스케일 업 분자 모터에 대한 DNA 종이 접기
.화성에 도착, 그것이 무엇이든간에
에 의해 로잔 연방 공과 대학교 크레딧 : CC0 공개 도메인,2019 년 5 월 28 일
화성 사회의 피에르 브리 손 (Pierre Brisson) 스위스 총장은 화성에 유인 우주선을 보내야한다고 주장했다. 최근 EPFL에서 연설을하면서이 도전에 관해 이야기했습니다. 화성 사회의 스위스 지부장 인 피에르 브리 손 (Phre Brisson)은 사람들을 화성에 보낼 필요성을 믿고있다. 그는 최근 EPFL에서 적 행성에 도달하기 위해 극복해야 할 기술적 과제에 대해 말씀 드렸습니다. 우리가 도달 할 수있는 유일한 곳은 식민지였습니다. 너 왜 화성에 왜 그렇게 관심있어? 나는 항상 물리적 지형, 행성학 및 우주와 관련된 것들에 대해 열정을 가지고있었습니다. 그러나 화성에 대해 저에게 관심을 갖는 것은 그것이 우리가 언젠가 살 수있는 유일한 행성이라는 것입니다. 그리고 달보다 훨씬 흥미 롭습니다.이 위성은 지질 학적 진화가 훨씬 더 일찍 멈출 수있는 자연 위성입니다. 인간을 화성에 보내는 것이 필수적이라고 생각하는 이유는 무엇입니까? 그것은 기술적으로 가능하기 때문입니다. 어쩌면 당장은 아니지만 언젠가는 일어날 것입니다. 우리가해야 할 일은 Elon Musk의 Big Falcon과 같은 거대한 로켓을 개발하는 것입니다. 사람들이 화성에 영구적으로 살 수 있을지는 의심 스럽지만, 그것이 우리의 목표가 될 수 있지만 최소한 유인 된 임무를 보낼 수는 있습니다. 인간이 주변에있을 때 인간이 보조하는 로봇이 훨씬 잘 작동하기 때문에 그렇게해야합니다. 화성과 지구 사이에 정보를 보내는 데는 3-22 분이 걸리므로 사람들이 현장에 있지 않으면 직접적인 인간 통제가 불가능할 것입니다. 또한 로봇이 얼마나 정교한 지간에 그들은 프로그래밍 된 것만을 할 수 있습니다. 그러나 인간은 변화하는 상황에 반응하고 이에 따라 로봇의 행동을 수정할 수 있습니다. 당연하지, 화성에 사람들을 보내야하는 또 다른 이유는 도전입니다. 우리 종의 생존 문제도 있습니다. 우리가 언젠가 지구상에서 살 수 없다면, 우리의 자손들은 우리가 지금 계획을 세우게되어 기쁘다. 그래서 화성은 "행성 B"일 수 있습니다.
Pierre Brisson, 화성 협회 스위스 회장. 신용 : 에콜 폴리 테크닉 Federale de Lausanne
네, 결국. 인간이 언젠가 영구적으로 살기를 원한다면 지금 기술 개발을 시작해야합니다. 완전히 자급 자족하기 위해서는 약 100 년의 식민지가 필요합니다. 처음에는 지구에 거의 전적으로 의존하게됩니다. 즉, 화성에는 거의 즉시 사용될 수있는 주요 천연 자원이 있습니다. 그것의 공기는 95 % CO 2를 포함한다., 이는 탄소와 산소를 추출하기 위해 가공 될 수있다. 그리고 화성의 물은 탄소와 결합 할 때 메탄, 메탄올, 에틸렌 및 기타 중요한 화합물을 생성 할 수있는 수소 원천이 될 수 있습니다. 마지막으로, 화성 토양은 우리가 지구상에 가지고있는 것과 같은 종류의 암석으로 형성되었습니다. 그것은 금속, 유리 및 비료를 생산할 수있는 가능성을 열어줍니다. 우리는 지구에서 그들을 보내기가 극도로 번거롭기 때문에 현장에서 최대한 많은 반제품을 만들어야 할 것입니다. 당신이 묘사 한 바에 따르면, 화성에 사는 것은 현실적으로 들립니다. 첫 번째 식민지는 어떻게 될 것이라고 생각하니? 조건은 처음에는 어려울 것입니다. 과학자들은 이미 ESA (European Space Agency)의 MELISSA (Micro-Ecological Life Support System Alternative) 이니셔티브를 통해 다양한 생활 지원 시스템을 개발하고 있습니다. 이러한 생명 유지 시스템은 사람이 살 것이고 유기 화합물이 매우 가치 있기 때문에 그들이 사용하는 거의 모든 유기 물질을 재활용 할 수있는 큰 돔으로 이루어져 있습니다. 가장 큰 도전은 인간이 필요로하는, 말하자면 0.5-0.7 바의 압력을 가하는 돔 내부와 화성의 기압 (평균 약 6 밀리바즈) 사이의 큰 압력 차이를 견딜 수있는 구조를 설계하는 것입니다. 그 차이는 돔 벽에 커다란 부담이 될 것입니다. 과학자들이보고있는 가능한 해결책으로는 지름이 약 10-20m 인 측지 반구가 땅에 단단히 고정되어 있으며 사람들이 살 수있는 더 작은 개별 챔버와 결합 된 공통 영역으로 사용됩니다. 이 챔버는 서로 연결되어 있으며 강철 프레임과 초박형 유리 플레이트로 만들어졌습니다. 전체 식민지는 방사선을 차단하기 위해 거대한 화성의 얼음으로 덮힐 것입니다. 그래서 사람들은 식민지를 떠날 수 없습니까? 우주 정장에서만, 나는 기술이 발전함에 따라 더 편안하고 쉽게 착용 할 수 있다고 상상한다. 나는 또한 화성의 조건이 달에있는 것보다 인간의 삶에 훨씬 더 복종한다는 것을 지적하고자한다. 주로 화성은 비록 그것이 얇은 환경을 가지고 있기 때문에. 두 번째로, 화성의 날은 24 시간 39 분 남았지 만 달은 14 지구의 날과 같습니다. 화성의 온도 변화는 낮 시간대의 섭씨 20도에서 밤에는 섭씨 120도까지이며, 화성의 중력은 우리가 지구에서 경험하는 것과 더 가깝습니다. 