom hemodialýzy je filtrácia krvi. Pomocou špeciálnych zariadení sa biologické prostredie čistí od škodlivých látok:

  • kreatinín a močovina;
  • lieky, toxíny a jedy;
  • prebytočná voda, alkohol a elektrolyty.

Dnes je možné zákrok vykonať hlavne v nemocnici, menej často doma.

Podstata postupu

Prístup k prirodzenému hemodynamickému prostrediu je zabezpečený pomocou arteriovenóznej fistuly, filtrácia sa uskutočňuje cez viacvrstvovú osmotickú membránu, ktorá cez ňu prechádza životne dôležitými zložkami krvi a zadržiava škodlivé odpadové zlúčeniny. Prietok je regulovaný presnou prečerpávacou stanicou vybavenou elektronickou reguláciou tlaku.

Najskôr sa odoberie venózna krv a zavedie sa do filtračného systému s polopriepustnou membránou. Má póry rôznych priemerov, ktoré oddeľujú krv a čistiaci roztok. Prebytočná tekutina a škodlivé látky prechádzajú do dialyzátu. Špeciálne senzory súčasne monitorujú arteriálny a venózny tlak.

Prístroj zaisťuje prísun „heparínu“ do krvi, ktorý rozpúšťa krvné zrazeniny a zároveň zabraňuje tvorbe nových. Má tiež protizápalové účinky a pomáha zlepšovať prietok krvi obličkami..

Indikácie a kontraindikácie

Programovaná hemodialýza obličiek, pri ktorej indikácie a kontraindikácie závisia od mnohých faktorov, nie je predpísaná na žiadne narušenie funkcie obličiek, ale iba v prípade, že neexistuje iný spôsob, ako vyčistiť krv od toxínov a jedov. Dôvodom na vykonanie tohto konkrétneho typu postupu sú údaje z moču a krvných testov:

  • močovina v krvi dosahuje 35 mmol / l;
  • plazmatická hladina kreatinínu je 1 mmol / l a vyššia;
  • obsah bikarbonátu - 20 mmol / l;
  • množstvo draslíka je viac ako 6 mmol / l;
  • oligúria - denný objem moču nepresahuje 450 ml;
  • oblička vykonáva svoje funkcie nie viac ako 11-16%;
  • skf nepresahuje 200 ml / s.

Ak je hemodialýza nevyhnutná, existujú pokyny, v ktorých prípadoch sa uskutočňuje. Lekár sa rozhodne pripojiť pacienta k prístroju za prítomnosti mnohých nasledujúcich patológií:

  1. Akútne zlyhanie obličiek - ARF.
  2. Predávkovanie drogami: hypnotiká, sedatíva, antibiotiká, sulfónamidy, cytostatiká.
  3. Intoxikácia jedmi - bledá muchotrávka, arzén.
  4. Otrava alkoholom - etylénglykol, metylalkohol.
  5. Nadmerná dehydratácia vedúca k opuchu srdca, pľúc, mozgu, kĺbov.
  6. Nerovnováha elektrolytov v prípade dehydratácie, zápalu pobrušnice, horúčky, nepriechodnosti čriev, popálenín, cystickej fibrózy.
  7. Otrava omamnými látkami - heroín, morfín.
  8. Chronické zlyhanie obličiek a CKD.

Ale nie každý pacient môže podstúpiť čistenie krvi pomocou hemodialýzy. Existuje množstvo jasne definovaných kontraindikácií a obmedzení..

  1. Choroby infekčného pôvodu, ktoré sú závažnejšie z hľadiska stupňa ohrozenia ako chronické zlyhanie obličiek.
  2. Stav pred mozgovou príhodou, krvácanie do výstelky mozgu, ako aj skoré obdobie po ňom.
  3. Psychoemotická nerovnováha, ťažké duševné poruchy - schizofrénia, psychopatia, epilepsia, MDP.
  4. Oligofrénia, demencia, znížená inteligencia.
  5. Hyperbilirubinémia.
  6. Arteriálna hypertenzia, ktorá môže viesť k mŕtvici priamo počas zákroku.
  7. Ochorenia krvi - leukémia, aplastická anémia. Zvýšená pravdepodobnosť zničenia a krvácania buniek.
  8. Zhubné nádorové procesy. Zvýšené riziko šírenia rakovinových buniek krvnou cestou.

