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Lexikon der Biologie: Dialyse

Dialyse w [von griech. dialysis = Auflösung], physikalisches Verfahren zur Abtrennung niedermolekularer Stoffe aus Lösungen von makromolekularen (Moleküle) oder kolloiden Verbindungen. Die Dialyse beruht darauf, daß niedermolekular gelöste Stoffe leicht durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran (Dialysemembran), z. B. aus Celluloseacetat oder Cellulosenitrat, diffundieren (Diffusion), während makromolekular oder kolloid gelöste Stoffe nur sehr schwer oder gar nicht hindurchdiffundieren ( vgl. Abb. ). Häufig eingesetzt wird die Dialyse zur Befreiung von Biopolymeren wie Nucleinsäuren, Polysacchariden oder Proteinen von anhaftenden Salzen, aber auch von niedermolekularen Nucleotiden, Monosacchariden oder Aminosäuren. In der Medizin wird die Dialyse eingesetzt, um bei Patienten mit eingeschränkter oder fehlender Nierenfunktion (Niere) harnpflichtige Substanzen aus dem Blut zu entfernen (Hämodialyse, künstliche Niere). Die Dialysegeschwindigkeit ist abhängig von der Oberflächengröße der Membran im Verhältnis zu der dialysierenden Flüssigkeitsmenge und dem Konzentrationsunterschied der Stoffe auf beiden Seiten der Membran. Günstig ist, das Lösungsmittel kontinuierlich zu- und ablaufen zu lassen, damit kein Konzentrationsgleichgewicht der niedermolekularen Stoffe eintritt. Die Geschwindigkeit kann man durch Temperaturerhöhung und Anlegen einer elektrischen Spannung (bei niedermolekularen Anionen bzw. Kationen) erhöhen, was als Elektrodialyse bezeichnet wird. Ein Sonderfall der Dialyse ist die Diasolyse zur Trennung von hydrophilen und hydrophoben Verbindungen, bei der die Dialysemembran gleichzeitig als Lösungsmittel für den zu diasolysierenden Stoff fungiert. Um Kolloide verschiedener Größen voneinander oder das Lösungsmittel vom gelösten Stoff zu trennen, wendet man die Ultrafiltration an.




Dialyse

Die Metaboliten diffundieren durch eine halbdurchlässige (semipermeable) Membran zu Orten niedrigerer Konzentration. Durch öfteres Wechseln des äußeren Mediums kann erreicht werden, daß im Dialyseschlauch nur noch die hochmolekularen Stoffe, d. h. die gesamte Enzymausstattung, zurückbleibt.

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