연구원은 새로운 양자 기술을위한 '보편적 인 entangler'를 창조합니다

.이집트 카이로 기차역서 처참하게 불에 탄 열차

(카이로 AFP=연합뉴스) 27일(현지시간) 이집트 수도 카이로의 람세스역에서 경찰이 처참에게 불에 탄 열차 앞을 지키고 있다. 사고 열차는 방호벽과 충돌한 뒤 불에 휩싸였다. 이 사고로 최소 25명이 사망하고 40여명이 다쳤다. leekm@yna.co.kr

mss(magic square system)master:jk0620
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com



오늘은 고백한다 배호

 

 

.연구원은 신경 섬유가 초기 발달 중에 어떻게 척수로 들어가는지를 결정합니다

Deanna Csomo Mccool, 노틀담 대학교 코디 스미스 (Cody Smith)는 그의 실험실에서 대학원생과 대화를 나눕니다. Credit : Matt Cashore / Notre Dame 대학.

제브라 피쉬의 초기 발달 과정에서 신경 섬유가 척수 벽으로 들어가는 방법에 대한 새로운 연구는 척수에서 시작하여 팔로 들어가는 상완 신경총에 손상을 입은 사람들을위한 재생 치료법으로 이어질 수 있습니다. Nature Communications에 발표 된이 연구에서 노틀담 대학교 (University of Notre Dame)의 연구자들은 20 세기 초에 개발 된 널리 무시 된 가설이 실제로 올바른지를 결정했으며 축삭 (axons)이라고 불리는 섬유의 2 갈래 접근법의 첫 번째 단계로 작용합니다 , 척수를 입력하십시오 . "개발 도중 여러 날 동안 축색 돌기가 척수에 들어간다는 것이 밝혀졌습니다."라고 코디 스미스 (Kody J. Smith), 노벨 데 (Notre Dame)의 생물 과학 조교수이자 줄기 세포 및 재생 의학의 센터 (Center 's Stem Cells and Regenerative Medicine)의 엘리자베스 (Elizabeth) 및 마이클 갤러거 조교수는 말했다. Smith는 현재 신경 과학과 행동을 연구하고있는 Notre Dame의 Evan Nichols와의 공동 연구자입니다. 그 신경 섬유 는 다른 세포에 메시지를 보냅니다. 예를 들어, 손과 손끝의 축삭은 두뇌가 만지면 뜨겁거나 차가운 것을 결정할 수 있습니다. 상완 신경총 손상 과 같은 신경이 뻗어 있거나 압축되거나 찢어 지면 영구적 인 손상과 기능 상실을 초래할 수 있습니다. Smith와 Nichols는 zebrafish 유충을 사용하여 20 세기에 현대 세포 신경 과학의 선구자 인 Santiago Ramon y Cajal이 제기 한 두 가지 가설을 평가했습니다. 카발 (Cajal)은 초기 개발 단계 에서 척수 벽에 구멍이 생겨 축삭이 축삭에 접근하는 것을 제안했다 . 가설은 옳은 것으로 판명되었습니다. Cajal은 섬유가 벽에 어떻게 들어가는 지 실시간으로 보여줄 수있는 현미경에 접근 할 수 없었기 때문에 그 결과는 놀랍습니다. 그러나 타격 용 램 접근 방식은 단지 첫 번째 단계 일뿐입니다. 수년 동안 과학자들은 중추 및 말초 신경계의 경계 내에 위치한 경계 캡 세포가 축삭을 척수로 이동시키는 원동력이라고 생각 해왔다. 연구 기간 동안 Smith의 연구팀은 Cajal의 타박 ram 접근법을 사용하여 축삭이 척수로 침투하고, 경계 덩어리 세포가 다른 축삭 돌기가 벽으로 이동하는 다리 역할을한다는 것을 발견했다. 상박 신경총 손상을 치료하기위한 전략을 고안 할 때이 사실을 아는 것이 중요합니다. 스미스는 "우리는 기초 과학에 관심이있는이 연구에 들어갔다. "이 축색 돌기가 척수 벽에 어떻게 들어가는가?하지만 이것은 일반 대중에게 교훈이다. 때로는 기초 과학이 예기치 않게 발견되지만 잠재적이고 흥미로운 이점을 가져올 수있다."