Prístroj a princíp činnosti čističa krvi

Čistenie krvi sa vykonáva pomocou špeciálneho prístroja nazývaného „umelá oblička“. Konštrukcia zariadenia môže byť odlišná, ale princíp činnosti zostáva nezmenený - odstránenie škodlivých látok difúziou a konvekciou. Súprava obsahuje nasledujúce položky:

  • systém, ktorý dodáva krv a reguluje jej pohyb počas čistenia;
  • dialyzátor obsahujúci obojstranný filter;
  • nádoba na čistiaci roztok;
  • obrazovka, na ktorej je zobrazený a riadený celý proces.

Princíp fungovania zariadenia je dosť jednoduchý. Krv zo žily vstupuje do prístroja pomocou špeciálnych hadičiek. Do prístroja, ktorý prechádza cez filter na jednej strane a krv na druhej strane, sa súčasne privádza roztok. Biologická tekutina sa vracia späť do vaskulárneho systému a použitá zmes s toxickým odpadom sa odstráni.

Tvorba fistuly

Na prípravu pacienta na chronickú hemodialýzu je potrebné v ňom vytvoriť arteriovenóznu fistulu - otvor, ktorý poskytuje voľný prístup do ciev, cez ktoré je možné nalievať a odvádzať potrebné množstvo krvi. Vytvára sa chirurgickým zákrokom na zápästí alebo lakte. Postup prebieha v niekoľkých fázach..

  • Vykonáva sa lokálna anestézia (menej často - všeobecne).
  • Plocha je ošetrená antiseptickými látkami.
  • Pomocou rezu sa tepna obnaží, vykoná sa ligácia, po ktorej - excízia.
  • Zobrazí sa bočná žila, na ktorej sú aplikované svorky.
  • Vykoná sa disekcia oboch typov ciev, po ktorej sa spoja dohromady.
  • Rana je zošitá a na toto miesto sa aplikuje sterilný obväz.

Zavedenie fistuly trvá menej ako hodinu a pri správnej manipulácii sa operovaná oblasť rýchlo zahojí.

Algoritmus vykonávania umelej filtrácie v nemocnici

Hemodialýza sa vykonáva v špecializovaných centrách alebo oddeleniach, kde je prístroj „umelá oblička“. V súčasnosti sa používajú inštalácie BAXTER-1550, FREZENIUS 4008S, NIPRO AURDIAL, Fresenius. Pacienti sú dodávaní sanitkou, prevážaní z iných nemocníc alebo prichádzajú nezávisle na plánovaný postup podľa individuálneho programu.

Prípravná fáza

Predbežná fáza zahŕňa nasledujúce činnosti.

  1. Preventívny rozhovor s vysvetlením podstaty postupu.
  2. Týždeň pred zákrokom sa vytvorí arteriovenózna fistula.
  3. Ako alternatíva k fistule sa vykonáva implantácia protéz zo syntetických materiálov pod kožu.
  4. Pred zasadnutím je potrebné merať teplotu, krvný tlak, pulz.

Počas postupu, pred a po jeho začatí, sa sledujú ukazovatele stavu tela.

Opis postupu

Hemodialýza sa uskutočňuje v nasledujúcom poradí.

  1. Pacient sedí na ležiacom kresle vedľa jednotky.
  2. Na komunikáciu s telom lekár spája venóznu alebo arteriovenóznu linku.
  3. Po zapnutí pumpy sa nastaví určitý tlak, ktorý ovplyvňuje rýchlosť prietoku krvi.
  4. Skutočný proces čistenia práve prebieha.
  5. Hemodynamická tekutina sa vracia do krvi.
  6. Na miesto vpichu sa aplikuje obväz, fistula sa uzavrie až do ďalšieho postupu.

V niektorých prípadoch sú na prevenciu infekcie predpísané antibakteriálne tablety a používajú sa aj hemostatické (hemostatické) lieky.

