코로나 뒤에 숨겨진 특수 냉장고

지난주 큰 뉴스 중 하나는 미국과 독일 기업인 화이자(Pfizer)와 바이오엔테크(BioNTech)가 공동 노력을 통해 개발한 새로운 코로나19 백신이 바이러스로부터 면역력을 제공하는 데 매우 효과적이라는 임상시험 결과가 발표된 것이었습니다. 많은 국가에서 두 번째로 글로벌 팬데믹이 급증하고 있는 가운데 이 소식은 기쁜 마음으로 받아들여졌으며 많은 정치적 책략의 주제가 되었습니다.

현재 매우 긍정적인 테스트 결과를 보이는 두 가지 백신 후보가 있지만, 가장 흥미로운 점 중 하나는 화이자/바이오NTech 백신의 투여량을 투여할 때까지 극도로 차갑게 유지해야 한다는 것입니다. 냉동 문제에 대해 자세히 알아보겠습니다.

이 특정 백신은 사용할 준비가 될 때까지 -80°C에서 냉장 보관해야 합니다. 이는 대량 예방 접종 프로그램에 심각한 문제를 제기합니다. 왜냐하면 영하 80도 냉동고는 제조 측면에서는 완료된 거래이지만 지역 사회 의료에서는 일반적으로 발견되지 않기 때문입니다. 실험실과 주요 병원에서는 백신을 보유하고 있을 수 있지만 선진국에서도 백신 투여를 맡게 될 일반의는 지금까지 백신이 거의 필요하지 않았다고 합니다. 이것이 상당한 자원이 있는 곳에서 문제를 야기한다면, 세계의 덜 부유한 지역에서는 그 문제가 상당히 확대됩니다. 왜냐하면 세계적인 유행병에 효과적으로 맞서기 위해서는 남아있는 감염 저장소를 피하기 위해 지구 전체에 백신 접종을 하는 것이 필수적이기 때문입니다.

저는 생물학자는 아니지만 학교의 모든 생물학 수업에서 아이들에게 예방접종의 기초를 가르칩니다. 18세기 후반 에드워드 제너 박사는 천연두에 대한 면역력을 부여하기 위해 한 소년에게 우두 바이러스를 접종하는 데 성공했고, 이를 통해 면역학이라는 과학이 발전했습니다. 우리 모두는 고등학교 생물학이 대상의 약하거나 덜 강력한 관계로 단순화하는 유사한 백신을 받았을 가능성이 높으며, 과거의 살인범이 이제 대중의 기억에서 사라지고 있다는 사실은 그들의 성공에 대한 증거입니다.

이것들은 옥스퍼드셔에 있는 나의 의사들과 그들의 팀이 수천 명씩 실시하는 잽이며, 그들은 상대적으로 전통적인 냉장고만을 사용하여 영국 아이들의 세대를 보호할 수 있습니다. 그러면 화이자/BioNTech 백신의 특별한 점은 무엇입니까? 대답은 작동 방법에 있습니다. 우리를 병원체에 노출시키는 대신 소위 RNA 백신입니다. 여기에는 바이러스의 유전 물질 조각이 포함되어 있으며, 이 물질이 투여되면 세포에 들어가 코로나바이러스에 대한 면역 반응을 촉발합니다. 우리가 듣는 문제는 RNA의 취약성에 있으며, RNA의 품질 저하를 방지하려면 매우 차가운 냉장고가 필요합니다.

엔지니어로서 우리의 다음 질문은 -80을 만드는 것입니다.° C냉동고가 그렇게 특별해요? 냉장고의 작동과 관련하여 우리는 더욱 확고한 입장을 취하고 있습니다. 냉장고는 라디에이터, 팽창 밸브 및 응축기가 포함된 열 펌프이며 이를 통해 추진제가 압축기에 의해 펌핑됩니다. 응축된 추진제는 냉장고 내부를 냉각시키고, 그 결과로 수집된 에너지는 라디에이터에 의해 실내에 열로 방출됩니다. 이러한 열 펌프로 생성할 수 있는 온도 차이 수준에는 제한이 있으므로 -80도 냉동고에는 두 개가 직렬로 있습니다. 가정용 냉장고보다 효율성이 낮고 생산 비용이 더 많이 들지만 제조가 잘 확립되어 있습니다. 우리는 필요한 곳에 그것들이 충분하지 않다는 말을 들었고, 따라서 그것이 의미하는 바에 대해 잠시 생각해 보는 것이 흥미롭습니다.

모든 의사에게 적합한 영하 80도 냉동고를 갖추는 것이 당연한 과정이 될 것이라고 생각할 수도 있습니다. 결국 국내 기준으로는 저렴하지 않지만(빠른 Google 검색에서는 10,000달러 이상을 제시함) 정부가 전염병에 수십억 달러를 투자하는 데 비용이 들기 때문입니다. 쉽게 관리할 수 있을 것입니다. 그러나 문제는 공급망에 있습니다. 전염병이 없는 시대에 글로벌 시장은 예상치 못한 엄청난 수요를 충족할 수 있는 제조 능력이 충분하지 않습니다. 국내 냉장고 공장이 합리적인 시간 내에 대량으로 생산할 수 있을 것 같지 않으므로 내 의사의 수술에서 완전히 새로운 -80도 냉동고 착륙 가능성은 희박해 보입니다. 이러한 장치는 기존 소유자, 대학 및 연구소의 노력에 따라 요청될 수 있지만 여기에는 또 다른 문제가 있습니다. 이들 백신은 환자에게 주사하기 위한 것이므로 어떤 희생을 치르더라도 오염으로부터 보호되어야 합니다. 박사 과정 학생들이 매우 독성이 강한 유기 금속 화합물을 저장하기 위해 냉장고를 사용하고 있는 대학 화학 실험실에서 가져온 냉장고에 대한 아이디어는 환자에 대한 심각한 위험을 피해야 한다면 단순히 유지될 수 없습니다.