中国时报【林志成╱台北报导】

如果有一天人类要去遥远的星球太空旅行,需要冷冻数光年再复苏,就需要进步的低温保存方式。清大化学系教授江昀纬实验室利用电子自旋共振实验技术ST-ESR,验证水溶液降至-93℃的低温下仍可有两种不同液相存在,为细胞低温保存技术的研究再推进一大步。

江昀纬与他指导的博士生郭云轩完成「水分子与蛋白质的动态关联」论文,揭开了水与蛋白质互动的神秘面纱,最近登上美国化学会跨领域类顶尖期刊 ACS Central Science,标题写著「水『奴役』蛋白质运动吗?」,显示这项突破性研究成果重要性。

江昀纬说,水在低温下并非如大众认知的只有结冰一种样态,光是水「结冰」的结晶态到目前为止就已经被发现超过21种。

江昀纬团队采用全台仅有、价值4000多万元的电子自旋共振实验设备ST-ESR,侦测水分子在低温下的运动,观察到在-33至-93℃的低温下会发生「液-液临界现象」。

研究团队发现,调入微量甘油的水溶液在-13℃以下,就会进入「液相一」,温度再降至-83℃「液相二」则会出现,这两种液态相都相当稳定,但密度等性质不同,运动方式也不同。江昀纬说:「这现象似乎违反直觉,因为两种相的组成物都一样、都是液体,但在低温下却可以彼此分离,存在于蛋白质表面。」

江昀纬解释,一般食物若冷冻结冰,细胞就易胀破,保存方式,易造成蛋白质损伤。若想完成数百年的太空旅行,人体冷冻休眠的技术是关键,细胞一旦结冰受损恐难复原。他们的研究为细胞的低温保存提供新思维。

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