A. 超滤与透析的区别
一、原理不同
超滤:超滤是血液通过机器泵或者血压流经体外滤器,在人工肾小球跨膜压的作用下,液体从压力高的一侧向压力低的一侧移动,通过对流的方式获得超滤液。
透析:透析依靠半透膜进行弥散和渗透。半透膜两侧的溶质浓度差就是驱动溶质移动的原动力,溶质从浓度高的一侧通过平衡膜向浓度低的一侧(弥散作用),水分子移向渗透浓度高的一侧(渗透作用)。
二、使用的膜不同
超滤:超滤膜的孔径在0.05 um–1 nm之间,主要用于截留去除水中的悬浮物、胶体、微粒、细菌和病毒等大分子物质。
透析:透析所使用的半透膜厚度为10-20微米,膜上的孔径平均为3纳米,所以只允许分子量为1.5万以下的小分子和部分中分子物质通过,而分子量大于3.5万的大分子物质不能通过。
三、装置不同
超滤:超滤装置一般由若干超滤组件构成。
透析:透析所使用的装置是血液透析器。
(1)透析膜是超滤吗扩展阅读
超滤的操作影响因素:料液流速、操作压力、温度、运行周期、进料浓度、料液的与处理、膜的清洗。
操作温度主要取决于所处理的物料的化学、物理性质。由于高温可降低料液的黏度,增加传质效率,提高透过通量,因此应在允许的最高温度下进行操作。
超滤膜透过通量与操作压力的关系取决于膜和凝胶层的性质。超滤过程为凝胶化模型,膜透过通量与压力无关,这时的通量称为临界透过通量。
B. 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)是通过小分来子经过半源透膜扩散到水(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。
C. 渗析跟超滤一样吗
完全不一样。前者是浓度差异引起的。后者是分子筛作用。
D. 血液透析的原理是什么
透析是指溶质从半透膜的一侧透过膜至另一侧的过程,任何天然的(如腹膜)内或人造的半透容膜,只要该膜含有使一定大小的溶质通过的孔径,那么这些溶质就可以通过弥散和对流从膜的一侧移动到膜的另一侧。人体内的“毒物”包括代谢产物、药物、外源性毒物,只要其原子量或分子量大小适当,就能够通过透析清除出体外。
其基本原理是弥散和对流。弥散就是半透膜两侧液体各自所含溶质浓度梯度及它所形成的不同渗透浓度,溶质从浓度高的一侧通过半透膜向浓度低的一侧移动。对流也称超滤,是指溶质和溶剂因透析膜两侧的静水压和渗透压梯度的不同而跨膜转运的过程。
E. 透析袋和超滤膜有什么不同
透析是生物化学实验室最简便最常用的分离纯化技术之一。在生物大分子的制备过程中,除盐、除少量有机溶剂、除去生物小分子杂质和浓缩样品等都要用到透析的技术。
透析只需要使用专用的半透膜即可完成。通常是将半透膜制成袋状,将生物大分子样品溶液置入袋内,将此透析袋浸入水或缓冲液中,样品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋内,而盐和小分子物质不断扩散透析到袋外,直到袋内外两边的浓度达到平衡为止。保留在透析袋内未透析出的样品溶液称为“保留液”,袋(膜)外的溶液称为“渗出液”或“透析液”。
透析膜可用动物膜和玻璃纸等,但用的最多的还是用纤维素制成的透析膜, 商品透析袋制成管状,其扁平宽度为23 mm~50 mm不等。为防干裂,出厂时都用10%的甘油处理过,并含有极微量的硫化物、重金属和一些具有紫外吸收的杂质,它们对蛋白质和其它生物活性物质有害,用前必须除去。洗净凉干的透析袋弯折时易裂口,用时必须仔细检查,不漏时方可重复使用。
超滤是介于微滤和纳滤之间的一种膜过程,膜孔径在0.05um至1000分子量之间。超滤是一种能够将溶液进行净化、分离、浓缩的膜分离技术,超滤过程通常可以理解成与膜孔径大小相关的筛分过程。以膜两侧的压力差为驱动力,以超滤膜为过滤介质。在一定的压力下,当水流过膜表面时,只允许水及比膜孔径小的小分子物质通过,达到溶液的净化、分离、与浓缩的目的。
超滤膜一般分为板框式(板式)、中空纤维、管式、卷式等多种结构。
F. 微滤膜、超滤膜、反渗膜和透析膜分别是什么
从总的过滤观点看,微滤和超滤都被证实对下游膜系统具有相同的保护作用。不同出水水质主要是由膜的完整性失败造成的。微滤膜的耐久力比几乎所有的超滤膜的耐久力强,这是对反渗透膜保护出众性能的一个重要部分。
主要不同就是膜的孔径依次减小,通过膜后截留的尺寸依次减小,阻力损失依次增大。当然膜的材料也有不同,运用范围不相同,前面2种是预处理用,反渗透膜广泛应用于海水及苦咸水淡化、锅炉补给水、工业纯水及电子级高纯水制备、饮用纯净水生产、废水处理和特种分离等过程。