사람들이 더 자연스럽게 이동할 수 있음을 의미합니다. 몸무게가 더 익숙해 져요. 연구에 따르면 미세 중력은 신체의 ' 우주 비행사 (ISS)의 우주 비행사들은 예를 들어 그들의 광학적 신경에 병변을보고했습니다. 화성에 대한 임무는 그 점에있어 덜 위험 할 것입니다. 그러나 화성 여행은 훨씬 더 오래 걸릴 것입니다. 거기에 주요 도전은 무엇입니까? 우선, 방사선. 화성 자체의 수준은 ISS에서와 비슷한 정도로 관리 할 수 있습니다. 그러나 우주 비행사가 여러 종류의 이온화 입자에 노출 될 경우 행성에 대한 6 개월 동안의 여행 중에 문제가 될 수 있습니다. 태양 폭풍우에 부딪 힐 때 저수지로 둘러싸인 방에서 피난처를 취함으로써 주로 양성자로 구성된 태양 복사로부터 자신을 보호 할 수 있습니다. 더 위험한 것은 HZE 이온이라고 불리는 고 에너지 핵으로 구성된 소량의 은하계 우주 방사선입니다. 그들은 너무 많은 에너지를 가지고있어서 현재 그들을 막을 수있는 물질이 없으며 충돌시 극히 위험한 감마선을 생성합니다. 우주 비행사가 화성을 여행 할 때 받게 될이 방사선의 양은 지나치게 많지는 않지만 훨씬 더 많이 용인 할 수는 없을 것입니다. 목성 달 중 하나에 몇 년 간 여행하는 것 - 화성보다 더 멀리 여행하는 것이 타당하지 않을 수있는 한 가지 이유가 있습니다. 따라서 거리면에서 화성은 기존의 기술에 도달 할 수 있습니다. 인간이 우주 여행을하기에는 너무 지구에 빠져 있다는 것을 증명하지 못했습니까? 우리가 지구에서 진화했고 그것을 위해 설계되었다는 것은 사실입니다. 과학자들은 여전히 화성에서 장기 체류의 건강 효과를 연구해야합니다. 그리고 현재의 연구 결과에 따르면 아마 26 개월이 지난 한 두 개의 궤도주기가 안전 할 것이라고 확신하지 못합니다. 우리에게는 압류해야 할 기회가 있습니다. 어쨌든 화성에 대한 더 짧은 유인 임무 에서 배울 수있는 흥미 진진한 것들이 , 약 30 개월 정도 가치가 있습니다.
추가 탐색 화성에서의 삶 : 인간이 지구를 가지고있는 것처럼 지구를 쓰레기로 버릴 것인가? 에 의해 제공 로잔 연방 공과 대학교
https://phys.org/news/2019-05-mars_1.html
https://phys.org/news/2019-05-elon-musk-spacex-view-night.html
mss(magic square system)master:jk0620http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://twitter.com/ljunggoo
ROUGE - Al Marconi
.Maestro : BGP로 악성 플로우를 조율하는 새로운 공격
Ingrid Fadelli, 기술 Xplore Maestro Attack 데모 : BGP 중독을 이용하여 봇넷 트래픽을 단일 링크로 축소합니다. 신용 : McDaniel 외. 2019 년 5 월 31 일
테네시 대학 (University of Tennessee)의 연구원은 최근 비행기 교통 제어 공학 기법을 활용하여 봇넷에서 유래하는 분산 된 서비스 거부 (DDoS) 흐름을 대중 교통 링크에 집중시키는 새로운 링크 홍수 공격 (LFA) 인 Maestro 공격을 확인했습니다. 최근 arXiv에 게재 된 논문 에서이 유형의 공격에 대한 개요를 설명하고 범위를 이해하려고 노력했으며 네트워크 운영자에게 자신을 격리시키려는 네트워크 운영자에게 효과적인 완화책을 제시했습니다. 분산 서비스 거부 (DDoS) 공격 은 대상 시스템의 용량을 압도하기 위해 인터넷의 여러 소스에서 오는 트래픽을 지시하여 작동 합니다. 연구자가 이러한 공격으로부터 사용자를 보호하기 위해 다양한 완화 및 방어 기술을 도입했지만 여전히 확산되고 있습니다. LFA (Link flooding attacks)는 일반적으로 봇넷에서 시작되는 인프라 링크를 대상으로하는 특정 유형의 DDoS 공격입니다. "ISP가 대량의 서비스 거부 공격을 단호하게 방어 할 수 있었는지 조사하는 동안 우리는 공격에 대해 방어하기 위해 사용했던 것과 동일한 기법을 사용하여 적의 공격을 막을 수있었습니다"라고 연구자 중 한 명인 Jared Smith 이 연구를 수행 한 연구원은 TechXplore에 말했다. "이것은 BGP 중독이이 공격을 수행하는 데 얼마나 잘 사용될 수 있는지를 우리에게 알게 해주었습니다." 스미스와 그의 동료 인 Tyler McDaniel과 Max Schuchard는 DDoS 공격에 대한 방어책을 개발하려고 시도하면서 라우팅 결정에 영향을주는 상대방 (즉, 손상된 보더 게이트웨이 프로토콜이나 BGP 스피커에 대한 액세스)이 원격 네트워크의 ' 경로 선택 프로세스를 활용할 수 있습니다. 