דיאליזה (כימיה)
בביוכימיה, דיאליזה היא תהליך הפרדה של מולקולות בתמיסה על ידי ההבדל בקצב הדיפוזיה דרך ממברנה בררנית. דיאליזה היא טכניקת מעבדה נפוצה שפועלת על אותו עיקרון עליו פועלת דיאליזה רפואית. בהקשר של מחקר במדעי החיים, היישום הכי נפוץ של דיאליזה הוא להסרת מולקולות קטנות ולא רצויות כמו מלחים, גורמי חיזור או מקרומולקולות גדולות יותר כמו חלבונים, DNA או פוליסכרידים. דיאליזה משמשת גם להחלפת בופר, ולמחקר קשירת תרופות.
עקרונות הדיאליזה
דיפוזיה היא תנועה אקראית ותרמית של מולקולות בתמיסה (תנועה בראונית) שמובילה לתנועת מולקולות מאזור של ריכוז גבוה לריכוז נמוך עד השגת שיווי משקל. בדיאליזה, דגימה ותמיסת בופר (שנקראת דיאליסייט) מופרדים על ידי ממברנה בררנית שגורמת להפרשים בדפוסי הדיפוזיה, ובכך מאפשרת הפרדה של מולקולות בדגימה ובדיאליסייט.
בשל גודל הנקבוביות של הממברנה, מולקולות ענקיות בדגימה לא יכולות לעבור דרך הממברנה, ובכך מגבילה את הדיפוזיה מתא הדגימה. לעומת זאת, מולקולות קטנות יעברו בחופשיות בדיפוזיה דרך הממברנה ויושג שיווי משקל בכל נפח התמיסה. בכך, ישתנה הריכוז הכללי של המולקולות הללו בדגימה ובדיאליסייט. ברגע שהושג שיווי משקל, הריכוז הסופי של המולקולות תלוי בנפחים של התמיסות המעורבות, ואם הדיאליסייט בשיווי משקל מוחלף בדיאליסיייט חדש, דיפוזיה תמשיך להפחית את הריכוז של המולקולות הקטנות בדגימה.
דיאליזה יכולה להיות שימושית להסרה או להכנסה של מולקולות קטנות מתוך דגימה, כיוון שמולקולות קטנות נעות בחופשיות דרך הממברנה בשני הכיוונים. זה הופך את הדיאליזה לטכניקה שימושית עבור מגוון יישומים.
הליך הדיאליזה
ציוד
הפרדת מולקולות בתמיסה על ידי דיאליזה הינה תהליך פשוט. חוץ מדגימה ובופר דיאליסייט, כל מה שבדרך כלל דרוש זה:
- ממברנת דיאליזה בפורמט מתאים (לדוגמה, צינורות, קלטת, וכו') וחתך משקל מולקולרי (MWCO).
- מיכל להחזקת הבופר דיאליסייט.
- היכולת לערבב את התמיסה ולשלוט בטמפרטורה (אופציונלי).