微滤膜:能截留0.1-1 微米之间的颗粒。微滤膜允许大分子和溶解性固体?无机盐?等通过?但会截留住悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质。微滤膜的运行压力一般为0.07-0.7兆帕。
超滤膜:能截留0.002-0.1 微米之间的大分子物质和蛋白质。超滤膜允许小分子物质和溶解性固体、无机盐、等通过,同时将截留下胶体、蛋白质、微生物和大分子有机物。用于表示超滤膜孔径大小的切割分子量范围一般在1000-500000之间。超滤膜的运行压力一般0.1-0.7兆帕。
反渗透膜:能有效截留所有溶解盐份及分子量大于100的有机物,同时允许水分子通过。反渗透膜的运行压力一般介于苦咸水的1.2兆帕 到海水的7.0兆帕。
G. 透析的原理是什么
通过小分来子经过半透自膜扩散到水(或缓冲液)的原理,将小分子与生物大分子分开的一种分离纯化技术。
分类:用于医学上的透析大致分为三大类:血液透析、腹膜透析、结肠透析。
适用范围:使体液内的成分(溶质或水分)通过半透膜排出体外的治疗方法。常用于急性或慢性肾功能衰竭、药物或其他毒物在体内蓄积的情况。常用的透析法有血液透析及腹膜透析。
需要接受透析治疗的情况:
透析疗法是利用半渗透膜来去除血液中的代谢废物和多余水分并维持酸碱平衡的一种治疗方法。
一般来说,患者血肌酐浓度超过700,或者肾小球滤过率在15ml/min/1.73m2以下时,如果出现了水负荷过重(比如有水肿或腹胀的症状)、严重的营养不良、药物难以纠正的高钾血症、高磷血症等,就需要做好随时做透析的准备。
血透和腹透的区别:
血透更容易达到充分性,但对心血管要求条件高,透析时间相对固定,必须按时到医院进行透析。
腹透禁忌证较少,不受时间限制,可以在家进行操作治疗,但容易因卫生条件不佳或者操作不当诱发腹膜炎。
H. 什么是超滤率
是指在稳定的单位跨膜压下,透析膜对水的清除能力,其大小决定脱水量。
单位是ml/h.mmHg
I. 血透机上超净滤器的工作原理
血透机上超净滤器的工作原理是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如β2-微球蛋白、补体、炎性介质、内毒素等)。所有透析膜表面均带负电荷,膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量。在血透过程中血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗的目的。
血液透析是急慢性肾功能衰竭患者肾脏替代治疗方式之一。它通过将体内血液引流至体外,经一个由无数根空心纤维组成的透析器中,血液与含机体浓度相似的电解质溶液(透析液)在一根根空心纤维内外,通过弥散/对流进行物质交换,清除体内的代谢废物、维持电解质和酸碱平衡;同时清除体内过多的水分,并将经过净化的血液回输的整个过程称为血液透析。
溶质转运:
1、弥散:是血液透析时清除溶质的主要机制。溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,此现象称为弥散。溶质的弥散转运能源来自溶质的分子或微粒自身的不规则运动(布朗运动)。
2、对流:溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动,称为对流。溶质和溶剂一起移动,是摩擦力作用的结果。不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响,跨膜的动力是膜两侧的静水压差,即所谓溶质牵引作用。
3、吸附:是通过正负电荷的相互作用或范德华力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如β2-微球蛋白、补体、炎性介质、内毒素等)。所有透析膜表面均带负电荷,膜表面负电荷量决定了吸附带有异种电荷蛋白的量。在血透过程中,血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗的目的。
J. 何谓透析在实际工作中的应用及原理如何
血液透析(Hemodialysis,HD)通过其生物物理机制,完成对溶质及水的清除和转运,其基本原理是通过弥散(Diffusion)、对流(Convection)及吸附(Absorption)清除血液中各种内源性和外源性“毒素”;通过超滤(Ultrafiltration)和渗透(Osmosis)清除体内潴留的水分,同时纠正电解质和酸碱失衡,使机体内环境接近正常从而达到治疗的目的。
