肝衰竭时肝脏解毒功能不足，亲脂性、蛋白结合毒素在体内累积。MARS技术选择性地清除这些毒性物质：病人的血液通过MARS透析器进行体外循环，膜的外侧循环着白蛋白溶液，血液中的这些毒性物质通过MARS膜（模拟肝细胞膜）与对侧的透析白蛋白结合而转运，然后这些结合了毒性物质的白蛋白溶液在一个含有常规透析（肾脏替代）和高效活性炭和树脂吸附装置（模拟肝脏解毒）的闭合循环管路中完全净化，净化的白蛋白溶液对跨膜毒素再进行转运。通过这种不间断的循环，持续清除病人体内各类蛋白结合毒素和水溶性毒素如胆红素、胆酸、中短链脂肪酸、炎症介质以及肌酐、尿素氮等，同时体内的白蛋白以及各种有益物质则被保留而不会丢失。这个机制使MARS在威胁生命的肝衰竭中，安全有效地替代肝脏的代谢解毒功能，同时进行肾脏支持治疗。

　　MARS治疗可以减少常规血透治疗量和各类血制品的用量，减少了输血（浆）感染危险，临床主要用于治疗肝功能衰竭，使病人恢复、或渡过危险期并安全过渡到肝移植或避免再次肝移植，改善各类肝功能衰竭病人的生存率。