10. 주형을 지우는 두 방법 — 붓기와 붙박기 · Dr. Yoo's On-Demand mRNA Synthesiser, First Steps III

같은 화학입니다 — DNase I 이 DNA 를 자릅니다. 배치가 다릅니다.

[A] 붓는다

반응통에 효소를 넣습니다. 15분. 그리고 그 효소는 산물과 함께 다음 걸음으로 갑니다. 정제에서 또 지워야 합니다.

[B] 붙박는다

막에 고정합니다. 액체가 지나갑니다. 5분 미만. 효소는 제자리에 남습니다. 다섯 번 재사용해도 98%.

차이는 셋입니다.

축	붓기	붙박기
시간	15~30분	5분 미만
효소 캐리오버	있다 — 뒤에서 지워야 한다	없다 — 애초에 안 따라온다
효소 비용	배치마다 새로	운전 횟수로 나뉜다

고정 효소가 언제나 이기는 것은 아닙니다. 조건을 세어 봅니다.

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# 고정 효소가 이기려면 몇 번을 써야 하나 — 단순 손익 계산
# 주의: 아래 값은 전부 '가정' 이다. 두 논문에 원가 자료는 없다.
enzyme_per_batch = 1.0        # 붓기: 배치마다 드는 효소 비용 (임의 단위)
immob_setup      = 8.0        # 붙박기: 막에 고정하는 데 드는 비용 (효소+시약+공정)
membrane_life    = 5          # 논문이 보인 재사용 횟수

print("%8s %14s %16s %10s" % ("배치 수", "붓기 누적", "붙박기 누적", "유리한 쪽"))
for n in (1, 3, 5, 10, 20, 50):
    pour = enzyme_per_batch * n
    memb = immob_setup * (1 + (n - 1) // membrane_life)
    print("%8d %14.1f %16.1f %10s" % (n, pour, memb, "붓기" if pour < memb else "붙박기"))
print()
print("이 가정에서는 붓기가 계속 싸다. 붙박기의 진짜 값어치는 비용이 아니라")
print("① 시간 ② 캐리오버 제거 ③ 연속 운전 가능성 에 있다.")
print()
print("→ 값싼 효소를 쓰는 소규모 실험실이라면 '붓기' 가 합리적일 수 있다.")
print("   비싼 효소·연속 생산·규제 대응이 걸리면 '붙박기' 가 이긴다.")

효소 값과 재사용 횟수를 밀어 보세요. 어느 조건에서 고정이 이기는지 갈립니다.

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고정 효소 방식의 가장 근본적인 이점은?

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[A]가 고정 효소를 쓰지 않은 것을 어떻게 평가해야 할까요?