조사 도중 그들은 새로운 유형의 LFA 공격을 확인했으며, Maestro 공격이라고합니다. McDaniel은 TechXolore와의 인터뷰에서 "우리는 인터넷 인프라 링크에 대한 DDoS 공격을 연구하고 있습니다. "이러한 공격은 인터넷 라우팅 특성에 의해 제한됩니다. DDoS 소스는 항상 대상 링크를 통과하는 트래픽의 대상을 갖고 있지 않기 때문에 인터넷 라우터가이 제한을 극복하기 위해 인터넷 라우터 (예 : BGP)에서 사용하는 언어의 취약점을 악용합니다. " Maestro 공격은 인터넷 라우터에서 들어오는 트래픽 (라우터에 유입되는 트래픽)을 대상 링크에 위장하여 (즉, 독살 된) BGP 메시지를 인터넷 라우터에서 배포함으로써 작동합니다. 동시에 봇넷을 사용하여 동일한 라우터에 대해 DDoS 공격을 지시합니다.이 공격은 결국 DDoS 트래픽을 대상 링크로 퍼널합니다. 즉, Maestro는 악성 플로우를 봇넷에서 액세스 할 수없는 링크로 유도하기 위해 원격 AS (Autonomous Systems) 및 봇 트래픽 대상의 경로 선택을 조정합니다. 이 공격을 수행하려면 사용자에게 손상된 AS의 엣지 라우터와 봇넷이라는 두 가지 주요 도구가 필요합니다. McDaniel은 "우리의 주요 봇넷 모델 중 하나 인 Mirai의 경우 잘 배치 된 Maestro 침입자는 기존 링크 DDoS에 비해 1 백만 명이 감염된 호스트를 대상 링크에 추가로 가져올 수 있습니다"라고 McDaniel은 말했습니다. "이 숫자는 전체 봇넷의 1/3을 차지합니다." 연구자들에 따르면,이 공격으로부터 자신을 보호하거나 적어도 목표가 될 위험을 줄이기 위해 네트워크 운영자는 중독 된 BGP 메시지를 걸러 내야합니다. 흥미롭게도, 그들의 연구실에서 수행 된 연구에 따르면 대부분의 라우터는 현재 이러한 메시지를 필터링하지 않습니다. McDaniel은 "인터넷 라우터를 손상 시키거나 구입할 수있는 적들은 인터넷 인프라에 대한 공격을 강화하기 위해 사기성 메시지를 보급 할 수 있습니다. "이전 작업으로 인해 대규모 링크 DDoS가 무기로 설치되어 인터넷에서 설치물 또는 전체 지리적 영역을 격리시키는 유령이 발생했기 때문에 이것은 문제가됩니다." Smith, McDaniel 및 Schuchard가 수행 한 Maestro 공격을 소개 한 것 외에도 BGP는 이상적이며 확장 가능하고 안전한 라우팅 프로토콜이 아닙니다. 이것은 이전 연구와 3 사기 조작 및 China Telecom 하이재킹과 같은 최근 사건으로 이미 제안되었습니다. 연구원에 따르면 피어 잠금과 같은 업그레이드가이 특정 공격을 막는 데 도움이 될 수 있지만 완전히 새로운 차세대 시스템 (예 : SCION)으로 BGP를 대체하는 것이 가장 효과적인 솔루션이 될 것입니다. Smith는 "앞으로 우리는 주로 두 가지 방향을 모색하고 있습니다. "첫째, Maestro에 관해 ISP 사업자와 이야기하면서 인터넷이 실제로 얼마나 취약한 지에 대한 다른 견해를 발견했습니다. 우리 연구소는 인터넷의 행동을 능동적으로 측정 한 역사를 가지고 있으며 우리는 실제 운영자의 직감을 측정하는 작업을하고 있습니다. 둘째, 거대한 봇넷을 사용할 수없는 경우에도 Maestro를 확장 할 수있는 강력한 결과를 이미보고 있습니다. "
추가 탐색 독일 연방 경찰, 런던에서 영국 해커 체포 추가 정보 : The Maestro Attack : BGP로 악의적 인 흐름을 조정합니다. arXiv : 1905.07673 [cs.CR]. arxiv.org/abs/1905.07673
https://techxplore.com/news/2019-05-maestro-orchestrates-malicious-bgp.html
.유연한 발전기로 운동을 에너지로 바꾼다
라이스 대학교의 마이크 윌리엄스 (Mike Williams) 전자 현미경 이미지는 마찰 전기 나노 발전기로 사용하기 위해 Rice University에서 만든 레이저 유도 그래 핀과 폴리이 미드 복합체의 단면을 보여줍니다. 장치는 에너지를 나중에 사용하기 위해 저장할 수있는 에너지로 변환 할 수 있습니다. 학점 : Tour Group / Rice University, 2019 년 5 월 31 일
운동에서 에너지를 얻는 착용 형 기기는 새로운 아이디어는 아니지만 Rice University에서 만든 재료로 인해 더 실용적으로 만들 수 있습니다. 화학자 James Tour의 라이스 연구소는 레이저 유도 그라 핀 (LIG)을 전기를 발생시키는 소형 금속없는 장치에 적용했습니다. 풍선을 머리카락에 문지르는 것과 같이 LIG 합성물을 다른 표면에 닿게하면 정전기 가 생겨 장치 에 전원 을 공급할 수 있습니다 . 이를 위해 마찰을 일으키는 물질에 접촉을 통한 마찰 전기 효과에 감사한다 . 이들을 함께 놓은 다음 떼어 내면 발전 으로 향하는 표면 전하가 축적됩니다 . 실험에서 연구자들은 LIG의 접힌 스트립을 일련의 발광 다이오드에 연결하고 스트립을 두드리면 플래시를 만들기에 충분한 에너지를 생산하는 것으로 나타났습니다. 플립 플롭 (flip-flop)에 내장 된 큰 LIG 조각은 그라 핀 복합체가 피부와 반복적으로 접촉하여 작은 커패시터를 충전 할 수있는 전류를 생성하므로 착용자가 모든 단계에서 에너지를 생성 할 수있게 해줍니다. "이것은 걷는 동안 발 뒤꿈치의 과도한 에너지를 사용하거나 몸통에 팔 운동을 스윙으로 작은 장치를 충전하는 방법이 될 수있다"고 투어는 말했다.