Vykonávanie hemodialýzy doma

Špeciálne vybavenie pomáha nahradiť prírodný filter a vyčistiť krv doma. Má kompaktné rozmery a intuitívne rozhranie, ktoré uľahčuje obsluhu zariadenia aj pre bežného človeka, nie pre odborníka..

Procedúra sa môže vykonávať každý deň a trvá 2 - 4 hodiny. Výhodou je pohodlie, bezpečnosť, nutnosť návštevy zdravotníckeho zariadenia a pravdepodobnosť nákazy hepatitídou B..

V európskych krajinách a Spojených štátoch sa táto možnosť považuje za účinnú alternatívu k ambulantnej liečbe a je veľmi rozšírená. Jedinou nevýhodou sú vysoké náklady na dialyzátor a potreba krátkeho zaškolenia. V tomto prípade je vhodný Návod na dialýzu od J. Daugirdasa.

Komplikácie

Nie je žiadnym tajomstvom, že vývoj zlyhania obličiek často vedie k narušeniu práce iných orgánov a systémov..

Preto sa po hemodialýze môžu vyskytnúť rôzne vedľajšie účinky a komplikácie vo forme týchto stavov:

  • pokles alebo zvýšenie krvného tlaku;
  • anémia v dôsledku zníženia hladiny červených krviniek;
  • nevoľnosť a zvracanie spojené s dysfunkciou gastrointestinálneho traktu;
  • svalové kŕče spôsobené nadmerným príjmom tekutín;
  • neurologické poruchy;
  • hyperkaliémia a perikarditída;
  • biokompatibilné reakcie.

Okrem vyššie uvedeného sú možné komplikácie ako arytmia, dysequilibrium syndróm, pľúcny a mozgový edém. V takom prípade je pacient odoslaný na jednotku intenzívnej starostlivosti a jeho stav je neustále sledovaný..

Diéta pre dialyzovaných pacientov

Výživa má veľký význam pre uchovanie výsledku hemodialýzy. V takom prípade nedodržiavanie jeho zásad ruší všetko úsilie lekárov a zhoršuje stav pacienta. Diéta sa vyrába individuálne v každej konkrétnej situácii, ale za jej základ sa považuje stravovacia tabuľka č. 7, a to jej odrody - 7A a 7B. Jeho zvláštnosťou je vylúčenie potravín, ktoré môžu zvýšiť rýchlosť produkcie endotoxínov, z bežnej stravy..

Hlavné zásady terapeutickej výživy sú:

  • kontrola hladín vápnika a fosforu;
  • zníženie rýchlosti kuchynskej soli;
  • nahradenie živočíšnych bielkovín rastlinným analógom, zníženie celkovej spotreby;
  • obmedzenie potravín bohatých na draslík: sušené ovocie, orechy, banány, čokoláda;
  • vylúčenie zo stravy potravín, ktoré zadržiavajú tekutinu: kyslé uhorky, údené mäso, káva.

V ponuke by malo byť chudé mäso, ryby, zelenina, ovocie, chudé polievky, trochu zeleniny a masla. Je potrebné prísne sledovať množstvo spotrebovanej tekutiny, aby sa vylúčil výskyt edému..

Obsah kalórií v strave by mal byť minimálne 40 kcal / kg hmotnosti pacienta. Najlepšie spôsoby varenia sú varenie v pare.

Náklady na hemodialýzu

Procedúra sa považuje za pomerne nákladnú. Tí, ktorí chcú podstúpiť chronickú hemodialýzu, by si mali uvedomiť, že náklady sa na rôznych klinikách a krajinách líšia. Celková suma sa skladá z niekoľkých faktorov:

  • závažnosť pacienta;
  • prítomnosť sprievodných ochorení;
  • miera úctyhodnosti zdravotníckeho zariadenia.

Na súkromných klinikách náklady zahŕňajú:

  • opatrovateľské služby poskytované zamestnancami;
  • platba oddeleniu;
  • dodatočné výdavky.

