La diálisis se produce en toda la naturaleza y los principios de la diálisis han sido explotados por los seres humanos durante miles de años utilizando membranas naturales de origen animal o vegetal. El término diálisis se utilizó por primera vez de forma rutinaria con fines científicos o médicos a finales de 1800 y principios de 1900, por primera vez por el trabajo de Thomas Graham. Las primeras membranas hechas por el hombre de producción masiva adecuadas para diálisis no estuvieron disponibles hasta la década de 1930, basadas en materiales utilizados en la industria del envasado de alimentos, como el celofán. En la década de 1940, Willem Kolff construyó el primer dializador (riñón artificial), y trató con éxito a pacientes con insuficiencia renal utilizando diálisis a través de membranas semipermeables. Hoy en día, los tubos de diálisis para aplicaciones de laboratorio vienen en una variedad de dimensiones y cortes de peso molecular (MWCO). Además de los tubos, las membranas de diálisis también se encuentran en una amplia gama de dispositivos preformateados, lo que mejora significativamente el rendimiento y la facilidad de uso de la diálisis.
Se producen diferentes tubos de diálisis o membranas planas y se caracterizan por diferentes cortes de peso molecular (MWCO) que van de 1 a 1.000.000 kDa. La determinación de MWCO es el resultado del número y tamaño medio de los poros creados durante la producción de la membrana de diálisis. El MWCO se refiere típicamente a la masa molecular media más pequeña de una molécula estándar que no se difunde efectivamente a través de la membrana tras una diálisis prolongada. Por lo tanto, una membrana de diálisis con un MWCO de 10K generalmente retiene >90% de una proteína que tiene una masa molecular de al menos 10 kDa. Los tamaños de poros suelen oscilar entre ~10-100 Angstroms para membranas de 1K a 50K MWCO.
Es importante tener en cuenta que el MWCO de una membrana no es un valor claramente definido. Las moléculas con masa cerca del MWCO de la membrana se difundirán a través de la membrana más lentamente que las moléculas significativamente más pequeñas que el MWCO. Para que una molécula se difunda rápidamente a través de una membrana, normalmente necesita ser al menos 20-50 veces más pequeña que la clasificación MWCO de las membranas. Por lo tanto, no es práctico tratar de separar una proteína de 30 kDa de una proteína de 10 kDa utilizando diálisis a través de una membrana de diálisis nominal de 20 K. Los tubos de diálisis para uso en laboratorio generalmente están hechos de una película de celulosa regenerada o éster de celulosa. Sin embargo, las membranas de diálisis hechas de polisulfona, polietersulfona (PES), policarbonato grabado o colágeno también se utilizan ampliamente para aplicaciones médicas, alimentarias o de tratamiento de agua específicas.