Rice University의 박사후 연구원 인 Michael Stanford는 발 뒤꿈치에 부착 된 레이저 유도 그라 핀을 기반으로 한 마찰 전기 나노 발전기로 플립 플롭을 잡고 있습니다. 플립 플롭으로 걷는 것은 발전기와 착용자의 피부가 반복적으로 접촉하여 전기를 발생시킵니다. 스탠포드는 커패시터에 에너지를 저장하기 위해 장치를 배선했습니다. 크레디트 : Jeff Fitlow / Rice University
이 프로젝트는 미국 화학 학회지 ACS Nano에 상세히 기술되어있다 . LIG는 화학 물질이 레이저로 폴리머 또는 다른 물질의 표면에서 가열 될 때 생성되는 그래 핀 폼 (graphene foam)으로 2 차원 탄소의 상호 연결된 조각만을 남깁니다. 실험실은 먼저 일반적인 폴리이 미드에서 LIG를 만들었지 만이 기술을 식물, 식품, 처리 된 종이 및 목재로 확장했습니다. 실험실은 폴리이 미드, 코르크 및 기타 재료를 LIG 전극으로 바꿔 에너지를 얼마나 잘 생성시키고 마모되었는지 확인했습니다. 그들은 마찰 전기 시리즈의 반대편에있는 물질들로부터 최상의 결과를 얻었는데, 이는 대전 전기에 의한 정전기 생성 능력을 정량화합니다. 폴딩 구성에서, 트리 보 - 네가티브 폴리이 미드로부터의 LIG는 폴리 우레탄의 보호 피복물로 분무되었고, 또한 마찰 포지티브 재료로 사용되었다. 전극들이 함께있을 때, 전자는 폴리 우레탄으로부터 폴리이 미드로 전달되었다. 후속 접촉 및 분리는 외부 회로를 통해 저장 될 수있는 전하를 몰아 내고 축적 된 정전기를 재조정합니다. 폴딩 LIG는 약 1 킬로 볼트를 생성하고, 5,000 번의 굴곡 사이클 후에도 안정을 유지했다.
https://youtu.be/pbm6diOqpzg
랩 비디오는 접힌 마찰 발전기를 반복적으로 때리는 것이 일련의 부착 된 발광 다이오드에 전력을 공급하기에 충분한 에너지를 생산함을 보여줍니다. 이 테스트는 레이저 유도 그라 핀을 기반으로 한 발전기가 어떻게 착용자가 움직이는 센서와 전자 장치에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있는지를 보여주었습니다. 크레디트 : 투어 그룹 폴리
이 미드 -LIG 복합 재료와 알루미늄의 전극을 가진 최상의 구성은 3.5 밀리 볼트 이상의 전압과 8 밀리 와트 이상의 피크 전력을 생성했습니다. "플립 플롭에 내장 된 나노 발전기는 1 킬로미터의 걷기 후에 커패시터에 0.22 밀리 줄의 전기 에너지를 저장할 수있었습니다."라이스 박사후 연구원 마이클 스탠퍼드 (Michael Stanford)는이 논문의 주 저자이다. "이 에너지 저장 속도는 착용 가능한 센서와 전자 장치에 인간의 움직임을 동력으로 충분합니다." 추가 탐색 레이저 유도 그래 핀은 도움을 받아 힘들어집니다. 자세한 정보 : Michael G. Stanford 외, Laser-induced Graphene Triboelectric Nanogenerators, ACS Nano (2019). DOI : 10.1021 / acsnano.9b02596 저널 정보 : ACS Nano Rice University 제공
https://phys.org/news/2019-05-flexible-movement-energy.html
.빠른 액체 포장 : 실험실에서의 낙하 실험을 위해 3-D 고분자막에서 물의 실루엣을 캡슐화합니다
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 정착 방울의 물 포장. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aat5189, 2019 년 5 월 31 일
밀폐 된 공간에서 물을 직접 조작하거나 딱딱한 용기를 사용하지 않고 수질을 제한 할 수있는 가능성은 매력적입니다. 최근의 연구에서 Sara Coppola와 이탈리아의 Biomaterials, Intelligent systems, Industrial Production Engineering 및 Advanced Biomaterials for Healthcare 부서의 학제 간 연구 팀은 수성의 상향식 접근법을 제안하여 쉽고 짧은 수명의 물을 포장했습니다 맞춤형 적응 양복의 실루엣. 연구진은 물 표면 에서 전례없는 자유도로 자기 조립되어 얇은 막을 생성 할 수 있는 생체 적합성 고분자 를 사용했다 . 그들은 고분자 필름을 액체 코어의 외부 용기 또는 자립 층으로 맞춤 설계했습니다. 과학자들은 막의 물리적 성질과 형태를 특징 짓고 나노 스케일에서 거시적 스케일에 이르기까지 다양한 현상을 제안했다. 이 과정은 세포 나 미생물을 해를 끼치 지 않고 성공적으로 캡슐화 할 수 있으며 오르간 - 온 - 칩 (Organ-on-a-Chip) 및 랩 - 인 - 드롭 (lab-in-a-drop) 실험 에 적용 할 수있는 획기적인 접근 방식을 제시 합니다. 결과는 다음 웹 사이트에 게시됩니다.과학 진보 . 상향식 엔지니어링을 통해 나노 미터에서 마이크로 스케일까지 2 차원 또는 3 차원 물체로 재료를 분리, 엔지니어링 및 성형 할 수있는 가능성은 재료 과학 에서 중요성을 얻고 있습니다. 물질의 물리학 및 화학을 이해하면 마이크로 전자 공학 , 약물 전달 , 법의학, 고고학 및 고생물학 및 우주 연구 분야에서 다양한 응용이 가능합니다 . 재료 과학자들은 2 광자 중합 , 연질 간섭 리소그래피 (soft interference lithography) , 복제 성형 (replica molding) 및 자기 접힘 폴리머 (self-folding polymers)를 포함한 미세 가공 을 위한 다양한 기술적 방법을 사용합니다관심 소재를 모양 짓고 분리합니다. 그러나 대부분의 재료 공학 프로토콜은 원하는 최종 특성을 얻기 위해 화학적 및 물리적 전처리를 필요로합니다.