Suma uvedená v cenníku sa platí v čase prijatia do lekárskeho strediska v čase uzavretia zmluvy. Mal by byť rovnaký ako ten, ktorý pomenoval lekár poskytujúci konzultáciu.

Krajina hemodialýzyCelkové náklady na zákrok a pobyt v nemocnici
RuskoMoskva - 97650 rubľov;
Petrohrad - od 14 500 rubľov;
Rostov na Done - od 13 000 rubľov.
IzraelAssuta, Hadassah - od 300 dolárov.
NemeckoCentrum "Stuttgart" - od 200 eur.
USANew York - 250 - 300 dolárov.

Často však nastávajú situácie, keď je možné zákrok vykonať bezplatne. Iba v tomto prípade nehovoríme o liečbe v zahraničí a nie o súkromných klinikách. Kriticky chorí pacienti podstúpia urgentnú hemodiafiltráciu.

Kvalita života a projekcie

Ak máte pochybnosti o výhodách hemodialýzy, mali by ste premýšľať o tom, koľko ľudia žijú, a súhlasiť s nepríjemným postupom. Podľa štatistík mimotelové čistenie krvi zvyšuje očakávanú dĺžku života o 15-20 rokov. Dôležité podmienky: zasadnutia nie je možné odložiť na ďalší deň, vynechané; je zakázané nezávisle prestať užívať predpísané lieky a porušovať stravu.

Ak transplantovaný orgán nepresadíte, ale pravidelne používate prístroj „umelá oblička“, môžete sa dožiť ďalších 20 rokov, ale potom budete musieť na procedúre „sedieť“ celý život. V takom prípade pacient neumiera na zlyhanie obličiek, ale na zápalové alebo infekčné choroby a ich následky. Je to spôsobené silným oslabením imunitného systému, proti ktorému môže akýkoľvek patogén spôsobiť nenapraviteľné poškodenie zdravia a života..

Transplantácia ako alternatíva k dialýze

V rôznych krajinách 60 - 100 pacientov na 1 milión obyvateľov ročne vyžaduje renálnu substitučnú liečbu (RRT) v dôsledku vývoja terminálneho štádia chronickej nedostatočnosti filtračného orgánu. Donedávna to znelo ako veta. Dnes medicína ponúka tri hlavné spôsoby udržania ľudí s touto diagnózou nažive. Prvé dva zahŕňajú extrarenálne čistenie krvi - peritoneálnu alebo hemodialýzu. Tretia sa považuje za najprijateľnejšiu, pretože pozostáva zo zdravého transplantátu orgánu od darcu.

Pacienti s transplantovaným orgánom (ak nedôjde k odmietnutiu) môžu žiť ako predtým a ich kvalita života je oveľa vyššia. Napriek tomu, že z ekonomického hľadiska je táto metóda považovaná za nerentabilnú kvôli jej vysokým nákladom, je možnosťou voľby v terminálnom štádiu chronického zlyhania obličiek..

Záver

Ak lekár ponúkne hemodialýzu, znamená to, že vylučuje pravdepodobnosť nezávislého zotavenia fyziologických funkcií obličkami. V takom prípade má pacient dva spôsoby: súhlasiť s odporúčaným postupom alebo premýšľať o transplantácii darcovského orgánu. Za určujúci faktor pri každej z navrhovaných možností sa považuje čas, ktorý sa nedá stratiť v prípade vážneho poškodenia obličiek, pretože je na nezaplatenie.

Dialýza (biochémia)

V biochémii je dialýza proces separácie molekúl v roztoku na základe rozdielu v ich difúznych rýchlostiach cez polopriepustnú membránu, ako je napríklad dialýza.

