روش140- دیالیز
فرايند دياليز، امكان جدا شدن ملكولهاي كوچك از مولكولهاي بزرگ يا تعويض محيط را فراهم ميكند. اين تكنيك، يكي از قديميترين روشها براي برداشتن تركيبات داراي وزن ملكولي كم از يك محلول و مبادله آنها با بافر، كه حمام دياليز يا دياليزيت (Dialysate) نيز ناميده ميشود، است. اساس اين روش از خصوصيات غشاهاي نيمه تراوا كه بين محلول پروتئين و بافر دياليز قرار ميگيرد، ناشي ميشود. اين غشاي نيمه تراوا كه معمولا از جنس غشا سلولز داراي حفره است به ملكولهاي كوچكتر، اجازه عبور داده و از نفوذ ماكروملكولها از خلال آن جلوگيري مي كند. ملكولهاي داراي ابعاد بزرگتر از قطر منافذ كيسه دياليز، در داخل كيسه دياليز محبوس شده و ملكولهاي كوچكتر و يونها، از اين منافذ عبور ميكنند و از كيسه خارج ميشوند. اين تكنيك براي خارج كردن يك نمك يا ساير ملكولهاي كوچك مفيد است.
عـمـلـكــرد ديــالـيــز بــه خــاطـر تفـاوت غلظـت تركيبات در دو طرف غشا بوده و هرگاه غلظت تـركـيـبـات مـورد نـظـر در دو طرف غشا يكسان شـود، تـعـداد مـلـكـولهـاي مـبـادله شونده از دو سمت غشا نيز به تعادل رسيده و فرايند دياليز نيز بـه مـرحـله پايان خود ميرسد. بنابراين در اين مـرحـلـه بـا تـعـويـض بـافـر ديـالـيـز، كاهش بيشتر غلظت تركيب مورد نظر در يك محلول پروتئيني امـكــان پــذيــر مــيشـود. پـس از چـنـديـن مـرتـبـه تعويض محلول بافر، شرايط داخل كيسه دياليز از قبيـل غلظـت، PH و ... همـاننـد محلـول بـافـر اطـراف آن خواهد شد. به عنوان مثال، ممكن اســت كــه از ديـالـيـز بـه مـنـظـور خـارج سـاخـتـن سولفات آمونيوم از پروتئين استفاده شود.
تعويض بافر دياليز نسبت به حجم تام بافر، اهـميـت بيشتـري دارد. سـرعـت عمـل ديـاليـز بـا افزايش نسبت سطح غشا به حجم محلول، بيشتر ميشود. از طرف ديگر، افزايش سطح با كاهش بـازيـافـت پـروتـئـيـن هـمـراه اسـت. زيـرا هـمـواره مقـداري از پـروتئيـن جـذب غشـا ديـاليز شده و بـديـن طريق از دست ميرود. بنابراين بايستي ميان سرعت دياليز و بازيافت پروتئين مورد نظر سازگاري وجود داشته باشد.
ميزان انتشار و جابجايي ملكول ها، به دما و ويسكوزيته محلول بستگي دارد. اگر چه با افزايش دما، ميزان انتشار نيز افزايش مييابد اما در اغلب موارد، ثبات پروتئين در دماي 8-4 درجـه سـانتيگـراد اسـت. از ايـن رو، فـراينـد ديـاليـز را در سـردخـانـه انجـام داده و محلولهاي با ويسكوزيته بالا را نيز قبل از انجام فرايند دياليز، رقيق ميكنند.
كيسههاي دياليز داراي روزنههايي با اندازه هاي 50000-1000 دالتون هستند و هر كدام به منظور خاصي توليد و به كار برده ميشوند. كيسههاي دياليز معمولي، به صورت تيوب بوده و معمولا پروتئينهاي بيش از 20000-15000 دالتون را در خود نگه ميدارند. اين كيسهها اغلب به صورت خشك تهيه شده و حاوي ناخالصيهاي زيادي مانند تركيبات گوگرد و فلزات سنگين هستند. بنابراين قبل از استفاده بايد آنها را آماده سازي كرد و با زدودن آلودگيهاي آنها عملا روزنههاي آن ها نيز باز ميشوند.
برش قطعات كيسههاي دياليز
براي استفاده از كيسههاي دياليز، بايستي ابتدا آنها را به قطعاتي با طول متفاوت و متناسب با حجم نمونه مورد استفاده، جدا كرد. از آنجا كه قطر كيسههاي دياليز مختلف با يكديگر متفاوت است بايستي ابتدا از روي حجم نمونه مورد نظر، طول مورد نياز از كيسه دياليز را برآورد كرد كه معمولا اين كار با تجربه و ممارست به دست مي آيد. يكي از راههـــــاي بـــــرآورد طـــــول مـــــورد نــيــــاز از كــيــســــه ديــــالــيــــز، اســتــفــــاده از ســــايــــت >http://eu.spectrapor.com/dialysis/dtcak.html< است. در اين سايت ميتوان از طريق وارد كردن اطلاعاتي از قبيل حجم نمونه و عرض كيسه دياليز مورد استفاده، برآوردي از طول مناسب كيسه دياليز را به دست آورد.