추가 탐색 다발성 경화증의 유일한 원인이 아닌 척수 신경 섬유의 손실 더 자세한 정보 : Evan L. Nichols et al. 개척자 축삭은 Cajal의 타박상을 사용하여 척수에 들어간다 ( Nature Communications , 2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-08421-9 제공 : University of Notre Dame

https://medicalxpress.com/news/2019-02-nerve-fibers-spinal-cord-early.html

 

 

.뇌를 청소할 때 모든 수면이 동등하지는 않습니다

에 의해 로체스터 의료 센터의 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인

새로운 연구는 수면의 깊이가 낭비와 독성 단백질을 효율적으로 씻어내는 우리 뇌의 능력에 어떻게 영향을 줄 수 있는지 보여줍니다. 우리가 나이가 들어감에 따라 수면이 점점 가볍고 붕괴되기 때문에이 연구는 노화, 수면 부족 및 알츠하이머 병의 위험 증가 사이의 연관성을 강화하고 잠재적으로 설명합니다. "수면은 뇌의 폐기물 제거 시스템의 기능에 중요합니다.이 연구는 수면이 더 깊을수록 수면이 더 깊음을 보여 줍니 다."라고 Rochester Medical 대학의 Translational Neuromedicine 센터 공동 책임자 인 DMSc의 Maiken Nedergaard 박사는 말했습니다. 센터 (URMC)와 연구의 리드 저자. "이러한 결과는 또한 수면 또는 수면 부족이 알츠하이머 및 치매의 발병을 예언 할 수 있다는 점점 더 명백한 증거에 추가됩니다." 저널 Science Advances에 실린이 연구 는 깊은 비 REM 수면과 관련된 느리고 꾸준한 뇌 및 심폐 기능이 뇌의 독특한 제거 과정 인 포도당 계의 기능에 최적이라는 것을 보여줍니다. 이 발견은 왜 어떤 형태의 마취가 고령자 에서인지 기능 손상을 일으킬 수있는지를 설명 할 수 있습니다 . 이전에는 알려지지 않았던 당뇨병 계통이 2012 년 Nedergaard와 그녀의 동료에 의해 처음으로 기술되었다. 그 전에는 과학자들이 폐쇄 된 생태계를 유지하는 두뇌가 낭비를 제거하는 방법을 완전히 이해하지 못했다. 이 연구는 혈관을 피기 백시키고 뇌 조직을 통해 대뇌 척수액 (CSF)을 펌핑하여 낭비를 없애는 배관 시스템을 발표했다. 후속 연구에 따르면이 시스템은 주로 잠자는 동안 작동합니다. 뇌에서 베타 아밀로이드 (beta amyloid)와 타우 (tau)와 같은 독성 단백질의 축적이 알츠하이머 병과 연관되어 있기 때문에 연구진은 수면 장애로 인한 당뇨병 시스템의 손상이이 질병의 원동력이 될 수 있다고 추측했다. 이 사각형은 수면 박탈 과 알츠하이머 병의 위험 증가 사이의 연관성을 보여주는 임상 관찰 결과와 일치 합니다. 현재 연구에서, 연구자들은 6 가지 마취 요법으로 마취 된 마우스 실험을 수행했다. 동물들이 마취하에있는 동안, 연구진은 뇌의 전기 활동, 심장 혈관 활동 및 뇌를 통한 CSF의 정화 흐름을 추적했다. 연구진은 ketamine과 xylazine (K / X)의 병용 요법이 뇌의 느리고 안정적인 전기적 활동과 깊은 비 REM 수면과 연관된 느린 심장 박동을 가장 잘 재현한다는 것을 관찰했다. 또한, K / X를 투여 한 마우스의 뇌에서 의 전기적 활성 은 당뇨계 기능에 대해 최적 인 것으로 나타났다. "뇌의 앞쪽에서 뒤쪽으로 움직이는 패턴을 발사하는 깊은 저속 수면 중 신경 활동의 동기화 된 파형은 글리 모피 시스템에서 CSF의 흐름에 대해 알고있는 것과 일치합니다"라고 Lauren Hablitz 박사는 말했습니다. D., Nedergaard 연구실의 박사후 연구원이자 연구의 첫 번째 저자. "뉴런의 발사에 관여하는 화학 물질, 즉 이온은 뇌 조직을 통해 액체를 끌어 당기는 데 도움이되는 삼투 과정을 일으킨다." 이 연구는 몇 가지 중요한 임상 질문을 제기합니다. 또한 수면, 노화, 알츠하이머 병과의 연관성을 보완합니다. 나이가 들어감에 따라 심박수가 아닌 수면을 지속적으로 유지하는 것이 더욱 어려워지고, 연구는 당뇨병 시스템의 적절한 기능에 깊은 수면의 중요성을 강조한다는 것이 알려졌습니다. 이 연구는 또한 수액 요법이나 수면의 질을 높이는 다른 방법과 같은 잠재적 인 임상 접근법을 지적 할 수있는 수면을 향상시킴으로써 당뇨병 계통이 수면을 개선함으로써 조작 될 수 있음을 보여줍니다. 또한 연구에 사용 된 여러 가지 화합물이 임상 환경에서 사용되는 마취제와 유사하기 때문에이 연구는 노인 환자가 종종 수술 후에 경험하는인지 장애를 밝혀 내고 이러한 현상을 피하기 위해 사용할 수있는 종류의 약물을 제안합니다. 연구에서 뇌 활동이 느리게 진행되지 않는 마취제에 노출 된 마우스는 글리 넉패 활성이 감소한 것으로 나타났습니다. 덴마크 코펜하겐 대학 (University of Copenhagen)의 Translational Neuromedicine 센터 (Translational Neuromedicine Center for Transvention Neuromedicine)의 Tuomas Lilius (MD) 박사는 "마취와 수술 후인지 기능 장애가 주요 문제이다. "수술을받는 노인 환자의 상당수는 수술 후 섬망이 있거나 퇴원시 새롭거나 악화 된 인지 장애가있다 ." 추가 탐색 두뇌에 약물을 전달하는 새로운 방법에 대한 연구 포인트 더 많은 정보 : "증가 된 glymphatic 유입은 마취하에 생쥐에서 높은 EEG delta power와 낮은 심장 박동수와 상관 관계가있다" Science Advances (2019). advances.sciencemag.org/content/5/2/eaav5447 Rochester Medical Center 대학 제공

