台灣首次送豬瘟類病毒上外太空!為研發疫苗藥物開路

SpaceX 火箭載著豬瘟類病毒顆粒升空,這是台灣首次將病毒顆粒送上外太空,病毒要在太空為期 1 個月「長晶旅程」,再回到地球。
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國輻中心表示,豬瘟類病毒顆粒在太空生長晶體的狀況良好,晶體大小約 300 微米、形狀佳。圖為樣本在 3 月 25 日準備拿去照高強度 X 光檢視晶體結構前情形。Photo Credit: 國輻中心提供 via 中央社
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原文刊登於中央社,INSIDE 經授權轉載。

「五、四、三、二、一,發射!」太空站指令一下,SpaceX 火箭噴出大量燃料,揚起滾滾煙霧與塵土逐步升起,載著豬瘟類病毒顆粒升空,這是台灣首次將病毒顆粒送上外太空,病毒要在太空為期 1 個月「長晶旅程」,再回到地球。

民眾很難想像,這批豬瘟類病毒先是飄洋過海抵達日本,再送到美國發射,遠渡數萬公里的旅程,是國家同步輻射研究中心前後花 8 個多月才完成。耗費心力送上外太空,國輻中心副主任陳俊榮解釋,為的是要「看清楚」病毒結構。

陳俊榮說,研發疫苗或藥物之前,首要課題是先了解病毒,掌握病毒結構向來是科學家專注課題,但是地球有重力、溫度、濕度等因素交錯影響著病毒晶體生成,多少會影響研究,送上外太空,就沒有干擾因素,有助於病毒形成大顆完美晶體,有利了解病毒精細結構。

事實上,美國、日本等國家生技公司早有把蛋白質送上外太空的前例,目的是開發指標性疫苗或藥物,陳俊榮年輕時在美國求學,也曾經參與類似的太空實驗,對於病毒送上太空的想法,一點也不陌生,回到台灣之後原本苦無機會,直到陽翼先進科技創辦人張懷謙找上門,主動提出合作,就此開啟專案。

俗話說「萬事起頭難」,也反映在首次病毒啟航任務,國輻中心可以將豬瘟病毒蛋白質純化,並組裝成類病毒顆粒,不含遺傳物質,讓它不具傳染性,但是太空長晶處理技巧與方式,台灣團隊沒有經驗也沒相關設備。

太空「長晶實驗」概念上是利用圖中玻璃毛細管裝置,讓類病毒顆粒的蛋白質溶液跟調配好的化學溶液可以在玻璃毛細管中慢慢混合,進而長出晶體。圖為示意圖。Photo Credit: 國輻中心提供 via 中央社

陽翼作為日本 Space BD 株式會社的台灣總代理,陳俊榮團隊請日本寄來設備先在台灣實驗室模擬測試。

不過,第一次測試長晶效果不良,裝置也用完,陳俊榮只好請 Space BD 再寄一批設備做第二次測試,一個多月後終於找到適合參數。陳俊榮坦言,環境不同,實驗條件要重新摸索,有點像是過去訓練基礎要打掉重練。

最終國輻中心使用 Space BD 設備與方式,送出病毒蛋白質 5 管、特定液體 5 管,總計 10 支試管寄到日本 Space BD 總部,由日商派員帶往美國,做最後組裝放在特殊裝置,一送到外太空國際太空站後,類病毒顆粒與獨特配方化學溶液在無重力環境下慢慢融合,進一步長出晶體。

國輻中心 110 年底把類病毒顆粒送上太空,進行為期 1 個月的太空長晶實驗。圖為示意圖,實驗室毛細管中病毒長出結晶後,在光學顯微鏡下觀察到的晶體畫面,晶體大小約 50 到 100 微米。Photo Credit: 國輻中心提供 via 中央社

然而病毒蛋白質要遠渡日本,又是另一考驗,陳俊榮特別洽談可以保障全程低溫的快遞公司,目的就是要確保樣本新鮮並順利過海關、直送日本,包裹也附上追蹤碼,時時都可掌握最新動態。就連送件日期也經由沙盤推演而來。

陳俊榮表示,如果週二才寄出,抵達日本可能是週末,日商可能無人接收樣品包裹,如果晚 2 天才處理,會發生什麼事誰也說不準,因此當時堅持快遞公司週一就得出貨。「樣本在運輸過程,待遇規格比人還要好耶」,他笑說。

這批豬瘟類病毒顆粒在去年 12 月順利送上太空,歷經一個月「長晶旅程」已回到地球,由日本 Space BD 將晶體樣本處理後再以液態氮溫度急速冷凍,寄交給國輻中心。後續國輻中心將運用高強度 X 光檢視晶體品質與鑑定結構,並規劃跟學校合作豬瘟病毒顆粒的研究,最終希望開發疫苗或藥物。

有了這次經驗後,陳俊榮說,團隊也規劃今年第 3 季再送一批不同的類病毒顆粒上太空,進行為期約 4 個月以上的太空長晶實驗,希望藉由實驗時間拉長可增加晶體生長的機會與效果。


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