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超濾醫學

發布時間: 2021-03-18 11:53:32

㈠ 透析技術與超濾技術在生物製品中去除雜質的優缺點對比

透析和超濾基本原理差不多,都是利用半透膜分離大小不同的分子。但是也有一些區別,主要是應用范圍不同。具體介紹如下:
透析
自Thomas Graham 1861年發明透析方法至今已有一百多年。透析已成為生物化學實驗室最簡便最常用的分離純化技術之一。在生物大分子的制備過程中,除鹽、除少量有機溶劑、除去生物小分子雜質和濃縮樣品等都要用到透析的技術。
透析只需要使用專用的半透膜即可完成。通常是將半透膜製成袋狀,將生物大分子樣品溶液置入袋內,將此透析袋浸入水或緩沖液中,樣品溶液中的大分子量的生物大分子被截留在袋內,而鹽和小分子物質不斷擴散透析到袋外,直到袋內外兩邊的濃度達到平衡為止。保留在透析袋內未透析出的樣品溶液稱為"保留液",袋(膜)外的溶液稱為"滲出液"或"透析液"。
透析的動力是擴散壓,擴散壓是由橫跨膜兩邊的濃度梯度形成的。透析的速度反比於膜的厚度,正比於欲透析的小分子溶質在膜內外兩邊的濃度梯度,還正比於膜的面積和溫度,通常是4℃透析,升高溫度可加快透析速度。
透析膜可用動物膜和玻璃紙等,但用的最多的還是用纖維素製成的透析膜,目前常用的是美國Union Carbide (聯合碳化物公司)和美國光譜醫學公司生產的各種尺寸的透析管,截留分子量MwCO(即留在透析袋內的生物大分子的最小分子量,縮寫為MwCO)通常為1萬左右。商品透析袋製成管狀,其扁平寬度為23 mm~50 mm不等。為防乾裂,出廠時都用10%的甘油處理過,並含有極微量的硫化物、重金屬和一些具有紫外吸收的雜質,它們對蛋白質和其它生物活物質有害,用前必須除去。可先用50%乙醇煮沸1小時,再依次用50%乙醇、0.01 mol/L碳酸氫鈉和0.001 mol/L EDTA溶液洗滌,最後用蒸餾水沖洗即可使用。實驗證明,50%乙醇處理對除去具有紫外吸收的雜質特別有效。使用後的透析袋洗凈後可存於4℃蒸餾水中,若長時間不用,可加少量NaN2,以防長菌。洗凈涼乾的透析袋彎折時易裂口,用時必須仔細檢查,不漏時方可重復使用。
新透析袋如不作如上地殊處理,則可用沸水煮五至十分鍾,再用蒸餾水洗凈,即可使用。使用時,一端用橡皮筋或線繩扎緊,也可以使用特製的透析袋夾夾緊,由另一端灌滿水,用手指稍加壓,檢查不漏,方可裝入待透析液,通常要留三分之一至一半的空間,以防透析過程中,透析的小分子量較大時,袋外的水和緩沖液過量進入袋內將袋漲破。含鹽量很高的蛋白質溶液透析過夜時,體積增加50%是正常的。為了加快透析速度,除多次更換透析液外,還可使用磁子攪拌。透析的容器要大一些,可以使用大燒杯、大量筒和塑料桶。小量體積溶液的透析,可在袋內放一截兩頭燒園的玻璃棒或兩端封口的玻璃管,以使透析袋沉入液面以下。
檢查透析效果的方法是:用1% BaCl2檢查(NH4)2SO4,用1% AgNO3 檢查NaCl、KCl等。
為了提高透析效率,還可以使用各種透析裝置。使用者也可以自行設計與製作各種簡易的透析裝置。美國生物醫學公司(Biomed Instruments Inc.)生產的各種型號的Zeineh 透析器,由於使用對流透析的原理,使透析速度和效率大大提高。