https://medicalxpress.com/news/2019-02-equal-brain.html

 

 

.엔지니어가 맑은 물방울로 무지개 빛깔의 색상을냅니다

 

2019 년 2 월 27 일, 매사추세츠 공과 대학 맑은 물방울에서 무지개 빛깔의 색 서로 다른 밀도의 오일과 수성 계면 활성제의 혼합물로 만들어진 투명한 액적 에멀젼을 포함하는 페트리 접시. 백색광으로 조명 될 때, 오일 방울은 시선 방향에 따라 상이한 색을 반사한다. 새로운 연구는 물방울의 총 내부 반사와 함께 물방울의 크기와 곡률을 기반으로이 "구조적 색"이 어떻게 형성되는지를 설명합니다. 크레딧 : Zarzar 실험실, 펜실베니아 주

MIT와 펜 스테이트 대학 (Penn State University)의 엔지니어들은 적절한 조건에서 투명한 표면에 일반적인 맑은 물방울이 잉크 나 염료를 첨가하지 않고도 화려한 색상을 낼 수 있다는 것을 발견했습니다. 오늘 Nature 지에 게재 된 논문에서 , 팀 은 미세한 물방울이 정확하게 같은 크기라면 밝은 물방울과 하나의 램프로 덮인 표면이 밝은 색을 만들어야한다고보고 합니다. 이 무지개 빛깔의 효과는 빛 이 그 기하학적 구조와 상호 작용 하는 방식 때문에 단순히 물체가 색상을 생성하는 " 구조적 색상 "때문 입니다. 이 효과는 플라스틱 접시 또는 물병에 다채로운 결로 현상과 같은 특정 무지개 빛 현상을 설명 할 수 있습니다. 연구진은 특정 구조적 및 광학적 조건을 고려할 때 물방울이 생성 할 색상을 예측하는 모델을 개발했습니다. 모델은 예를 들어 물방울 기반의 리트머스 테스트, 또는 메이크업 제품의 색상 변화 분말 및 잉크를 생산하기위한 디자인 가이드로 사용할 수 있습니다. MIT의 기계 공학 조교수 인 Mathias Kolle는 "밝은 색상을 만들기 위해 소비자 제품에 사용되는 합성 염료는 건강에 좋지 않을 수 있습니다. "이러한 염료 중 일부는 더욱 강력하게 규제되기 때문에 건강에 좋지 않은 염료를 대체하기 위해 구조용 색상을 사용할 수 있을까요? Penn State의 Amy Goodling과 Lauren Zarzar와 Sara의 모델링을 통해이 효과를 얻었습니다. 그것의 육체적 인 설명은 빛 일 것이고, 대답이있을 것입니다. " 주 저자 인 Goodling, Zarzar 및 Penn State의 다른 사람들과 함께 MIT의 Sara Nagelberg가 Kolle의 공동 저자입니다. 무지개를 따라 가라. 작년에 자 자르 (Zarzar)와 구들 링 (Goodling)은 서로 다른 밀도의 오일을 혼합하여 만든 투명한 액적 유제를 연구했습니다. 그들은 물방울이 맑은 페트리 접시에서 물방울의 상호 작용을 관찰하고있었습니다. 그들은 사진을 가져 콜 콜에게 보냈습니다. 질문 : 왜 여기에 색깔이 있습니까?

