2) осаждения
3) сорбции
4) замещения
Диализ — это мембранный процесс разделения растворов и дисперсных систем с помощью полупроницаемой мембраны. Она пропускает воду и низкомолекулярные вещества, но задерживает высокомолекулярные соединения, коллоидные частицы и форменные элементы. Основу процесса составляет диффузия растворённых веществ по градиенту концентрации через мембрану; перенос воды может дополнительно обеспечиваться осмотическим или гидростатическим градиентом.
В клинической практике данный принцип реализуется при гемодиализе: через мембрану диализатора из крови удаляются мочевина, креатинин, избыток электролитов и часть токсических метаболитов, а вода выводится посредством ультрафильтрации. Состав диализирующего раствора регулируют так, чтобы поддерживать необходимый градиент концентраций и одновременно корректировать кислотно-основное и электролитное состояние пациента.
Диализ отличается от осаждения, при котором частицы разделяются под действием силы тяжести, и от сорбции, основанной на связывании вещества поверхностью сорбента. Замещение не является самостоятельным способом мембранного разделения: оно означает введение или восполнение жидкости, раствора либо компонента. Поэтому определяющим диагностико-технологическим признаком диализа служит наличие селективной мембраны, разделяющей среду на два объёма.
| Процесс | Основной механизм | Через разделяющий барьер проходят | Что преимущественно задерживается или удаляется | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| Диализ | Диффузия через полупроницаемую мембрану по градиенту концентрации | Вода, ионы, мочевина и другие низкомолекулярные вещества | Белки, коллоиды, клетки, крупные молекулы | Гемодиализ, очистка и обессоливание растворов макромолекул |
| Ультрафильтрация | Перенос жидкости через мембрану под действием трансмембранного давления | Растворитель и небольшие растворённые вещества | Макромолекулы; объём жидкости уменьшается | Удаление избытка воды при заместительной почечной терапии |
| Микрофильтрация | Механическое просеивание через пористую мембрану | Жидкость и частицы, меньшие диаметра пор | Клетки, бактерии, крупные взвешенные частицы | Осветление и стерилизующая фильтрация растворов |
| Осаждение | Гравитационное или центробежное отделение фаз | Преимущественно жидкая фаза остаётся над осадком | Частицы с большей плотностью или образовавшийся осадок | Разделение суспензий, предварительная пробоподготовка |
| Сорбция | Избирательное связывание вещества поверхностью или объёмом сорбента | Растворитель и несвязанные компоненты | Сорбируемые токсины, пигменты, лекарственные вещества | Гемосорбция, твердофазная экстракция |
| Замещение | Введение нового компонента вместо утраченного или удалённого | Не предполагает обязательного мембранного барьера | Замещаемый объём или функциональный компонент | Инфузионная терапия, заместительная почечная терапия |
Селективность диализа определяется размером пор мембраны, её проницаемостью и свойствами разделяемых веществ. На скорость очистки влияют площадь мембраны, разность концентраций, скорость кровотока и состав диализата. При анализе биологических объектов необходимо учитывать связывание веществ с белками: прочно связанные соединения проходят через мембрану медленнее. В судебно-медицинской и токсикологической лабораторной практике диализ может использоваться для отделения низкомолекулярных компонентов от белковой или коллоидной фракции перед дальнейшим исследованием.