물 표면에 폴리머 포장입니다. (A) PLGA 막의 형성 메커니즘은 DMC 용매가 확산되는 동안 자유 표면 위의 표면 장력에 의해 퍼지는 고분자 용액의 위상으로 구성되어 PLGA 막의 응고를 유도한다. 물 포장 방법은 안정 / 정적 및 동적 / 불안정한 조건으로 표시됩니다 : (B) 소수성 기질의 정착액에서 (C) 바늘에서 흐르는 물방울을 실시간으로 감싸는 것. (D) 두 플레이트 사이의 안정적인 액교의 벽에 대한 3D 패키징 접근법에 대한 설명. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aat5189
과학자들은 고체 몰드를 사용하여 마이크로 및 나노 패턴 재료를 만드는 종래의 방법과 달리, 공기 및 액체 또는 액체 - 액체 계면에 초점을 맞추어 마이크로 및 나노 구조의 고분자 멤브레인 을 설계하기 위해 규칙적으로 조립 된 나노 입자 또는 결정 쉘을 제조한다 . 이 기술의 주요 단점은 프리 스탠딩 폴리머 제품군 대신 물에 잠긴 폴리머 드롭을 만드는 것입니다. 현재 연구에서 Coppola et al. 기존의 접근 방법에서 시작하여 폴리머 랩 액체, 무기 및 유기 미세 물체 또는 미세 구조화 된 표면으로 실험을 확대하고 액체 코어 후 제조를 제거하는 것을 목표로 시작되었습니다. 과학자들은 폴리머 멤브레인을 직접 성형하고 그 이후에 마이크로 바디를 캡슐화하기위한 실험적 접근을 제안했다. 이 과정은 민첩성과 재현성을 지닌 수면 위에 생체 적합성 고분자를 자체 조립하는 과정으로 이루어졌습니다. Coppola et al. (lactic- co- glycololic acid) (PLGA)를 선택했다. PLGA는 가변 구조, 약물 방출 효율, 높은 바이오 안전성 및 생체 적합성으로 인해 선택되었다. 그들은 고분자 필름을 액체 코어의 외부 용기로 만들었고 온화한 조건에서 미세 기둥, 유기 및 무기 미세 물체 및 콜로이드 입자에 대한 기술을 사용하여 이후 멤브레인 내부의 미생물 및 세포를 수용하도록 제안했습니다. 실험에서 Coppola et al. (DMC)에 PLGA와 같은 생체 친 화성 고분자 용액의 액 적이 녹아서 물방울의 표면에 놓아 즉시 비 다공성 필름을 만들었다. 이 과정은 폴리머 용액 이 물방울 위에 자유 수면 을 감싸고 새로운 경계면을 만들도록했습니다. 고분자 필름은 자유 수성 표면을 가로 질러 액체의 모양과 구조를 얻었으며 2-D 또는 3-D 템플릿으로 사용되었습니다. 연구팀은 세포 배양 배지, 인산염 완충 식염수 및 물 성분이 들어있는 다른 완충 용액과 같은 다양한 액체에 대한 제조 공정을 시험했다 .
살아있는 유기체가 포함 된 실험실 - 인 - 드롭 시스템 (lab-in-a-drop system)을 통한 생체 적합 코팅. 내부에서 수영하는 C. 엘레 간 스와의 물방울이 보입니다 (왼쪽). PLGA 막은 방울을 포위하여 유기체의 일시적인 마비를 유도합니다. 과정은 뒤집을 수 있습니다 : 멤브레인을 벗겨 내면 이전처럼 C. 엘레 간 스가 계속 움직입니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aat5189
그들은 역동적이고 불안정한 조건 (예 : 유리 슬라이드 위에 서서 떨어 뜨리거나 바늘에서 흘러 내리는 물방울)에서도 중합 필름을 만들었습니다. 액체 볼륨의 전체 캡슐화를 입증하기 위해, 과학자들은 멤브레인으로 둘러싸인 테프론 슬라이드에 두 개의 고정 된 방울을 형성했습니다. 표면이 기울어지면 자유 수분이 기질을 따라 움직 였고 막으로 코팅 된 방울은 제거되지 않고 유리에 고정되었습니다. 그 작용 메카니즘에서, 필름은 물과 접촉하여 즉시 형성되었고, 용매가 물과 함께 증발 할 때, 나머지 폴리머는 3-D 구조를 유지 하였다. 막은 대기압 하에서 붕괴되지 않았고, 막은 액체 방울상의 중합체 껍질과 유사한 외부 피막으로 작용 하였다. 과학자들은 SEM ( scanning electron microscopy ), 수 접촉각 (water contact angle) 및 영 계수 (Young 's modulus) 측정 과 같은 다양한 멤브레인 특성화 방법을 사용했습니다 . SEM 이미지는 균질 한 표면과 두께를 특징으로하는 비 다공성 대칭 구조를 나타냅니다. 막의 물 접촉각을 측정했을 때, 그 결과 는 중합체의 약한 친수성 (물 사랑)을 나타냈다. 과학자들은 PLGA 막의 기계적 특성을 조사하고 산소 투과도 및 수증기 투과율을 계산했습니다. 멤브레인은 산소에 대해 매우 높은 투과성을 나타내 었으며 이는 생의학 분야에서 중요한 매개 변수입니다.
PLGA 멤브레인이 있거나없는 슬리피 테스트. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aat5189
과학자들은 3-D에서 실시간 관측을위한 새로운 방법을 만들기 위해 실험실에서 실험하는 동안 외부 피막으로이 물질을 사용했습니다. 증명의 원칙으로서, 그들은 모델 유기체 Caenohabditis elegans 의 행동을 연구했습니다중합체 버블에서 이를 위해, 그들은 미생물 (MO)을 수용액에 넣고 액체 방울 주위로 PLGA 막을 감싸 MO 운동의 즉각적인 중단을 보여 주었다. C. elegans가 water-PLGA 막에 부착하는 동안, 산소의 흐름은 생존을위한 막 투과성으로 인해 계속되었다. 정상적인 운동성을 회복하기 위해 막 제거시 MO 행동의 갑작스러운 변화가 역전되었다. 이 과정을 통해 과학자들은 유해한 마약을 투여하지 않고 미성년자를 관찰하여 운동을 막을 수있었습니다. Coppola et al. 극소의 폴리머 방울 내에서 생물의 행동을 이해하기위한 추가 실험을 제안합니다. 그런 다음 그들은 복잡한 윤곽이나 장애물 및 하이드로 겔 물질이있는 상태에서 이러한 현상을 유지할 가능성을 테스트했습니다. 마이크로 필러 어레이를 사용하여 과학자들은 폴리머 막을 관찰하여 밑에있는 미세 패턴을 포위하고 배열 된 범프가있는 피크 - 밸리 모양의 폴리머 필름을 만들었다. 이러한 기능은 Coppola et al. 세포 배양 기질, 조직 공학용 발판 및 중합체 시스템을 이용한 약물 전달 시스템을 설계하는 것이다. 마찬가지로, 단순히 중합체 입자를 분배하거나 회전하는 하이드로 겔 실린더 위에 중합체를 분무하여 하이드로 겔 물질로 기술을 시험 할 때, 그들은 연속 중합체 필름을 형성 할 수 있었다. 이 방법을 사용하여, 그들은 마이크로 캡슐, 마름모 및 실린더 형태의 다양한 주형을 갖는 중합체 필름을 다양한 용도로 생산했습니다.