超濾
過濾即超濾,自20年代問世後,直至60年代以來發展迅速,很快由實驗室規模的分離手段發展成重要的工業單元操作技術。超濾現已成為一種重要的生化實驗技術,廣泛用於含有各種小分子溶質的各種生物大分子(如蛋白質、酶、核酸等)的濃縮、分離和純化。
超濾是一種加壓膜分離技術,即在一定的壓力下,使小分子溶質和溶劑穿過一定孔徑地制的薄膜,而使大分子溶質不能透過,留在膜的一邊,從而使大分子物質得到了部分的純化。超濾根據所加的操作壓力和所用膜的平均孔徑的不同,可分為微孔過濾、超濾和反滲透三種。微孔過濾所用的操作壓通常小於4×104 Pa,膜的平均孔徑為500埃~14微米(1微米=104埃),用於分離較大的微粒、細菌和污染物等。超濾所用操作壓為4×104 Pa~7×105 Pa,膜的平均孔徑為10-100埃,用於分離大分子溶質。反滲透所用的操作壓比超濾更大,常達到35×105 Pa~140×105 Pa,膜的平均孔徑最小,一般為10埃以下,用於分離小分子溶質,如海水脫鹽,制高純水等。
超濾技術的優點是操作簡便,成本低廉,不需增加任何化學試劑,尤其是超濾技術的實驗條件溫和,與蒸發、冰凍乾燥相比沒有相的變化,而且不引起溫度、pH的變化,因而可以防止生物大分子的變、失活和自溶。
在生物大分子的制備技術中,超濾主要用於生物大分子的脫鹽、脫水和濃縮等。
超濾法也有一定的局限,它不能直接得到乾粉制劑。對於蛋白質溶液,一般只能得到10~50%的濃度。
超濾技術的關鍵是膜。膜有各種不同的類型和規格,可根據工作的需要來選用。早期的膜是各向同的均勻膜,即現在常用的微孔薄膜,其孔徑通常是0.05mm 和0.025mm。近幾年來生產了一些各向異的不對稱超濾膜,其中一種各向異擴散膜是由一層非常薄的、具有一定孔徑的多孔"皮膚層"(厚約0.1mm ~1.0mm ),和一層相對厚得多的(約1mm )更易通滲的、作為支撐用的"海綿層"組成。皮膚層決定了膜的選擇,而海綿層增加了機械強度。由於皮膚層非常薄,因此高效、通透好、流量大,且不易被溶質阻塞而導致流速下降。常用的膜一般是由乙酸纖維或硝酸纖維或此二者的混合物製成。近年來為適應制葯和食品工業上滅菌的需要,發展了非纖維型的各向異膜,例如聚碸膜、聚碸醯胺膜和聚丙烯腈膜等。這種膜在pH 1~14都是穩定的,且能在90℃下正常工作。超濾膜通常是比較穩定的,若使用恰當,能連續用1~2年。暫時不用,可浸在1%甲醛溶液或0.2% 疊氮化鈉NaN3中保存。
超濾膜的基本能指標主要有:水通量(cm3/(cm2·h));截留率(以百分率%表示);化學物理穩定(包括機械強度)等。
超濾裝置一般由若干超濾組件構成。通常可分為板框式、管式、螺旋卷式和中空纖維式四種主要類型。由於超濾法處理的液體多數是含有水溶生物大分子、有機膠體、多糖及微生物等。這些物質極易粘附和沉積於膜表面上,造成嚴重的濃差極化和堵塞,這是超濾法最關鍵的問題,要克服濃差極化,通常可加大液體流量,加強湍流和加強攪拌。
國外生產超濾膜和超濾裝置最有名的廠家是美國的Milipore公司和德國的Sartorius公司。國內主要的研究機構和生產廠家是:中科院生態環境研究中心、杭州淡化和水處理開發中心、蘭州膜科學技術研究所、無錫化工研究所、上海醫葯工業研究所、天津膜分離工程研究所、北京化工廠、常熟膜分離實驗廠、無錫市超濾設備廠、無錫純水設備廠、天津超濾設備廠、湖北沙市水處理設備廠等。從膜的品種,以及從某些研究工作的深度方面看,我國與世畀先進國家的差距不很大,但在膜的質量能及商品化方面尚有較大差距。
在生物製品中應用超濾法有很高的經濟效益,例如供靜脈注射的25%人胎盤血白蛋白(即胎白)通常是用硫酸銨鹽析法、透析脫鹽、真空濃縮等工藝制備的,該工藝流程硫酸銨耗量大,能源消耗多,操詐時間長,透析過程易產生污染。改用超濾工藝後,平均回收率可達97.18%;吸附損失為1.69%;透過損失為1.23%;截留率為98.77%。大幅度提高了白蛋白的產量和質量,每年可節省硫酸銨6.2噸,自來水16000噸。
超濾技術的應用有很好的前景,應引起足夠的重視。