1. 溶质转运
a. 弥散转运
溶质依靠浓度梯度从高浓度一侧向低浓度一侧转运,称此现象为弥散。溶质的弥散转运能源来自溶质的分子或微粒自身的不规则运动(布朗运动)。在两种溶液之间放置半透膜,溶质通过半透膜从高浓度溶液向低浓度溶液中运动,称为透析。这种运动的动力是浓度梯度。HD的溶质交换主要是通过弥散转运来完成的。血液中的代谢废物向透析液侧移动,从而减轻尿毒症症状;透析液中钙离子和碱基移入血液中,以补充血液的不足。为叙述方便,一般提到的是净物质转运,实际上通过膜的溶质交换是双向性的。
b. 对流转运
溶质伴随含有该溶质的溶剂一起通过半透膜的移动,称对流。溶质和溶剂一起移动是磨擦力作用的结果。不受溶质分子量和其浓度梯度差的影响。跨膜的动力是膜两侧的水压差,即所谓溶质牵引作用(Solvent Drag)。HD和血液过滤(Hemofiltration,HF)时,水分从血液侧向透析侧或滤液侧移动(超滤)时,同时携带水分中的溶质通过透析膜。超滤液中的溶质转运,就是通过对流的原理进行的。反映溶质在超滤时可被滤过膜清除的指标是筛选系数,它是超滤液中某溶质的浓度除以其血中浓度。因此,利用对流清除溶质的效果主要由超滤率和膜对此溶质筛选系数决定。
c. 吸附
吸附是通过正负电荷的相互作用或范德华(Van der Wassls)力和透析膜表面的亲水性基团选择性吸附某些蛋白质、毒物及药物(如b2-M、补体、炎症介质、内毒素等)。膜吸附蛋白质后可使溶质的扩散清除率降低。在血液透析过程中,血液中某些异常升高的蛋白质、毒物和药物等选择性地吸附于透析膜表面,使这些致病物质被清除,从而达到治疗目的。
2. 水的转运
液体在水力学压力梯度或渗透压梯度作用下通过半透膜的运动,称超滤。临床透析时,超滤是指水分从血液侧向透析液侧移动;反之,如果水分从透析液侧向血液侧移动,则称反超滤。
3. 酸碱平衡紊乱的纠正
透析患者每天因食物代谢产生50~100mEq的非挥发性酸,由于患者的肾功能障碍,这些酸性物质不能排出体外,只能由体内的碱基中和。体内中和酸性产物的主要物质是碳酸氢盐,因此尿毒症患者血浆中的H2CO3浓度常降低,平均为20~ 22mEq/L左右。透析时常利用透析液中较血液浓度高的碱基弥散入血来中和体内的酸性产物。
二 影响透析效率的因素
1. 透析器类型
目前各种类型透析器对中、小分子物质的清除以及对水分超滤的效率较大程度上取决于透析膜性能。如聚砜膜、聚甲基丙烯酸甲脂膜和聚丙烯膜等对中分子物资和水分清除效果优于铜仿膜透析器。此外,透析效率尚与透析器有效透析面积成正比。一般应选用透析面积为1.2~1.5m2的透析器为宜。
2. 透析时间
透析时间与透析效率呈正比。使用中空纤维透析器,一般每周透析时间为12~15h。
3. 血液和透析液的流量
每分钟流入透析器内的血液和透析液流量与透析效果密切相关。HD过程中,体内某些代谢产物如肌酐或尿素氮的清除率,一般可由简化的清除率公式计算:
清除率=
Ci=某溶质流入透析器浓度;
Co=某容质流出透析器的浓度;
QB=入透析器的血流量(ml/min )。
从公式中可以看出:(1)血流量越大,清除率越高;(2)在透析过程中,血液内某一溶质的清除与该物质在血液侧与透析液侧的浓度的梯度差呈正比,为保持最大的浓度梯度差,可以增加透析液流量。此外,清除效果尚与透析液通过透析器时接触透析膜的量、面积、时间有关。血流与透析液在透析器内反向流动,可增加接触时间。故透析液流量亦直接影响溶质的清除。常规HD要求血流量为200~ 300ml/min,透析液流量为500ml/min。若能提高血流量至300ml/min,或必要时提高透析液流量至600~ 800ml/min,则更可提高透析效率。
4. 跨膜压力
HD过程中体内水分的清除,主要靠超滤作用。超滤率与跨膜压(TMP)密切相关。TMP越大,超滤作用越强。在常规HD时为扩大TMP,一般在透析液侧加上负压,通常为20~ 26.6kPa(150~200mmHg),使水分从血液侧迅速向透析液侧流动。因此,在透析过程中,及时调节TMP甚为重要。血压正常患者,在血流量为200ml/min时,入口端平均动脉压(MAP)小于10.6~12kPa(80~ 90mmHg)。而出口端MAP小于6.6~ 8kPa(50~60mmHg)。若出口端M