고분자막에서 세포 - 물질 상호 작용을 제어합니다. 다른 모양의 하이드로 겔 및 그 위에 성장하는 세포에 대한 고분자 막의 개략적 인 개요 : (A) 구체, (B) 큐브 및 (C) 마이크로 필라 매트릭스. LSM ConfoCor 710 (Zeiss)을 사용하여 액틴 필라멘트의 디지털 이미지와 초점 점착을 수집했습니다. Tetramethyl rhodamine isothiocyanate (TRITC) -phalloidin-conjugated actin 섬유는 543 nm의 He-Ne 레이저로 여기되었고 방출 된 방사선은 560 nm에서 600 nm 간격으로 수집되었다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aat5189
과학자들은 고분자 - 하이드로 겔 구조물을 마이크로 스피어 큐브와 폴리머 패턴을 포함한 다양한 형태의 세포 성장을 관찰하기위한 세포 배양 실험을위한 비계로 사용했다. PLGA에서 인간 간엽 줄기 세포 (human mesenchymal stem cell, hMSCs)를 24 시간 배양 한 후, 과학자들은 세포 뼈대와 핵을 시각화하여 폴리머 필름 에서 세포의 신장을 보였다 . 적절한 세포 부착을 나타냅니다. 제안 된 기술은 세포 배양이나 미생물에 해를 입히지 않아 미세 유체 기관을위한 잠재적 인 확장 성을 가진 고분자 필름을 새롭고 간단한 방법으로 만들 수 없었다. 이러한 방식으로 Coppola et al. 는 바이오 폴리머를 물 방울 및 다른 3-D 템플릿에서 자체 조립할 수 있도록 환경 친화적이고 비용 효과적이며 수자 기반의 상향식 엔지니어링 접근 방식을 개발했습니다. 과학자들은 상처 치유, 랩 - 인 - 드롭 (lab-in-a-drop) 및 실험실 - 온 - 칩 (lab-on-a-chip) 장치와 같은 생의학 분야의 다양한 응용 분야에 재료를 사용할 것을 제안합니다. 그들은 미래의 생명체 시스템에서 임상 광선 요법에서 새로운 경로를 열기 위해 반도체 나노 입자 또는 양자점을 갖는 고분자막의 최적화 된 기능성을 염두에 둡니다. 추가 탐색 나노 하류로 물을 몰수 추가 정보 : Sara Coppola et al. 빠른 액체 포장 : 3 차원 고분자 막으로 물의 실루엣을 캡슐화합니다 ( Science Advances (2019)). DOI : 10.1126 / sciadv.aat5189 DH Gracias. 자기 조립에 의해 세 가지 차원에서 전기 네트워크를 형성 과학 (2002). DOI : 10.1126 / science.289.5482.1170 Christopher Moraes et al. 3 차원 섬유와 같은 패턴을 통해 셀 모양을 조작하는 위상 적으로 복잡한 단백질 매트릭스를 정의합니다 ( Lab Chip (2014)). DOI : 10.1039 / c4lc00122b 저널 정보 : Science Advances , Science
https://phys.org/news/2019-05-quick-liquid-packaging-encasing-silhouettes.html
.현미경 하에서의 콜로이드 겔 특성
에 의해 도쿄의 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 5 월 31 일
도쿄 대학의 연구자들은 콜로이드 젤의 겔화를 추적하는 방법을 고안해 냈습니다. 그들의 공 촛점 현미경 기술은 프로세스의 다른 단계를 분석하여 기계적 안정성에 대한 통찰력을 이끌어 냈습니다. 이 기술을 사용하여 얻은 이해가 제약에서 건설에 이르기까지 일상 생활에 영향을 미치는 많은 분야에서 콜로이드 젤의 개발에 기여할 것으로 기대됩니다. 많은 화장품, 의약품, 식품 및 건축 자재조차도 콜로이드 젤로 이루어져 있으며 콜로이드는 널리 연구되고 있습니다. 그러나 현재까지 연구 방법 은 완전한 겔화 공정을 수행 할 수 없었습니다. 이제 도쿄 대학의 연구자들은 공 초점 현미경 을 사용하여 단일 입자 해상도로 실시간으로 프로세스를 분석했습니다. 그들의 발견은 Science Advances에 발표되었습니다 . 콜로이드 젤은 서로 얽혀있는 두 개의 상으로 구성되어 있습니다. 고체 입자 네트워크와 액체 용매입니다. 그 결과 탄력성 및 기계적 안정성을 비롯한 고유 한 특성을 지닌 부드러운 소재로 되어있어 수많은 응용 분야에서 매력적인 선택입니다. 이러한 자산은 상업적으로 자본화되었지만 현재까지 취득 된 이론적 인 이해로는 완전히 설명되지 않습니다. "이미 형성되어있는 콜로이드 젤을 연구하면 실제 겔화 과정이 다소 검은 색 상자로 남아 있음을 의미합니다"라고 연구 저자 인 Hideyo Tsurusawa는 설명합니다. 공동 저자 인 Mathieu Leocmach는 "완전한 겔화 과정의 동역학을 따르는 방법을 확립함으로써 우리는 콜로이드 젤의 특징적인 특성의 기원에 대한 새로운 통찰력을 얻었습니다. 겔과 isostatic 구조 의 기계적 안정성 사이의 직접적인 연관성을 보여줍니다 . " 등방 구조물은 균형 잡힌 힘을받는 입자 또는 클러스터입니다. 연구진은 겔화 공정에서 견고성이 나타나는 지점이 겔을 통과하는 등속 성 구조의 등방성 퍼콜 레이션 (isotropic percolation) 지점과 일치한다는 것을 발견했다. 저농도 및 고농도 겔 사이의 퍼콜 레이션 거동 차이점을 비교해 보면, 아이소 스테 틱 구조의 공간 스패닝 퍼콜 레이션이 기계적 안정성과 직접적으로 연관되어 있음을 알 수 있습니다. "우리 기술의 실시간 특성과 해상도는 이전에는 달성 할 수 없었던 깊이있는 이해를 가져 왔습니다."라고 관련 저자 인 Hajime Tanaka는 설명합니다. "우리는 광범위한 콜로이드 젤 응용 분야에서 복잡한 기계적 및 유변학 적 문제를 해결하기 위해 노력하는 연구원에게 향상된 통찰력이 도움이되기를 바랍니다."