 

맑은 물방울에서 무지개 빛깔의 색 맑은 물방울에서 구조적 색상. 투명한 플라스틱 시트에 응축 된 미세한 물방울은 크기에 따라 다른 밝은 색상을 나타냅니다. 크레딧 : Zarzar 실험실, 펜실베니아 주

처음에는 Kolle이 레인보우의 영향으로 인해 색상이 달라질 수 있다고 생각했습니다. 햇빛은 비 방울에 의해 방향이 전환되고 개별 색상은 다른 방향으로 분리됩니다. 물리학에서, Mie 산란 이론은 빗방울과 같은 구체가 들어오는 햇빛과 같은 전자파의 평면을 산란시키는 방법을 설명하는 데 사용됩니다. 그러나 자르 자르 (Zarzar)와 구들 링 (Goodling)이 관찰 한 작은 물방울은 구체가 아니라 평평한 표면의 반구 또는 돔이었다. "초기에 우리는이 무지개를 일으키는 효과를 따랐습니다."효과를 설명하기 위해 모델링 노력을 이끌었던 Nagelberg는 말합니다. "그러나 그것은 아주 다른 것으로 밝혀졌다." 그녀는 팀의 반구형 물방울이 대칭을 깨뜨 렸으며, 이는 완벽한 구체가 아니라 겉으로는 명백한 사실이지만, 중요한 것은 빛이 반구와 구에서 다르게 행동해야한다는 것을 의미했기 때문입니다. 특히, 반구의 오목면은 완벽한 영역에서 불가능한 광학 효과를 허용합니다 : 총 내부 반사 또는 TIR. 내부 전반사는 빛을 100 % 반영되도록 높은 각도로 저 굴절율 매질 (공기 등)하는 등 (예를 들면, 물)이 고 굴절율 매질과의 계면에 충돌하는 현상이다. 이것은 광섬유가 낮은 손실로 킬로미터 동안 빛을 운반 할 수있게 해주는 효과입니다. 하나의 액 적에 빛이 들어가면 TIR에 의해 오목한 계면을 따라 반사됩니다. 실제로 빛이 방울로 들어가면 Nagelberg는 다른 각도에서 벗어나기 전에 두 번, 세 번 또는 여러 번 튀는 다른 경로를 취할 수 있음을 발견했습니다. 그들이 빠져 나올 때 광선이 합산되는 방법은 물방울이 색을 낼지 아닌지를 결정합니다.

 

맑은 물방울에서 무지개 빛깔의 색 물방울에 기름에서 반영하는 펭귄의 이미지; 청색 및 녹색 광을 반사하는 액적 형태의 이미지가 각각 도시되어있다. 펭귄은 빛에 반응하는 계면 활성제를 사용하고 물방울 모양을 광 패턴 화하여 만들어집니다. 크레딧 : Zarzar 실험실, 펜실베니아 주

예를 들어, 동일한 각도로 들어가고 동일한 각도로 존재하는 모든 가시 파장의 빛을 포함하는 두 개의 백색광 광선은 한 방울 내에서 완전히 다른 경로를 취할 수 있습니다. 한 번 광선이 세 번 튀는 경우 두 번 튀는 광선보다 더 긴 경로를 가지므로 물방울을 벗어나기 전에 광선이 약간 뒤떨어집니다. 이 위상 지연으로 인해 두 개의 광선의 위상이 일치하면 (즉, 파도의 골과 볏이 정렬 됨) 해당 파장에 해당하는 색상이 표시됩니다. 이 방해 효과는 다른 명확한 방울에서는 궁극적으로 색상을 생성하며 큰 방울보다는 작은 방울에서 훨씬 강합니다. "간섭이있을 때, 그것은 아이들이 수영장에서 파도를 만드는 것과 같습니다."콜은 말한다. "그들이 원하는대로 무엇이든하면 건설적인 노력을 들이지 않고 풀장이나 엉뚱한 물결 무늬를 만들지는 않습니다.하지만 모두가 밀고 당겨도 큰 파도가납니다. : 단계적으로 파도가 나오면 색의 강도가 높아집니다. "