㈡ 比較擴散滲析 電滲析 反滲透 超濾 微濾以及液膜分離技術各自的特點

擴散滲析利用半透膜或選擇透過性離子交換膜使溶液中的溶質由高濃度一側通過膜向低濃度一側遷移的過程。這種過程是以濃度差為動力,所以也稱為濃差滲析或自然滲析。它主要用於有機和無機電解質的分離和純化。在環境工程方面目前主要用於酸、鹼廢液的處理和回收。

電滲析利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時,溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法,它是20世紀50年代發展起來的一種新技術,最初用於海水淡化,現在廣泛用於化工、輕工、冶金、造紙、醫葯工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視,例如用於酸鹼回收、電鍍廢液處理以及從工業廢水中回收有用物質等。

反滲透又稱逆滲透,一種以壓力差為推動力,從溶液中分離出溶劑的膜分離操作。因為它和自然滲透的方向相反,故稱反滲透。根據各種物料的不同滲透壓,就可以使用大於滲透壓的反滲透壓力,即反滲透法,達到分離、提取、純化和濃縮的目的。

超濾是以壓力為推動力的膜分離技術之一。以大分子與小分子分離為目的,膜孔徑在20-1000A°之間。中空纖維超濾器(膜)具有單位容器內充填密度高,佔地面積小等優點。

微濾又稱微孔過濾,屬於精密過濾。微濾能夠過濾掉溶液中的微米級或納米級的微粒和細菌。微濾廣泛應用於微電子行業超純水的終端過濾,各種工業給水的預處理和飲用水的處理等,也是在生物醫學、尖端科技中檢測微細雜質、進行科學實驗的一個重要工具

㈢ 醫學上的透析是什麼

你說醫學上的透析大概就是血液透析吧

血液透析的原理是什麼?
透析是指溶質從半透膜的一側透過膜至另一側的過程。

任何天然的(如腹膜)或人造的半透膜,只要該膜含有使一定大小的溶質通過的孔徑,那麼這些溶質就可以通過彌散和對流從膜的一側移動到膜的另一側。

人體內的「毒物」包括代謝產物、葯物、外源性毒物,只要其原子量或分子量大小適當,就能夠通過透析清除出體外。其基本原理是彌散和對流。

彌散就是半透膜兩側液體各自所含溶質濃度梯度及它所形成的不同滲透濃度,溶質從濃度高的一側通過半透膜向濃度低的一側移動。

對流也稱超濾,是指溶質和溶劑因透析膜兩側的靜水壓和滲透壓梯度不同而跨膜轉運的過程。

血液透析是利用半透膜的原理,將患者血液與透析液同時引進透析器,在透析膜兩側呈反方向流動,憑借半透膜兩側的溶度梯度、滲透梯度和水壓梯度,通過彌散、對流、吸附清除毒素;通過超濾和滲透清除體內多餘的水分;同時補充需要的物質,糾正電解質、酸鹼平衡紊亂。

㈣ 超濾設備的優點有哪些

  1. 過濾過程是在常溫下進行,條件溫和無成分破壞,因而特別適宜對熱敏感的物質,回如葯物、酶、果汁答等的分離、分級、濃縮與富集。

2. 過濾過程不發生相變化,無需加熱,能耗低,無需添加化學試劑,無污染,是一種節能環保的分離技術。

3. 超濾技術分離效率高,對稀溶液中的微量成分的回收、低濃度溶液的濃縮均非常有效。

4. 超濾過程僅採用壓力作為膜分離的動力,因此分離裝置簡單、流程短、操作簡便、易於控制和維護。

超濾設備的應用范圍:

