1. 透析,微滤,超滤,纳滤,反渗透,电渗析,渗透气化等膜分离技术各自的特点
1.透析(dialysis)是通过小分子经过半透膜扩散到水(或缓冲液)的原理;
2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离,在生物分离中,广泛用于菌体的分离和浓缩,目标物质的大小范围为0.01-10 μm,一般用于预处理;
3.超滤技术的优点是没有相的转变,无需添加任何强烈的化学物质,可以在低温下操作,过滤速度较快,便于无菌处理等,一般用于预处理;
4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐,集浓缩与透析于一体;
操作压力低,因为无机盐能通过纳米滤膜而透析,使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低,所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多;
5.反渗透法具有设备构型紧凑,占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点;
6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯,以除去其中的电解质、在原理上,电渗析器是一个带有隔膜的电解池,可以利用电极上的氧化还原效率高;
7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。
2. 透析技术与超滤技术在生物制品中去除杂质的优缺点对比
透析和超滤技术均基于半透膜分离不同分子量物质的基本原理。然而,它们的应用领域各有侧重。透析技术在生物化学实验室中应用广泛,用于生物大分子的除盐、除有机溶剂、去除小分子杂质及浓缩样品等。透析过程主要依赖扩散压,即横跨膜两侧的浓度梯度。透析速率与膜厚度呈反比,与膜内外小分子溶质的浓度梯度、膜面积和温度成正比。透析袋通常使用纤维素制成,截留分子量约为1万,常用规格为23mm~50mm,出厂前需用甘油处理并清洗,以去除有害杂质。
超滤技术则是通过加压膜分离实现的,它能有效去除大分子溶质。超滤分为微孔过滤、超滤和反渗透三种,分别适用于不同的操作压力和膜孔径。超滤的优点在于操作简便、成本低廉,无需添加化学试剂,实验条件温和,不引起相变,防止生物大分子变性、失活或自溶。在生物制品制备中,超滤主要用于生物大分子的脱盐、脱水和浓缩。
超滤膜的选择至关重要,早期的膜为均匀的微孔薄膜,近年来发展出各向异的不对称膜,如皮肤层和海绵层组合的膜,皮肤层决定了膜的选择性,海绵层增加了机械强度,提高了膜的通透性和耐久性。超滤装置包括板框式、管式、螺旋卷式和中空纤维式四种类型,适用于处理含有生物大分子、有机胶体、多糖及微生物的液体,这些物质容易粘附和沉积于膜表面,造成浓差极化和堵塞。
超滤技术在生物制品中的应用显示出显著的经济效益,例如在制备供静脉注射的25%人胎盘血白蛋白时,改用超滤工艺后,平均回收率可达97.18%,吸附损失为1.69%,透过损失为1.23%,截留率为98.77%,大幅提高了白蛋白的产量和质量,每年可节省大量资源。
尽管超滤技术在生物制品中的应用前景广阔,但其局限性也不容忽视,如无法直接获得干粉制剂,对于蛋白质溶液只能达到10~50%的浓度。因此,未来的研究应着重于提高膜的质量和稳定性,以及开发更高效的膜材料。
3. 透析超滤是什么意思
透析超滤是一种肾脏替代治疗方法,可以去除人体内多余的水分、盐分和废物。它是通过一台透析机进行的,透析机使用特定的技术将有害的“垃圾”过滤出体外,以达到保护肾脏的作用。透析超滤还可以调节血液中的酸碱平衡、电解质、血容量等生理指标。
透析超滤主要用于患有肾衰竭、肾功能损害或失去肾脏功能的人,但也可以应用于其他病人身上,比如严重脱水、电解质紊乱、严重感染、急性中毒等,这些病人需要通过透析超滤排出体内多余的水分、钠、氯和废物。此外,透析超滤还广泛应用于临床抢救、手术前后支持等领域。
透析超滤虽然具有多重好处,但在使用时需要注意一些事项。透析超滤前必须检查血压、体重、电解质等生命重要指标。这个过程非常痛苦,有可能出现恶心、呕吐、低血压等不适症状。另外,透析超滤后需要注意合理饮食、充足水分补给,以及适当的运动等,使身体得到充分的调整和休息。透析超滤还需要进行严密无误的医疗管理,尽量预防并发症的发生,保证治疗效果。
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