16. 마지막 걸음 — 30 kDa 중공사로 농축하고 갈아 끼운다 · 유박사의 mRNA 즉석 합성기 첫걸음 II

MMC 에서 나온 액체는 1 M NaCl · pH 10.5 입니다. 이대로 둘 수 없습니다. 소금이 너무 많고 알칼리가 너무 셉니다. 그리고 부피가 큽니다.

마지막 모듈이 두 가지를 한꺼번에 합니다.

🫗

농축

물과 염이 벽으로 나가고 mRNA 는 남습니다. 부피가 줍니다

🔄

완충액 교환

새 완충액을 부으면서 계속 빼면 속이 통째로 갈립니다

🎯

부피 종점

“몇 분” 이 아니라 목표 부피에 닿으면 멈춥니다 — 또 사건 기반

완충액 교환은 시간이 아니라 부피로 셉니다. 그래야 유량이 흔들려도 같은 결과가 나옵니다.

Python 브라우저에서 실행

# 정용 여과(diafiltration): 새 완충액을 몇 부피 흘리면 옛 염이 얼마나 남나
import numpy as np

print("%10s %16s" % ("교환 부피(DV)", "남은 옛 완충액"))
for dv in (0, 1, 2, 3, 5, 7):
    left = np.exp(-dv)          # 완전 혼합 정용 여과의 표준식
    print("%10d %15.4f  %s" % (dv, left, "← 보통 여기서 멈춘다" if dv == 5 else ""))
print()
nacl0 = 1.0
for dv in (3, 5, 7):
    print("NaCl 1.0 M → %d DV 뒤 %.4f M (%.0f 배 희석)" % (dv, nacl0 * np.exp(-dv), np.exp(dv)))
print()
print("→ 지수적으로 준다. 5 DV 면 0.7% 가 남는다.")
print("   '몇 분' 이 아니라 '몇 부피' 로 세는 것이 요점이다 — 유량이 흔들려도 결과가 같다.")

교환 부피를 밀어 보세요. 염 농도가 지수적으로 떨어지는 것과 mRNA 가 남는 것이 함께 보입니다.

불러오는 중…

네 모듈이 다 이어졌다

 ① Os(IVT)      1.0 시간   만든다
 ② μFD         <0.1 시간   주형을 지우고 작은 것을 뺀다
 ③ 자동 MMC     <0.5 시간   목표물만 건진다
 ④ HF-TFF      <0.1 시간   농축하고 완충액을 간다
 ───────────────────────────────
    합계        약 2 시간

그리고 이 네 모듈은 배관으로 하드링크 되어 있습니다. 사람이 사이에 끼어들지 않습니다. 논문의 표현으로 “각 단위조작이 다음 것에 hard-link 되어 끊김 없는 흐름을 보장한다.”

🤔 확인 문제

정용 여과에서 진행을 “시간” 이 아니라 “교환 부피” 로 세는 까닭은?

🤔 확인 문제

30 kDa MWCO 를 고른 근거로 가장 알맞은 것은?