Permeabilitás

Permeabilitás a tulajdonság, amely megadja, hogy egy anyag vagy felület mennyire teszi lehetővé a részecskék vagy folyadékok áthaladását. A kontextustól függően beszélhetünk biológiai membránok permeabilitásáról, porózus anyagok átengedő képességéről vagy általános folyadékáramlásról egy közegben. A mérés és értelmezés mindig az adott részecske és környezet viszonyításával történik.

Biológiában a sejtmembrán permeabilitása meghatározza az anyagcsere és a homeosztázis lehetőségeit. A lipidkettős réteg és benne lévő fehérjék szelektíven engedik át a vizet, ionokat és kis molekulákat. Az átjutást befolyásolja a koncentráció- és elektromos gradiens, valamint a csatornák, szállítók és pumpák jelenléte. A passzív transzport diffúzióval és ozmózissal valósul meg, míg az aktív transzport energia felhasználásával történik.

Fizikai és mérnöki értelemben a permeabilitás a porózus közegben a folyadék áramlását jellemzi. Gyakran Darcy-egységekben mérik. A meghatározó tényezők közé tartozik a pórusrendszer mérete és elrendezése, a porozitás, a közeg jellemzői és a nyomás-gradiens.

Vascular permeabilitás a kapillárisok endoteliális rétegének átjárhatóságát jelenti a folyadék és a fehérjék számára. Gyulladás vagy érhálózati jelátvitelen keresztül mediátorok, például histamin, fokozhatják ezt az átjárhatóságot, ami ödéma kialakulásához vezethet.

Kísérleti és alkalmazási területek közé tartozik a sejtbiológia, gyógyszerfejlesztés, dialízis, vízkezelés, geotechnika és olaj- és gáztechnika. A permeabilitás megértése és mérése lehetővé teszi a tervezést, modellezést és optimalizálást különböző rendszerekben.