색깔의 양탄자

액적들이 생성하는 색도 액적의 굴절률과 함께 액적의 크기 및 곡률과 같은 구조 조건에 따라 달라집니다. Nagelberg는 이러한 모든 매개 변수를 수학적 모델에 통합하여 특정 구조 및 광학 조건에서 물방울이 생성하는 색상을 예측했습니다. Zarzar와 Goodling은 실험실에서 생산 된 실제 물방울에 대한 모델의 예측을 테스트했습니다. 첫째, 팀은 미세 유체 장치를 사용하여 정밀하게 제어 할 수있는 크기의 액적 유제를 생성하면서 초기 실험을 최적화했습니다. 콜레 (Kolle)가 말했듯이, 그들은 똑같은 크기의 물방울의 "카페트 (carpet)"를 맑은 페트리 접시 (petri dish)에 만들어 냈다. 그들은 접시 주위를 돌고있는 카메라로 물방울을 기록한 다음 물방울이 카메라가 돌기 시작하면서 빛나는 화려한 색을 보임을 관찰했습니다. 이것은 빛이 물방울에 들어가는 각도가 물방울의 색에 어떻게 영향을 미치는지를 보여줍니다. 연구팀은 또한 단일 필름에 다양한 크기의 물방울을 생성했으며 단일보기 방향에서 물방울 크기가 증가함에 따라 색상이 더 빨갛게 변하고 파란색으로 다시 돌아가서 다시 순환한다는 것을 관찰했습니다. 이것은 모델에 따라 의미가 있습니다. 더 큰 물방울은 빛이 더 많이 튀어 오를 수있게 해주고 더 긴 경로와 더 큰 위상 지연을 생성합니다. 물방울 색의 곡률의 중요성을 입증하기 위해 팀은 물방울이 코끼리 모양을 형성하는 소수성 (발수성) 솔루션으로 처리 된 투명 필름에 응축수를 생성했습니다. 소수성 부분은 더 많은 오목한 물방울을 만들었지 만 나머지 필름은 더 작은 물방울을 만들었습니다. 빛은 얕은 물방울에 비해 오목한 물방울에서 더 쉽게 튀어 나올 수 있습니다. 결과는 검정색 배경에 대한 매우 다채로운 코끼리 패턴이었습니다. 연구자들은 액체 방울 외에도 다양한 투명하고 고분자 기반의 물질로 만들어진 작은, 단단한 캡과 돔을 인쇄했으며 팀의 모델에 의해 예측 될 수있는 이러한 고체 입자와 유사한 다채로운 효과를 관찰했습니다. Kolle은이 모델이 색상 변경 응용 프로그램의 배열을 위해 물방울 과 입자 를 디자인하는 데 사용될 수있을 것으로 기대합니다 . "당신이 할 수있는 복잡한 매개 변수 공간이 있습니다."라고 Kolle은 말합니다. "물방울의 크기, 형태 및 관찰 조건을 조정하여 원하는 색상을 만들 수 있습니다." 추가 탐색 : 방울의 새로운 주기율표가 범죄 해결에 도움이 될 수 있습니다.

더 자세한 정보 : 마이크로 내부의 오목한 계면에서의 내부 전반사 및 간섭에 의한 착색, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-0946-4 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-0946-4 저널 참조 : 자연 제공 : 매사추세츠 공과 대학교

https://phys.org/news/2019-02-droplets-iridescent.html

 

 

.연구원은 새로운 양자 기술을위한 '보편적 인 entangler'를 창조합니다

2019 년 2 월 27 일 예일 대학 예일 대학의 , 예일 연구원은 요구에 따라 다양한 인코딩 된 입자를 연결할 수있는 '보편적 인 얽힘'을 만들었습니다. 신용 : 예일 대학교

양자 물리학의 핵심 개념 중 하나는 얽힘 (entanglement)이다. 얽힘 (entanglement)은 두 개 이상의 양자 시스템이 너무 얽히게 연결되어 각 요소를 개별적으로 관찰함으로써 집단 상태를 결정할 수 없다. 이제 예일 연구원은 요구에 따라 다양한 인코딩 된 입자를 연결할 수있는 "보편적 인 얽힘"을 개발했습니다. 이 발견은 양자 컴퓨팅 , 암호화 및 양자 통신 에서 잠재적 인 용도를 가진 강력한 새로운 메커니즘을 나타냅니다 . 이 연구는 Robert Schoelkopf의 Yale 연구소가 주도하고 Nature 지에 실렸다 . 양자 계산은 오류가 발생하기 쉬운 큐 비트 (qubit)라고하는 정교한 데이터 비트로 수행됩니다. 과학자들은 충실한 양자 계산을 구현하기 위해 양자 오류 교정 코드를 사용하여 오류를 탐지하고 수정할 수있는 "논리적"큐 비트가 필요하다고 말합니다. Yale Quantum Institute의 이사이자 Yale University의 응용 물리학 및 물리학 교수 인 Schoelkopf는 "결국 오류를 수정할 수있는 논리적으로 인코딩 된 큐 비트 사이에 게이트를 만드는 새로운 방법을 제시했습니다. "이전에 수행 된 것보다 훨씬 정교한 작업입니다." 얽힘 메커니즘은 지수 스왑 게이트라고합니다. 이 연구에서 연구자들은 인코딩 된 상태를 결정된 방식으로 임의의 선택된 구성 또는 코드로 결정적으로 얽히게함으로써 새로운 기술을 시연 해 보았습니다. 각 구성 또는 코드는 별도로 분리 된 3 차원 초전도 마이크로파 공동에 보관되었습니다. "이 보편적 인 엉킴은 강력한 양자 계산에 중요합니다."라고이 연구의 공동 저자 인 이본 가오 (Yvonne Gao)는 말했다. "과학자들은 하드웨어 효율이 좋은 양자 오류 교정 코드를 발명했습니다. 각 코드는 서로 다른 응용 프로그램에 사용될 수있는 고유 한 특성을 가지고 독창적으로 설계되었지만, 각각은 새로운 일련의 작업을 배선하고 중요한 하드웨어를 도입해야합니다 오버 헤드 및 감소 된 다기능을 제공합니다. " Universal entangler는 원하는 입력 상태 사이에 게이트를 제공함으로써 이러한 제한을 완화합니다. "우리는 이제 원하는 코드를 선택할 수 있으며 심지어 작업을 다시 연결할 필요없이 즉석에서 변경할 수 있습니다."라고 공동 저자 인 Brian Lester는 말했습니다. 이번 발견은 예일대의 양자 연구의 최신 단계 일 뿐이다. 예일 대학의 과학자들은 최초의 완전한 양자 컴퓨터를 개발하기위한 노력의 최전선에 서 있으며 초전도 회로를 이용한 양자 컴퓨팅 분야의 선구자 역할을 해왔다 . 추가 정보 탐색 : 연구원들이 양자 게이트 텔레포트

