透析器的主要原理是利用 半透膜 来实现血液与外部透析液之间的物质交换。在透析过程中，患者的血液被引流至透析器中，与透析液同时存在。血液中的废物和多余的水分通过半透膜与透析液发生交换，从而被清除。同时，透析液中的有用物质如适当的电解质和碱基可以被补充回血液中。
透析器内部的关键过程包括：
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血液与透析液的分离 ：血液在透析器的中空纤维内流动，而透析液在纤维外流动。中空纤维的壁是半透膜，它只允许小分子如水和部分小分子毒素通过，而血细胞和大分子物质则不能通过。
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溶质转运 ：溶质通过三种主要机制从血液中清除：
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弥散 ：依靠浓度梯度，溶质从高浓度一侧向低浓度一侧转运。
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对流 ：溶质伴随溶剂一起通过半透膜的移动，受膜两侧的静水压差影响。
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吸附 ：某些蛋白质、毒物及药物通过正负电荷的相互作用或范德华力被透析膜表面的亲水性基团选择性吸附。
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水的转运 ：通过超滤作用，水分从血液侧向透析液侧移动，实现水分的清除。
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电解质和酸碱平衡的维持 ：透析液的成分可以根据患者病情进行调整，以帮助维持体内的电解质和酸碱平衡。
透析器主要由 支撑结构 和 透析膜 组成，这些组件共同工作以实现上述过程。透析器的设计和性能决定了其清除毒素和水分的能力，以及维持患者内环境稳定的效果。