La dialyse se produit dans toute la nature et les principes de la dialyse sont exploités par l’homme depuis des milliers d’années en utilisant des membranes naturelles d’origine animale ou végétale. Le terme dialyse a été utilisé pour la première fois à des fins scientifiques ou médicales à la fin des années 1800 et au début des années 1900, lancé par les travaux de Thomas Graham. Les premières membranes artificielles fabriquées en série adaptées à la dialyse n’étaient disponibles que dans les années 1930, à base de matériaux utilisés dans l’industrie de l’emballage alimentaire tels que le cellophane. Dans les années 1940, Willem Kolff a construit le premier dialyseur (rein artificiel) et a traité avec succès des patients souffrant d’insuffisance rénale en utilisant la dialyse à travers des membranes semi-perméables. Aujourd’hui, les tubes de dialyse pour applications de laboratoire sont disponibles dans une variété de dimensions et de seuils de poids moléculaire (MWCO). En plus des tubes, les membranes de dialyse se trouvent également dans une large gamme de dispositifs préformatés différents, améliorant considérablement les performances et la facilité d’utilisation de la dialyse.
Différents tubes de dialyse ou membranes plates sont produits et caractérisés comme des seuils de poids moléculaire différents (MWCO) allant de 1 à 1 000 000 kDa. La détermination du MWCO est le résultat du nombre et de la taille moyenne des pores créés lors de la production de la membrane de dialyse. Le MWCO se réfère généralement à la plus petite masse moléculaire moyenne d’une molécule standard qui ne diffusera pas efficacement à travers la membrane lors d’une dialyse prolongée. Ainsi, une membrane de dialyse avec un MWCO de 10K retiendra généralement > 90% d’une protéine ayant une masse moléculaire d’au moins 10 kDa. La taille des pores varie généralement de ~ 10 à 100 Angstroms pour des membranes MWCO de 1K à 50K.
Il est important de noter que le MWCO d’une membrane n’est pas une valeur nettement définie. Les molécules ayant une masse proche du MWCO de la membrane diffuseront à travers la membrane plus lentement que les molécules significativement plus petites que le MWCO. Pour qu’une molécule diffuse rapidement à travers une membrane, elle doit généralement être au moins 20 à 50 fois plus petite que l’indice MWCO des membranes. Par conséquent, il n’est pas pratique d’essayer de séparer une protéine 30kDa d’une protéine 10kDa en utilisant la dialyse à travers une membrane de dialyse évaluée à 20K. Les tubes de dialyse à usage de laboratoire sont généralement constitués d’un film de cellulose régénérée ou d’ester de cellulose. Cependant, les membranes de dialyse en polysulfone, en polyéthersulfone (PES), en polycarbonate gravé ou en collagène sont également largement utilisées pour des applications médicales, alimentaires ou de traitement de l’eau spécifiques.