추가 탐색 조직 재생을위한 '주문형 디자인'발판에 한 발 더 가까이 다가 서기 자세한 정보 : "겔의 기계적 안정성과 아이소 스테 틱 입자의 퍼콜 레이션 사이의 직접 연결" Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aav6090 , https://advances.sciencemag.org/content/5/5/eaav6090 저널 정보 : Science Advances 도쿄 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-colloidal-gel-properties-microscope.html
.Spitzer, 스텔라 가족의 초상화 촬영
에 의해 NASA Cepheus C와 Cepheus B 지역의 NASA Spitzer 우주 망원경에 의한 모자이크. 이 이미지는 Spitzer의 IRAC 및 MIPS 장비의 데이터를 결합한 것입니다. 크레디트 : NASA / JPL-Caltech
NASA의 Spitzer 우주 망원경으로 찍은이 커다란 천체 모자이크에는 동일한 밀도의 가스와 먼지에서 태어난 여러 개의 별 무리가 포함되어 있습니다. 이 클러스터 중 일부는 다른 클러스터보다 오래되었고 더 진화되어 세대 별의 초상화로되었습니다. 대부분의 이미지를 채우는 초록색과 오렌지색 델타는 멀리 떨어져있는 성운이나 우주 의 가스와 먼지 구름입니다 . 구름은 끝 부분의 밝은 흰색 지점에서 흘러 나오는 것처럼 보일 수 있지만 실제로는 별에서 나오는 방사선에 의해 조각 된 훨씬 더 큰 구름의 잔해입니다. 밝은 영역은 거대한 별에 의해 조명되며 , 흰 점 위에 있는 클러스터 에 속합니다. 흰색은 4 가지 색상 (파란색, 녹색, 주황색 및 빨간색)의 조합으로, 각기 다른 파장의 적 외광을 나타내며 인간의 눈에는 보이지 않습니다. 별의 방사선에 의해 가열 된 먼지는 주변의 붉은 빛을 만듭니다. 이 이미지의 왼쪽에는 어두운 색 필라멘트가 녹색 구름을 가로 질러 수평으로 이어져 있습니다. 아기의 별 (빨간색과 노란색 점)이 그 안에 나타납니다. Cepheus C로 알려진이 지역은 유아 별이 서식하는 곳에서 특히 밀도가 높은 가스 및 먼지입니다. 물질의 어두운 정맥은 결국 별이 더 오래 갈수록 생성되는 강풍과 결국 폭발하여 죽을 때 결국 흩어지게됩니다. 이것은 커다란 성운의 오른쪽 상단에있는 밝은 빨간색과 흰색 영역과 비슷하게 보이는 조명 된 퍼프 업 영역을 만듭니다. 이 지역은 Cepheus C라는 별자리 인 Cepheus에 있기 때문에 Cepheus C라고 불립니다. Cepheus C는 길이가 약 6 광년이고 성운 끝의 밝은 지점에서 약 40 광년 떨어져 있습니다.
Cepheus C와 Cepheus B 지역의 NASA Spitzer 우주 망원경에 의한 주석 달린 모자이크. 이 이미지는 Spitzer의 IRAC 및 MIPS 장비의 데이터를 결합한 것입니다. 크레디트 : NASA / JPL-Caltech
두 번째 큰 성운은 이미지의 오른쪽에 표시 될 수 있으며 별 클러스터가 바로 위에 있습니다. Cepheus B로 알려진이 클러스터는 우리 태양의 수천 광년 이내에 자리 잡고 있습니다. Spitzer 데이터를 사용하여이 지역을 연구 한 결과 Cepheus C에 비해 극적으로 약 4 백만에서 5 백만 년이 더 오래되었음을 발견했습니다. 이런 식으로, 모자이크 유아, 부모와 별 형성 지역의 조부모를 특징으로 진정한 가족 초상화입니다 : 고밀도의 별 모양 구름 물질은 별이 증가함에 따라 세페 우스 C를 구성하는 어두운 정맥처럼, 그들은 바람을 생산 거대한 성운의 꼭대기에있는 밝은 흰색 반점과 같이 아름답고 조명 된 성운을 형성하기 위해 가스와 먼지를 바깥쪽으로 날려 버린다. 마지막으로, 먼지와 가스가 분산되고, 성단은 Cepheus B와 마찬가지로 공간에 홀로 서 있습니다.
https://youtu.be/p7YQ-KvGbJQ
크레딧 : NASA
다른 볼거리 이 이미지의 놀라운 기능은 여기서 끝나지 않습니다. Cepheus C 바로 아래의 작은 빨간색 모래 시계 모양을 자세히보십시오. 이것은 V374 Ceph입니다. 이 거대한 별을 연구 한 천문학 자들은 어두운 색의 먼지가 많은 물질로 둘러싸여있을 것이라고 추측합니다. 별의 오른쪽과 왼쪽으로 뻗어있는 어두운 콘은 그 디스크의 그림자입니다. 이미지의 오른쪽에있는 더 작은 성운은 두 개의 특히 흥미로운 물체를 포함합니다. 성운의 왼쪽 위 부분에서 작고 붉은 빛의 빛을 발사하여 푸른 별을 찾으십시오. 이 "도망자"는 빠른 클립에서 가스와 먼지를 샅샅이 뒤져 충격파 또는 "활 충격"을 일으 킵니다. 또한이 두 번째 성운 안에 숨어있는 신생아 별들의 작은 집단은 그들이 형성된 곳의 짙은 구름의 가스와 먼지를 조명합니다. 이 영역은 Spitzer의 악기 중 하나의 데이터 만 사용하는 아래 이미지에서보다 분명합니다. (상단 이미지에는 두 가지 악기의 데이터가 포함됩니다.) 아래 이미지에서이 기능은 밝은 청록색 스플래시로 나타납니다.