主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程、污水、廢水的回收利用、地表水處理、生活飲用水處理、用來進行海水淡化等等。

㈤ 超濾技術可以應用在哪些行業

早期的工業超濾應用於廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發展,如今超內濾膜技術的容應用領域已經很廣,主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。

㈥ 超濾膜與ro反滲透膜有哪些不同

反滲透膜(RO):是最精細的一種膜分離產品,其能有效截留所有溶解鹽份內及分子量大於100的有機物,同時容允許水分子通過。反滲透膜廣泛應用於海水及苦鹹水淡化、鍋爐補給水、工業純水及電子級高純水制備、飲用純凈水生產、廢水處理和特種分離等過程。
超濾膜:能截留0.002-0.1
微米之間的大分子物質和蛋白質。超濾膜允許小分子物質和溶解性固體(無機鹽)等通過,同時將截留下膠體、蛋白質、微生物和大分子有機物,用於表示超濾膜孔徑大小的切割分子量范圍一般在1000-500000之間。

㈦ 超濾水更適合人體

本人一向都不贊同喝多了反滲透水會不利於健康。根據美國醫學月刊(AMERICAN MEDICAL JOURNAL)指出"人體所需要的礦物質是從食物而來,並非飲用水."
有益人體之有機礦物質在自來水中僅占其所含全部礦物質的百分之一而已,一杯橘子汁所含之有益人體礦物質比30加侖之未經處理過之自來水中所含有的還多。也就是說99%的人體所需礦物質來自於日常的食物, 所以只要保持日常飲食的均衡,幾乎可以忽略考慮水中缺乏了的礦物質。

㈧ 超濾膜技術應用及優點是什麼

撫順水處理設備撫順純凈水處理設備,撫順反滲透水處理設備
從膜分離裝置發展過程來看,超濾裝置是伴隨著反滲透裝置的開發而發展起來的。世傑工業化超濾裝置可代替傳統的板框式、中空纖維式等超濾形式,從而高效、節能、環保的實現物料的過濾分離、純化、濃縮。
超濾技術的應用早期的工業超濾應用於廢水和污水處理。三十多年來,隨著超濾技術的發展,如今超濾膜技術的應用領域已經很廣,主要包括食品工業、飲料工業、乳品工業、生物發酵、生物醫葯、醫葯化工、生物制劑、中葯制劑、臨床醫學、印染廢水、食品工業廢水處理、資源回收以及環境工程等等。
撫順水處理設備撫順純凈水處理設備,撫順反滲透水處理設備
超濾膜系統的優點
系統能耗低,生產周期短,與傳統工藝設備相比,設備運行費用低,能有效降低生產成本,提高企業經濟效益。
系統工藝設計先進,集成化程度高,結構緊湊,佔地面積少,操作與維護簡便,工人勞動強度低。
系統製作材質採用衛生級不銹鋼,全封閉管道式運行,現場清潔衛生,滿足GMP或FDA生產規范要求。
控制系統可根據用戶具體使用要求進行個性化設計,結合世佳先進的控制軟體,現場在線集中監控重要工藝操作參數,避免人工誤操作,多方位確保系統長期穩定運行。
超濾膜元件採用世界著名膜公司產品,確保了客戶得到目前世界上最優質的有機膜元件,從而確保截留性能和膜通量。
系統回收率高,所得產品品質優良,可實現物料的高效分離、純化及高倍數濃縮。
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處理過程無相變,對物料中組成成分無任何不良影響,且分離、純化、濃縮過程中始終處於常溫狀態,特別適用於熱敏性物質的處理,完全避免了高溫對生物活性物質破壞這一弊端,有效保留原物料體系中的生物活性物質及營養成分。

㈨ cvhd醫學是什麼意思

醫學是建築在生理學的基礎上對生命的敬畏和救治,目標清淅。

㈩ 醫學透析里彌散是什麼意思

透析液中的碳酸氫鈉等物質透過半透膜彌散到血液中,而血液內的水因滲透和超濾作用向透析液單向滲流,從而達到清除體內代謝產物和糾下水、電解質和酸鹼平衡紊亂

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