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台湾清大发现低温水世界 为人类太空细胞低温保存提供新思路

2018-06-21 07:39:32 来源:中国台湾网  责任编辑:陈玮  
台湾清华大学化学系教授江昀纬说,最简单的水分子,却有最复杂的行为。江昀纬团队采用全台湾仅有、价值四千多万新台币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”。

 

  台湾清华大学化学系教授江昀纬说,最简单的水分子,却有最复杂的行为。

中国台湾网6月20日讯 如果有天人类要去遥远的星球太空旅行,需要冷冻数光年再复苏,这就需要更进步的低温保存方式。据台湾“中时电子报”报道,台湾清华大学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。

由江昀纬与其指导的博士生郭云轩共同完成的论文《水分子与蛋白质的动态关联》,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》,文章标题是《水“奴役”蛋白质运动吗?》,显示这项突破性研究成果的重要性。

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,还有许多神奇的临界现象。

江昀纬团队采用全台湾仅有、价值四千多万新台币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”。

研究团队还发现,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,一般的食物水果若以低温冷冻,一旦结冰,细胞就易胀破,也就是说,结冰的固态是最不理想的保存方式,很容易造成蛋白质的损伤。未来人类若想完成数百年的太空旅行,将人体冷冻休眠的技术是关键,细胞一旦结冰受损,恐怕难以回复原来功能。他们的研究成果,为细胞的低温保存提供新的思维。(中国台湾网王怡然)

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