Dialýza je bežná laboratórna metóda, ktorá funguje rovnakým spôsobom ako lekárska dialýza. V kontexte vedeckého výskumu v oblasti života je najbežnejším použitím dialýzy odstránenie nežiaducich malých molekúl, ako sú soli, redukčné činidlá alebo farbivá, z väčších makromolekúl, ako sú proteíny, DNA alebo polysacharidy. Dialýza sa tiež často používa pri výmene pufrov a pri štúdiách viazania liekov.

obsah

  • 1 Princípy dialýzy
  • 2 Postup Dialýza
    • 2.1 výbava
    • 2.2 Všeobecný protokol
    • 2.3 Premenné a optimalizačný protokol
  • 3 Dialyzačné membrány a MWCO
  • 4 Formáty laboratórnej dialýzy
  • 5 Dodávatelia
  • 6 Odkazy
  • 7 Pozri tiež

Princípy dialýzy

Difúzia je náhodný tepelný pohyb molekúl v roztoku (Brownov pohyb), ktorý vedie k čistému pohybu molekúl z oblasti s vyššou koncentráciou na nižšiu koncentráciu, kým sa nedosiahne rovnováha. Pri dialýze sú vzorka a tlmivý roztok (nazývaný dialyzát) navzájom oddelené semipermeabilnou membránou, ktorá spôsobuje rozdielne difúzne vzorce, čo umožňuje separáciu molekúl vo vzorke a dialyzáte.

Kvôli veľkosti pórov membrány nemôžu veľké molekuly vo vzorke prechádzať cez membránu, čím sa obmedzuje ich difúzia z komory na vzorky. Naproti tomu malé molekuly budú voľne difundovať cez membránu a dosiahnuť rovnováhu v celom objeme roztoku, čím sa zmení celková koncentrácia týchto molekúl vo vzorke a dialyzáte (pozri nákres dialýzy vpravo). Len čo sa dosiahne rovnováha, konečná koncentrácia molekúl závisí od objemu použitých roztokov a ak sa rovnovážny dialyzát nahradí (alebo vymení) za čerstvý dialyzát (pozri postup popísaný nižšie), difúzia ďalej zníži koncentráciu malých molekúl vo vzorke..

Dialýzu je možné použiť na zavedenie alebo odstránenie malých molekúl zo vzorky, pretože malé molekuly sa voľne pohybujú cez membránu v oboch smeroch. Vďaka tomu je dialýza užitočnou technikou na rôzne použitie. Ďalšie informácie o histórii, vlastnostiach a výrobe polopriepustných membrán používaných na dialýzu nájdete v časti Dialyzačné trubice.

Zhrnutie Dialýza je proces používaný na zmenu matice molekúl vo vzorke diferenciáciou molekúl podľa veľkostnej klasifikácie. Dialýza nastáva, keď je vzorka obsiahnutá vo vaku s celulózou a umiestnená do roztoku dialyzátu, keď sa dosiahne rovnováha medzi vzorkou a dialyzátom, môžu z celulózovej membrány uniknúť iba malé molekuly, ktoré po sebe zanechajú iba veľké častice. Na odstránenie solí je možné použiť dialýzu.

Postup dialýzy

Vybavenie

Oddelenie molekúl v roztoku dialýzou je jednoduchý proces. Okrem tlmiaceho roztoku na vzorky a dialyzátu sú zvyčajne potrebné iba tieto látky:

  • Membránová dialýza vo vhodnom formáte (napr. Skúmavky, kazety atď.) A medzná molekulová hmotnosť (MWCO)
  • Skladovací kontajner pufra na dialyzát
  • Schopnosť miešať roztoky a regulovať teplotu

Všeobecný protokol

Typický postup dialýzy pre vzorky bielkovín je tento:

  1. Pripravte membránu podľa pokynov
  2. Vložte vzorku do dialyzačnej trubice, kazety alebo zariadenia
  3. Vložte vzorku do vonkajšej komory dialyzačného tlmivého roztoku (za jemného premiešania tlmivého roztoku).
  4. Dialyzujte 2 hodiny (pri izbovej teplote alebo 4 ° C).
  5. Vymeňte dialyzačný tlmivý roztok a dialýzu ďalšie 2 hodiny
  6. Zmena dialyzačného pufra a dialýza do 2 hodín alebo cez noc

Celkový objem vzorky a dialyzátu slúži na stanovenie konečnej rovnovážnej koncentrácie malých molekúl na oboch stranách membrány. Použitím vhodného objemu dialyzátu a niekoľkých výmen pufra možno znížiť koncentráciu jemných kontaminantov vo vzorke na prijateľnú alebo zanedbateľnú úroveň. Napríklad pri dialýze 1 ml vzorky proti 200 ml dialyzátu sa koncentrácia nežiaducich látok, ktoré sa dialýzujú, zníži po dosiahnutí rovnováhy 200-násobne. Po dvoch ďalších zmenách tlmivého roztoku, každá s objemom 200 ml, sa úroveň kontaminácie vo vzorke zníži faktorom 8 x 106 (200 x 200 x 200)..