추가 탐색 '스페이스 나비'는 수백 명의 베이비 스타가 살고 있습니다. NASA에서 제공
https://phys.org/news/2019-05-spitzer-captures-stellar-family-portrait.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
https://pr.ibs.re.kr/handle/8788114/5556?mode=full
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
.Scanning Doppler Lidar를 이용한 행성 경계층 바람의 측정
박수진 1, 제1저자 연구원
박수진 1, 김상우 1 세 *OrcID, 박문수 2OrcID과 송창근 3 1 서울 대학교 지구 환경 과학부 08826 2 한국 외국어 대학교 대기 과학 연구소, 용인 17035 삼 울산 국립 기술 대학교 도시 환경 공학부 울산 44919 * 서신을 처리해야하는 작성자. 접수 : 2018 년 6 월 19 일 / 개정 : 2018 년 8 월 7 일 / 수락 : 2018 년 8 월 8 일 / 게시일 : 2018 년 8 월 10 일 (이 기사는 대기 경계층 특집 원격 감지 (Remote Sensing of Atmospheric Boundary Layer )에 속한다. 전체 텍스트 | PDF [4697 KB, 2018 년 8 월 11 일 업로드 됨] | 피규어
추상
유성 경계층 (PBL)에서 바람 프로파일의 정확한 측정은 수치 기상 예측뿐만 아니라 대기 품질 모델링에서도 중요합니다. 스캐닝 도플러 광 검출 및 거리 측정 (라이더) 측정을 사용하는 두 가지 바람 검색 방법을 비교하고 동시 라디오 존데 음향으로 검증했습니다. 17 개의 라디오 존데 (radiosonde) 사운드 프로파일을 비교해 보면 사인 피팅 방법이 더 많은 수의 데이터 포인트를 검색 할 수 있다는 것을 보여 주었지만 특이 값 분해 방법은 바이어스 (0.57 ms -1 )와 평균 제곱근 오차 (1.75 ms -1)와 라디오 존데 soundings. 속도 방위각 디스플레이 스캔을 얻기 위해 방사 속도의 평균 시간 간격을 15 분으로 늘리면 소음에 대한 평균 신호 효과로 인해 라디오 존데 소리와 더 잘 일치하게됩니다. 나란히 놓인 윈드 도플러 라이더와 에어러솔 미사 산란 라이저에서 동시에 측정 한 결과 PBL 바람의 시간적 변화와 PBL 내 에어러솔의 수직 분포가 나타났다.
https://www.mdpi.com/2072-4292/10/8/1261
.스케일 업 분자 모터에 대한 DNA 종이 접기
에 의해 홋카이도 대학 DNA- 변형 미세 소관, DNA 종이 접기 및 키네신 링커를 혼합하면 키네신 링커에 의해 연결된 미세 소관의 별 모양의 형성이 유도된다. ATP 에너지가 추가되면이 네트워크가 동적으로 축소됩니다. 크레디트 : Matsuda K. 외., Nano Letters, April 30, 2019, 2019 년 5 월 31 일
분자 운동 시스템의 대규모 네트워크에서 DNA 종이 접기를 부드럽게 근육처럼 수축시키는 데 성공한 연구원은 분자 로봇 공학에 적용될 수있는 발견입니다. 연구를 수행 한 일본과 독일의 연구자는 "우리는 성공적으로 생체 분자 모터 시스템 의 프로그래밍 된 자기 조립 을 시연했다 . fibrous microtubules과 motor protein kinesins으로 구성된 biomolecular motor system은 세포 수송 시스템에서 필수적인 역할을합니다. 과학자들은 분자 로보틱스에서 모터를 사용할 수 있다고 믿지만 작은 분자에서 더 큰 시스템을 조립하는 것은 여전히 어려운 상태입니다. Nano Letters에 게재 된 현재 연구에서 홋카이도 대학의 Akira Kakugo, 간사이 대학의 Akinori Kuzuya 및 도쿄 공과 대학의 Konagaya Akihiko를 포함한 연구팀은 DNA 종이 접기와 미세 소관을 결합한 시스템을 개발했습니다. DNA 종이 접기는 함께 묶인 6 개의 DNA 나선으로 형성되었습니다. 두 가지 구성 요소를 섞으면 미세 구멍이 DNA 종이 접기 주위에 자기 조립되어 별 모양의 구조물이 형성되었습니다. 이 자기 조립은 각 구성 요소에 부착 된 상보적인 DNA 가닥의 결합으로 가능하게되었습니다. 팀은 핵심 핵 단백질로부터 방출되는 4 개의 키네신 모터 단백질 로 만들어진 "키네신 링커"를 설계했습니다 . 이 kinesin 링커는 미세 소관과 함께 결합하여 여러 별 모양의 어셈블리를 연결시켜 훨씬 더 큰 계층 적 네트워크를 형성합니다.
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/dnaorigamito.mp4
DNA 종이 접기, kinesins 및 ATP의 면전에서 microtubule 네트워크가 수축합니다. 크레디트 : Matsuda K. 외., Nano Letters, April 30, 2019 경우 아데노신 삼인산 (ATP), 에너지 저장 및 전달 분자가 시스템에 첨가하고, 키네신 링커 동적 분 내에 수축 할 microtubular 네트워크 원인 옮겼다. 이것은 연구원에 따르면 부드러운 근육의 수축과 닮았습니다. 이 역동적 인 수축은 DNA 종이 접기가 있었을 때만 일어 났으며 미세 관절 네트워크 내에서 계층 적 어셈블리의 중요성을 시사했습니다. Akira Kakugo는 "앞으로의 연구를 통해 생체 분자 모터의 제어 및 프로그래밍이 가능한 자기 조립 및 수축에 DNA를 사용할 수 있으며 이러한 모터는 분자 로보틱스 및 마이크로 유체 장치 용 마이크로 밸브 개발에 응용 될 수 있습니다.
추가 탐색 분자 로봇이 새처럼 떼지기 자세한 정보 : Kento Matsuda 외. DNA Origami Nanostructures, Nano Letters (2019)에 의해 중재 된 계층 적으로 정렬 된 미세 소관 Asters로 구성된 인공 매끄러운 근육 모델 DOI : 10.1021 / acs.nanolett.9b01201 저널 정보 : Nano Letters 홋카이도 대학 제공
https://phys.org/news/2019-05-dna-origami-scale-up-molecular-motors.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
댓글