DLS — 91 나노미터를 어떻게 쟀나

91 나노미터짜리 입자를 어떻게 쟀을까요? 광학현미경으로는 안 보입니다 — 빛의 파장(400~700 nm)보다 작으니까요.

DLS(Dynamic Light Scattering, 동적 광산란) 가 하는 일은 영리합니다. 입자를 보는 대신, 입자가 얼마나 빨리 떨고 있는지를 봅니다.

브라운 운동 — 작은 것은 빨리 떤다

액체 속의 작은 입자는 물 분자에게 사방에서 얻어맞아 제멋대로 떱니다. 브라운 운동입니다. 그리고 작을수록 빨리 떱니다 — 같은 힘에 더 크게 밀리니까요.

반짝임의 자기상관 — 실제로 재는 것

시료에 레이저를 쏘면 입자들이 빛을 사방으로 흩뿌립니다. 한 방향에서 그 산란광의 세기를 보면 가만히 있지 않고 깜빡입니다. 입자들이 움직이면서 산란광이 서로 보강·상쇄되기 때문입니다.

그래서 DLS 는 자기상관함수를 그립니다 — "지금의 세기와 τ 초 뒤의 세기가 얼마나 닮았나" 를 τ 에 대해 그린 곡선입니다. 그 곡선이 얼마나 빨리 떨어지는가에서 D 가 나오고, D 에서 크기가 나옵니다.

PDI — 얼마나 고른가

입자 크기가 다 똑같으면 자기상관 곡선은 깔끔한 지수함수 하나입니다. 크기가 뒤섞여 있으면 여러 지수함수가 겹쳐 곡선이 휩니다.

그 휜 정도를 재는 값이 PDI(Polydispersity Index, 다분산 지수) 입니다. 0~1.

나머지 QC 항목 — 각각 무엇을 막는가

여기에 더해 제타 전위 −2.1 mV(중성 근처여야 한다)와 내독소 < 1 EU/mL(있으면 백신이 아니라 내독소 때문에 열이 난다)도 함께 봅니다.

봉입 효율 65% 가 왜 치명적이었는지가 이야기에 그대로 적혀 있습니다 — "mRNA의 삼분의 일이 LNP 바깥에 있다는 뜻이었다. 그 부분은 혈중 RNase에 즉시 분해된다."

즉 돈과 시간을 들여 만든 mRNA 의 3분의 1을 그냥 버리는 것입니다. 게다가 분해된 조각이 선천면역을 자극할 수도 있습니다.

그런데 표의 가운데 칸을 보세요

2차 배치는 QC 를 전부 통과했습니다. 크기도 PDI 도 봉입 효율도 최종 배치보다 오히려 좋습니다. 팔 교수가 "됐어요" 라고 말한 것이 이 지점입니다.

그리고 세포에서 작동하지 않았습니다.

DLS·리보그린·제타 전위는 전부 입자를 시험관 안에서 봅니다. 겉보기 pKa 6.68 이 개 세포의 시계와 안 맞는다는 것은 그 어느 값에도 나타나지 않습니다.

그것을 잡아낸 것은 세포에서 잰 값이었습니다 — 형광 현미경의 피어슨 계수 0.82. 그리고 고친 뒤 0.31.