자세한 정보 : 공학 교환 상호 작용을 통한 보 존 (bosonic) 모드의 얽힘, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-0970-4 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-0970-4 저널 참조 : 자연 제공 : Yale University 

https://phys.org/news/2019-02-universal-entangler-quantum-tech.html

 

 

.미래 기술에 대한 희소식 : 이국적인 '토폴로지'자료는 놀랍게도 일반적입니다

2019 년 2 월 27 일, 프린스턴 대학교 ,  국제 노벨 물리학상 수상자 인 국제 연구팀은 2016 년 노벨 물리학상을 수상한 연구 분야에서 토폴로지 자료라고 불리는 이국적인 전자 동작을하는 물질이 실제로는 흔히 발견되며 비소와 금과 같은 일상 요소를 포함한다는 사실을 발견했습니다. 팀 은 주기율표의 요소를 사용하여 새로운 토폴로지 자료를 쉽게 설계 할 수 있도록 온라인 카탈로그 를 작성했습니다. 이 물질 들은 예기치 못한 이상한 특성을 가지고있어 전자의 행동에 대한 과학자들의 이해가 바뀌었다. 연구진은 이러한 물질이 저전력 소자 및 양자 컴퓨팅과 같은 미래 기술의 기초를 형성 할 수 있기를 희망합니다. 프린스턴 물리학과 교수 인 B. Andrei Bernevig는 "분석이 끝나고 모든 오류가 수정되면 그 결과는 놀랍습니다. 모든 재료의 4 분의 1 이상이 일종의 토폴로지를 나타냅니다. 토폴로지는 소재가 아닌 유비 쿼터스입니다. " 토폴로지 물질은 표면이 저항없이 전기를 전도 할 수 있기 때문에 흥미 롭습니다. 따라서 오늘날의 기술보다 잠재적으로 더 빠르고 에너지 효율이 높습니다. 그들의 이름은 토폴로지 (topology)를 기반으로하는 이론, 즉 객체가 늘어나거나 구부러 질 수있는 능력으로 객체를 설명하는 수학의 한 분야에서 비롯된 것입니다. 이러한 물질 상태에 대한 이론적 이해의 시작은 Princeton University의 F. Duncan Haldane 교수, Sherman Fairchild University 물리학 교수, J. Michael Kosterlitz, Brown University, David의 공동 연구로 2016 년 노벨 물리학상의 기초가되었습니다. J. Thouless, 워싱턴 대학교, 시애틀.

ttps://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/goodnewsforf.mp4

토폴로지 자료 데이터베이스를 사용하면 사용자는주기 표의 요소를 선택하여 토폴로지 특성에 대해 탐 색할 수있는 복합 요소를 만들 수 있습니다. 크레딧 : Maia G. Vergniory, Luis Elcoro, Claudia Felser, Nicolas Regnault, B. Andrei Bernevig 및 Zhijun Wang