آماده سازي كيسههاي دياليز
براي آماده سازي كيسههاي دياليز، روشهاي مختلفي موجود است كه به عنوان مثال، به دو روش از آنها اشاره ميشود.
روش اول
پس از برش كيسههاي دياليز در قطعات مناسب، آنها را در يك ظرف حاوي محلول بيكربنات سديم 2% و EDTA 1 ميلي مولار، غوطه ور كرده و سپس به مدت 10 دقيقه ميجوشانيم. پس از اتمام زمان جوشيدن و خنك شدن محلول، كيسههاي دياليز را با آب مقطر، دو مرتبه شستشو داده و سپس به مدت 10 دقيقه در محلول EDTA 1 ميلي مولار ميجوشانيم. پس از اتمام زمان جوش و خنك شدن محلول، كيسههاي دياليز آماده استفاده هستند.
روش دوم
كيسههاي دياليز خشك را به يك بشر 4 ليتري مـنـتـقـل كـرده و سـپس 2 ليتر محلول بيكربنات سديم 100 ميلي مولار و EDTA دي سديك 10 ميلي مولار كه PH آن ها را به 7 رساندهايم به آن ها اضافه ميكنيم. سپس در بشر را پوشانده و در بنماري شيكر دار به مدت يك ساعت در دماي 60 درجــه ســانـتـيـگــراد بـه مـلايـمـت تـكـان داده ميشوند. سپس محلول درون بشر را با 2 ليتر آب مقطر تعويض كرده و كيسه دياليز را به مدت يك سـاعـت در آن نگـه مـيدارنـد. در صورت كدر شــدن آب مـقـطــر بــايــد آن را بـا آب مقطـر تـازه جايگزين كرد و اين كار را تا شفاف باقي ماندن آب مقطر بايستي ادامه داد.
نگهداري كيسههاي دياليز
كيسههاي دياليز آماده را ميتوان در آب مقطر حاوي كلروفرم 1/0 درصد و در دماي 4 درجه سانتيگراد نگهداري كرد. گاهي از سديم آزيد 02/0 درصـد نـيـز اسـتـفـاده مـيشـود كـه مـعمولا مشكلي ايجاد نميكند و از رشد باكتريها نيز جلوگيري ميكند.
طريقه استفاده از كيسههاي دياليز
تغيير دماي محلول حاوي كيسه دياليز بايد به صورت تدريجي بوده و از تغيير دماي محلول به صــورت نــاگـهــانــي خــودداري كــرد. تـغـيـيـرات ناگهاني دما موجب تغيير در اندازه روزنههاي كيسههاي دياليز ميشود. در هنگام كار كردن با كيسههاي دياليز به منظور جلوگيري از آلودگي آنها با پروتئازها بايد از دستكش استفاده كرد. داخل و خارج كيسه دياليز را قبل از استفاده بايد با جرياني از آب مقطر شستشو داد.
مراحل انجام دياليز
بــــراي انـجـــام عـمـــل ديـــالـيـــز، ابـتـــدا انـتـهـــاي كيسههاي دياليز را به وسيله گره زدن يا استفاده از گـيـرههـاي پـلاسـتـيـكـي، بـه گـونـهاي كـه نـشـتـي نـداشتـه بـاشد، مسدود ميكنيم. سپس محلول مورد نظر به وسيله پي پت، قيف، سرنگ يا هر وسيله ممكن ديگر به درون كيسههاي ديـاليـز منتقـل مـيكنيـم و سـر كيسـههـا را نيـز مـانند انتهاي آنها ميبنديم. سپس اين كيسههاي دياليز پر شده از محلول را در بافر دياليز غوطه ور ميسازيم. حجم بافر دياليز بايد 1600 برابر حجم محلول درون كيسه دياليز بوده و غلظت آن نيز نصف غلظت بافر محلول درون كيسه دياليز باشد.
كيسههاي دياليز بايستي در ظرفي كه حاوي مگنت بوده و بر روي Stirrer قرار گرفته است، قرار داده شوند و به مدت 24 ساعت، فرايند دياليز انجام شود. در صورتي كه آب مقطر درون ظرف به نظر تيره برسد، بايستي با آب مقطر تازه، جانشين شود.
منبع: نشریه مهندسی پزشکی شماره ۱۳۹، مراد رستمي، معصومه جرفي، محمد علي محمدي