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媒體報導

清大團隊發現低溫水世界 人類太空細胞低溫保存技術邁一大步
新聞來源:中時電子報   發佈時間:2018-07-03

 2018年06月20日 中時 林志成

 
如果有天人類要去遙遠的星球太空旅行,需要冷凍數光年再復甦,就需要更進步的低溫保存方式。清大化學系教授江昀緯實驗室利用電子自旋共振實驗技術ST-ESR,驗證水溶液降至-93℃的低溫下仍可有兩種不同液相存在,為細胞低溫保存技術的研究再推進一大步。
 
這篇由江昀緯與其指導的博士生郭雲軒完成的論文「水分子與蛋白質的動態關聯」,揭開了水與蛋白質互動的神秘面紗,最近登上美國化學會跨領域類頂尖期刊 ACS Central Science,,標題寫著「水『奴役』蛋白質運動嗎?」,顯示這項突破性研究成果的重要性。
 
水是地球生態圈與生物體內最重要的組成部分,國內小學三年級課本就教到水有固液汽三態,一般人也都能說出水的沸點與冰點。但江昀緯說,水在低溫下並非如大眾認知的只有結冰一種樣態,光是水「結冰」的結晶態到目前為止就已經被發現超過21種,還有許多神奇的臨界現象。
 
江昀緯團隊採用全台僅有、價值四千多萬的電子自旋共振實驗設備ST-ESR,偵測水分子在低溫下的運動,觀察到在-33至-93℃的低溫下會發生「液-液臨界現象」。
 
清華研究團體發現,調入微量甘油的水溶液在-13℃以下,就會進入「液相一」,溫度再降至-83℃「液相二」則會出現,這兩種液態相都相當穩定,但密度等性質不同,運動方式也不同。江昀緯說:「這現象似乎違反直覺,因為兩種相的組成物都一樣、都是液體,但在低溫下卻可以彼此分離,存在於蛋白質表面。」
 
江昀緯解釋,一般的食物水果若以低溫冷凍,一旦結冰,細胞就易脹破,也就是說,結冰的固態是最不理想的保存方式,很容易造成蛋白質的損傷。未來人類若想完成數百年的太空旅行,將人體冷凍休眠的技術是關鍵,細胞一旦結冰受損,恐怕難以回復原來功能。他們的研究成果,為細胞的低溫保存提供新的思維。