Premenné optimalizácie a protokol

Aj keď je dialýza vzorky pomerne jednoduchá, nie je možné dosiahnuť univerzálny postup dialýzy pre všetky aplikácie z dôvodu nasledujúcich premenných:

  • Objem vzorky
  • Veľkosť molekúl je oddelená
  • Použitá membrána
  • Geometria membrány, ktorá ovplyvňuje difúznu vzdialenosť

Koncový bod dialýzy je navyše vysoko subjektívny a je špecifický pre danú aplikáciu. Všeobecný postup teda môže vyžadovať optimalizáciu.

Dialýzové membrány a MWCO

Dialyzačné membrány sa vyrábajú a charakterizujú podľa medzných limitov molekulovej hmotnosti (MWCO). Zatiaľ čo membrány s MWCO v rozmedzí od 1 do 1 000 000 kDa sú komerčne dostupné, najčastejšie sa používajú membrány s MWCO v blízkosti 10 kDa. Membrána MWCO je výsledkom počtu a priemernej veľkosti pórov vytvorených počas výroby dialyzačnej membrány. MWCO sa všeobecne týka najnižšej priemernej molekulovej hmotnosti štandardnej molekuly, ktorá počas dlhej dialýzy nebude účinne difundovať cez membránu. Dialyzačná membrána s 10K MWCO teda typicky zadržuje viac ako 90% proteínu s molekulovou hmotnosťou najmenej 10 kDa.

Je dôležité si uvedomiť, že membrána MWCO nie je ostro definovaná hodnota. Molekuly s hmotnosťou blízko hranice membrány MWCO budú difundovať membránou pomalšie ako molekuly oveľa menšie ako MWCO. Aby mohla molekula rýchlo difundovať cez membránu, musí to byť najmenej 20 až 50-krát menej ako je hodnotenie MWCO membrány. Nie je teda praktické oddeliť 30 kDa proteín od 10 kDa proteínu dialýzou cez 20K nominálnu dialyzačnú membránu.

Dialyzačné membrány na laboratórne použitie sa zvyčajne vyrábajú z fólií z regenerovanej celulózy alebo esterov. Na odkaz nájdete prehľad celulózových membrán a výroby.

Formáty laboratórnej dialýzy

Dialýza sa zvyčajne vykonáva v rozrezaných vakoch dialyzačných trubíc alebo v rôznych naformátovaných dialyzátoroch. Výber použitého dialyzačného prístroja veľmi závisí od veľkosti vzorky a preferencií používateľa. Dialyzačné potrubie je najstarší a zvyčajne najmenej nákladný formát používaný na dialýzu v laboratóriu. Trubice sú narezané a utesnené sponou na jednom konci a potom naplnené a utesnené sponou na druhom konci. Hadičky poskytujú flexibilitu, ale zvýšili sa obavy pri manipulácii, utesnení a spätnom získaní vzorky. Dialýzová trubica sa zvyčajne plní mokrou alebo suchou v kotúčoch alebo skladoch v teleskopickej trubici.

Široká škála dialýznych zariadení (alebo dialyzátorov) je k dispozícii od niekoľkých dodávateľov. Dialyzátory sú určené pre konkrétne rozsahy objemu vzorky a poskytujú vyššiu bezpečnosť vzorky a zlepšené jednoduché použitie a výkon pri experimentoch s dialyzačnými rúrkami. Najbežnejšie sú predformátované dialyzátory slide-A-Lyzer, Float-A-Lyzer a produktové rady dialyzátorov Pur-A-lyzer / D-tube / GeBAflex..