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精準醫療啟航 國輻中心送類病毒顆粒上太空



〔新網記者歸鴻亭台北報導〕  在科技部的長期支持下,國家同步輻射研究中心與日本Space BD株式會社及其台灣總代理陽翼先進科技公司合作,共同參與今年底(2021)即將啟動的太空實驗計畫,透過太空站補給船,將國輻中心的「類病毒顆粒」隨太空人的補給物資,一同運往國際太空站進行結晶實驗,在太空旅行近一個月後送回台灣,探討太空無重力環境對病毒晶體成長與結構的影響。

國輻中心送類病毒顆粒上太空(右上為病毒結構、右下為類病毒晶體)。(國家同步輻射研究中心提供)
 病毒感染的途徑多樣化,擴散的速度非常快,感染後在短時間內就可造成宿主生理不適、生病,甚至大量死亡,像是近年來肆虐全球的新冠肺炎病毒,以及令養殖業聞風喪膽的豬病毒、魚蝦病毒、家禽病毒等。若能更進一步瞭解病毒的特性,就能發展更有效的防疫科技,降低病毒對人類與養殖業造成之重大威脅。

 此次進行太空旅遊的類病毒顆粒,由陳俊榮副主任與其研究團隊製作,運用分子生物學技術,大量生產高純度病毒外殼蛋白質,成功組裝成不具傳染能力的類病毒顆粒。隨後由Space BD以及陽翼先進科技公司,擔任護送員,將類病毒顆粒送往日本轉機後,再搭乘太空站補給船,飛往國際太空站。

 約一個月之後,類病毒顆粒將變身為「類病毒晶體」運回地球,並急速冷凍至攝氏零下196度後送回台灣,利用國輻中心的「台灣光子源」(Taiwan Photon Source, TPS)的高強度X光及「蛋白質結晶學技術」,觀察類病毒顆粒在無重力下的結晶狀態,並比較在地球重力下病毒組裝與結構上的差異。

 陳俊榮表示,我們預期晶體品質在無重力下將會比在地球一般實驗室提高許多,類病毒晶體結構的品質越好,就能解出更精細的原子等級的完整病毒顆粒結構,透析病毒中的每一個原子組成。藉由高解析度的病毒結構資訊,可以讓我們深入瞭解病毒的組成與構造,以及侵入感染宿主細胞的關鍵機制。

 病毒是不可思議的超微小生命體,數以百計個外殼蛋白質分子可以自發排列成高對稱性的病毒球形顆粒,直徑約數十奈米不等,中空球體內則裝著病毒基因遺傳核酸分子(RNA)。

病毒表面上常具有密佈明顯「突觸次單位」,外觀像是花朵般華麗外衣,例如新冠肺炎病毒上的棘蛋白,突觸次單位通常扮演辨識與感染不同宿主細胞的重要角色,功能類似一串「鑰匙」可以開啟病毒入侵細胞的大門,洞析了鑰匙的結構就可以掌握病毒生命的密碼,可用來開發高效率次單位疫苗。

陳俊榮表示,若能以突觸次單位為主要「抗原決定位」(Antigenic Epitope),便能大幅提高抗體辨認病毒之專一性,進而開發專一性標靶有價性疫苗,提升疫苗的有效性,有利於新的抗病毒策略的研究發展,可望為精準健康與防疫科技帶來新突破。

頻道:捐贈贊助 分類:生態環保
採訪:歸鴻亭 發稿日期:2021/11/18 上午 10:47:34
關鍵字:科技部,同步輻射,病毒,陳俊榮
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