近年来，mRNA疫苗作为新型疫苗技术之一，受到了广泛使用。然而，由于mRNA是一种非常脆弱的分子，容易受到热、光等因素的破坏，在运输和储存过程中需要严格控制温度。下面作者将从mRNA和所搭配的辅料两个角度来分析疫苗为什么需要低温保存。
mRNA结构，图源： ***
mRNA疫苗从原理上来说就是告诉身体一段编码蛋白质的说明书（mRNA），这份说明书很正式，外面有信封（lipid nano particle）包装，内里由前言，正文和结尾(cap,5’utr,cds,3’utr,poly-A)组成。信封的目的使为了将内里送入细胞，身体中的细胞打开信封后，根据说明书制造出蛋白质，免疫细胞识别到该蛋白质并非正常细胞会产生的蛋白质，从而产生一系列相应的免疫作用。在细胞根据说明书制造蛋白质的过程中，由于细胞不会思考，这份说明书必须要一字不差，中间不能有任何缺失，如果缺失了，正在制造的蛋白质就会停止，或者制造出没有用的蛋白质，起不到 *** 免疫反应的目的了。
莫德纳mRNA疫苗，图源： ***
以辉瑞和莫德纳上市的两款新冠原始株疫苗为例，两款疫苗都是为了翻译出全长的S蛋白，全长的S蛋白有1500个左右的氨基酸，在细胞内需要根据3个核苷酸确定一个氨基酸，那个1500个氨基酸就需要4500个核苷酸来确定了，全长的S蛋白是说明书的正文，再加上前言和结尾，估计整个序列的长度在5000-6000个核苷酸。这五六千个核苷酸需要一个接一个的排列有序，只有这样进入细胞后才能制造出目的蛋白，达到免疫人体的目的。因此为了保持序列的正确和完整性，就需要在保存和运输过程中维持低温，减少分子热运动对序列的破坏。
如果说mRNA疫苗从原理上来说就需要低温，那么挑选合适的辅料减少冷冻保存过程中带来的质量损失就是非常必要的了。还是以辉瑞和莫德纳上市的两款新冠原始株疫苗为例，辉瑞疫苗的保存温度为-60ºC以下，莫德纳疫苗的保存温度为-15 ºC以下，温度如此设置和两者都选用的辅料蔗糖有关。
辉瑞/BNT mRNA疫苗，图源： ***
蔗糖溶液的共晶点温度是-9.5℃，玻璃态转变温度-32℃，这两个温度可能有读者不明白是什么意思，：蔗糖溶液在0摄氏度以下就会有冰产生，随着温度的降低，冰越来越多，蔗糖溶液因为冰的析出逐渐浓缩，直到-9.5℃，最后一滴浓溶液结冰。结完冰后的蔗糖冰块在内部会有一小部分粘度极大的物质，因为流动性极差，呈现橡胶状性质，当温度降低到-32℃后，这部分具有橡胶状性质的物质会转变成玻璃态，这种玻璃态失去了流动性，从而保证了疫苗的长期储存。
总的来看，为了保证mRNA疫苗在使用前序列正确，就需要低温来保存，而保存温度和所用辅料的共晶点温度和玻璃态转变温度有关，期待科学家研制出更多优秀的辅料来帮助保存药品。
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