지금까지 200,000 가지가 넘는 알려진 무기 결정질 물질의 단지 수백 개가 토폴로지로 특징 지어졌으며, 이들은 예외적 인 것으로 생각되었다. "완전히 완성되면,이 카탈로그는 토폴로지 재료 설계의 새로운 시대를 열어 줄 것입니다."라고 Bernevig은 말했습니다. 이것은 화합물과 원소가보다 전통적인 수단보다는 위상 특성에 의해 색인되는 새로운 유형의 주기율표의 시작이다. 국제 팀은 프린스턴 대학의 연구원을 포함 시켰습니다. 스페인 산 세바스찬 (San Sebastian)의 Donostia International Physics Center; 과학을위한 IKERBASQUE 바스크 재단; 바스크 지방의 대학; Ecole Normale Superieure 파리와 프랑스 국립 과학 연구 센터; 그리고 플랑크 연구소 (Max Planck Institute of Solids). 연구팀은 원자 구조가 실험적으로 정확하게 알려지고 무기 결정 구조 데이터베이스에 분류 된 약 25,000 개의 무기 물질을 조사했습니다. 결과는 드물기보다는 자연 소재의 27 % 이상이 토폴로지 (topology)임을 보여줍니다. 새로 생성 된 데이터베이스를 통해 방문자는 주기율표에서 원소를 선택하여 사용자가 그 토폴로지 특성을 탐색 할 수있는 화합물을 생성 할 수 있습니다. 더 많은 자료는 현재 분석 중이며 향후 발행을 위해 데이터베이스에 저장됩니다. 두 가지 요소로 인해 토폴로지가 25,000 가지 화합물을 분류하는 복잡한 작업이 가능했습니다. 먼저, 2 년 전에, 현재의 저자 중 일부는 토폴로지 양자 화학 (topological quantum chemistry)으로 알려진 이론을 개발하고 2017 년 네이처 (Nature) 에 발표했는데 , 이는 자연의 위치와 성질에 대한 간단한 지식에서 모든 물질의 위상 특성을 분류 할 수있게 해주었습니다. 원자. 둘째, 현재 연구에서 팀은 무기 결정 구조 데이터베이스의 화합물에이 이론을 적용했습니다. 그렇게함으로써, 저자는 재료의 전자 에너지를 계산하기 위해 많은 수의 전산화 된 지침을 고안, 작성 및 수정해야했습니다. 프린스턴 대학의 박사후 연구원이었던 Zhijun Wang 교수는 "이 오래된 프로그램에 들어가야하고 필요한 전자 특성을 계산할 수있는 새로운 모듈을 추가해야했습니다."라고 말했습니다. 현재 베이징 국립 응축 물질 물리 연구소의 교수이기도합니다. 물리학 연구소, 중국 과학 아카데미 스페인 Bilbao에 소재한 University of Basque Country의 Luis Elcoro 교수는 "우리는이 결과를 분석하고 새로 개발 된 위상 적 양자 화학 방법론을 토대로 위상 특성을 계산해야했습니다. 저자는 실제 재료에서 전자의 토폴로지를 파악하고 분석하는 몇 가지 코드 세트를 작성했습니다. 저자는 빌바오 Crystallographic Server를 통해이 코드를 공개 할 수 있도록했습니다 . 독일 Garching에있는 Max Planck Supercomputer Center의 도움으로 연구원은 25,000 개의 화합물에 대한 코드를 실행했습니다. "계산적으로, 그것은 매우 엄청나게 집중적 인 재료였습니다."프랑스 파리에 콜 노르 마레 수 페리에 (The Ecole Normale Superieure) 교수이자 프랑스 국립 과학 연구 센터의 연구 책임자 인 니콜라스 레그 노 (Nicolas Regnault)는 말했다. "다행히 이론은 우리가 이전에 필요로했던 데이터의 일부만을 계산할 필요가 있음을 보여주었습니다. 시스템의 토폴로지를 얻기 위해 매개 변수 공간의 일부에서만 전자가 무엇을하는지 알아야합니다." 스페인 산 세바스티안 (San Sebastian) 소재 Donostia 국제 물리 센터 (Donostia International Physics Centre)의 연구원 인 Maia Garcia Vergniory는 "이 분류로 인해 물질에 대한 우리의 이해가 훨씬 풍부 해졌습니다. "이것은 재료의 성질을 이해하는 마지막 라인입니다." Claudia Felser는 독일의 드레스덴 소재 막스 플랑크 (Max Planck) 고형물 화학 물리학 연구소의 교수로 일찌감치 금을조차 토폴로지 학이라고 예측했다. "우리가 알고있는 많은 물질 특성 - 예를 들어 금색 - 토폴로지 론적 추론을 통해 이해할 수 있습니다."라고 Felser는 말했습니다. 팀은 현재 데이터베이스에 추가 화합물의 위상 학적 특성을 분류하기 위해 노력하고 있습니다. 다음 단계는 최상의 융통성, 전도성 및 기타 특성을 가진 화합물을 확인하고, 위상 적 특성을 실험적으로 검증하는 것입니다. Berney 교수는 "하나의 완전한 주기율표 를 꿈꿀 수있다 "고 말했다. 이 연구는 "고품질 토폴로지 자료 의 전체 카탈로그 "라고합니다. MG Vergniory, L. Elcoro, Claudia Felser, Nicolas Regnault, B. Andrei Bernevig 및 Zhijun Wang은 2019 년 2 월 28 일 Nature 지에 온라인으로 게재되었습니다 .

추가 정보 : 비스무트는 새로운 전도성을 보여줍니다 . 자세한 정보 : 고품질 토폴로지 재료의 전체 카탈로그, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-0954-4 , https://www.nature.com/articles/s41586-019-0954-4 저널 참조 : 자연 :에 의해 제공 프린스턴 대학

https://phys.org/news/2019-02-good-news-future-tech-exotic.html

 

 

.실시간으로 세균 세포벽의 합성 모니터링

2019 년 2 월 27 일, 몬트리올 대학 박테리아 세포 크레딧 : CC0 공개 도메인

중요한 생화학의 획기적인 발전이 생화학 세계에서 만들어졌습니다. 국제 연구진 팀은 세균 증식의 필수 요소를 실시간으로 모니터링 할 수있는 혁신적인 방법을 개발했습니다. 때문에 새로운 기술 의 세포벽 수 있습니다 박테리아를 찬란 새로운 방식으로 "스테인드"수, 발견은 연구자에 따라, 새로운 항생제의 개발에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다. 이 주제에 관한 연구는 Nature Chemistry 저널에 발표되었습니다 . 이 팀은 몬트리올 대학의 미생물학 교수 인 이브 브룬 (Yves Brun)과 블루밍턴 (Bloomington)의 인디애나 대학교 (University of Bloomington)의 화학자 인 마이클 (Michael S. VanNieuwenhze)이 이끄는 팀입니다. "자동차를 생각해보십시오 : 엔진 작동 방식을 알고 있다면 엔진을 수리하기 위해 어느 부분을 교체해야하는지, 반대로 엔진이 작동하지 않도록 제거 할 부분을 알 수 있습니다."라고 Brun은 말했습니다. "박테리아도 마찬가지입니다. 잠재 표적을 식별 할 수 있다면 더 쉽게 공격 할 수 있습니다." 연구진은 거의 모든 박테리아의 형태와 생존에 필수적인 펩티도 글리 칸 (peptidoglycan)이라고 불리는 세포벽의 주성분을 형광 물질로 나타내는 아미노산을 사용하여 볼 수 있었다. 이러한 아미노산이 펩티도 글리 칸 합성 위치에 첨가 될 때 형광성 이되는 능력은이 합성의 실시간 현미경 관찰 및 이에 따른 역학 및 배향에 대한 강력한 새로운 도구를 제공 합니다. 앞으로 연구원들은 세포벽 합성의 역 동성을 시각화하여보다 빠르고 저렴한 다양한 화합물을 시험 할 수있을뿐만 아니라 펩티도 글리 칸 합성 억제 효과를 시험 할 수있게 될 것입니다. 한 번에 항생제 내성은 전 세계적으로 관심이 증가되고, 유해 박테리아와 같은 효과적인 검사 방법의 개발이 적시에, 연구자들은 믿고있다. 추가 정보 : 새로운 진단 및 항생제 발견 도구로 여러 색상의 박테리아를 촬영

자세한 정보 : Yen-Pang Hsu 외. 형광 생성물 인 d- 아미노산은 펩티도 글리 칸 생합성 및 고효율성 펩타이드 분해 분석을 실시간으로 모니터링 할 수 있습니다 ( Nature Chemistry , 2019). DOI : 10.1038 / s41557-019-0217-x 저널 참조 : 자연 화학 :에 의해 제공 몬트리올 대학 

https://phys.org/news/2019-02-synthesis-bacterial-cell-wall-real.html

 

A&B, study(laboratory evolution, mainhotspot project)

B/http://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
A/https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0

 

 

.미일 연구팀 "킬러 T세포 약화구조 규명"…새 암치료법 나오나

 

송고시간 | 2019-02-28 11:27  'Nr4a 없는 T세포 투여, 90일후 생존율 0→70%로 향상' 확인 (서울=연합뉴스)

이해영 기자 = 체내를 돌아 다니면서 암세포와 병든 세포를 공격하는 면역세포인 '킬러 T세포'의 기능이 약화하는 구조가 규명됐다. 약품 등을 이용해 약화된 킬러 T세포의 기능을 활성화 시키는 방법이 발견되면 새로운 암 치료법 개발이 가능할 것으로 기대되고 있다. 일본 게이오(慶應)대학의 요시무라 아키히코(吉村昭彦) 교수 등으로 구성된 일본과 미국 연구팀은 이런 내용의 연구논문을 28일자 영국 과학지 네이처 온라인판에 발표했다고 마이니치(每日)신문이 보도했다. 몸속의 킬러 T세포는 암세포를 계속 공격하는 과정에서 공격능력이 서서히 약해지는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 킬러 T세포의 핵안에서 많이 만들어지는 'Nr4a' 단백질의 역할에 주목했다. T세포 T세포 [위키피디어 제공] Nr4a를 만드는 유전자가 있으면 킬러 T세포의 공격력을 떨어뜨리는 분자가 세포 표면에 만들어지기 쉽게 되고 암을 공격하기 위해 나오는 단백질 방출량이 적어지는 사실을 쥐 실험에서 확인했다. 암에 걸린 쥐에게 보통의 킬러 T세포를 투여하자 90일 후 생존율이 제로 인데 비해 Nr4a 유전자가 없는 T세포를 투여하자 생존율이 70%로 높아졌다고 한다. 연구팀은 앞으로 인간의 킬러 T세포에서 같은 메커니즘이 있는지 연구할 계획이다. 요시무라 교수는 "Nr4a 등 킬러 T세포를 피폐하게 만드는 단백질을 억제하는 약제 개발이 새로운 암 치료법 개발의 열쇠가 될 것"이라고 말했다. lhy5018@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190228074600073?section=it/health