3 차원 몸체 매핑은 기관, 질병으로 인해 손상된 세포를 확인하고 치료할 수
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Mendelssohn Cover Szentpéteri Csilla - Legend II.
.은하계 정착 모델링
에 의해 유럽 우주국 크레딧 : ESA ACT, 2019 년 6 월 26 일
여전히 폭발적인 불꽃의 모습은 실제로 국제 경쟁을 위해 만들어진 별을 가로 지르는 인류의 팽창에 대한 ESA 시뮬레이션에서 가져온 것입니다. 각각의 점은 거주 가능한 스타 시스템이며, 색 줄무늬가 그들 사이의 성간 탐험을 나타냅니다. ESA의 Advanced Concepts Team 싱크 탱크는 "Rocket Science의 America 's Cup"으로 알려진 최신 Global Trajectory Optimization Competition에서 3 위를 차지했습니다. 공해를 탐색하는 대신 세계에서 가장 뛰어난 항공 우주 엔지니어와 수학자가 엄청나게 복잡한 문제의 일부로 우주를 통해 우주선을 인도하도록 도전합니다. NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)가 지난 수상자로 선정한 올해의 도전은 인류가 우리 은하 전체를 해결할 능력과 의지를 가지고있는 먼 미래를 기대했다. 팀들은 되도록 작은 추진력 변화를 사용하여 가능하면 균일 한 분포로 정착하기에 적합한 10 만개의 별 시스템 을 정착 시키라는 도전을 받았다 . 승리 팀은 중국어 연구 기관의 중주에서 대표로 구성되었다 : 항공 우주 과학 및 공학 대학; 국방 기술 대학교, 창사; 천안의 역학 및 Xi'an 위성 제어 센터의 주 핵심 실험실.
추가 탐색 NASA의 케플러 우주선, 플로리다로 선박 준비 완료 에 의해 제공 유럽 우주국
https://phys.org/news/2019-06-galactic-settlement.html
.크랩 성운으로부터 나오는 최고 에너지 광자
Bob Yirka, Phys.org 작성 게 성운. 크레딧 : NASA, 2019 년 6 월 26 일 보고서
중국과 일본의 여러 기관들과 제휴 한 매우 큰 연구원 팀이 지금까지 기록 된 가장 높은 에너지의 광자를 측정했습니다. Journal of Physical Review Letters에 게재 된 논문 에서 Tibet Air Shower Gamma Collaboration의 데이터 연구 및 발견 된 내용에 대해 설명합니다. 티벳 에어 샤워 감마 협업 (Tibet Air Shower Gamma Collaboration)은 티베트 고원 (Tibetan Plateau)과 그것을 운영하는 사람들의 전망대입니다. 그것은 65,000 평방 미터의 토지에 건설 된 600 개의 입자 감지기 로 구성됩니다 . 그 목적은 우주에서 방출되는 원자 입자 를 탐지 하는 것입니다. 그곳에있는 탐지기들은 지구 대기권의 입자들과 우주선들과 충돌하는 광자들로부터 파편을 발견합니다. 그것은 대부분 양성자와 원자핵입니다. 이 새로운 노력을 기울인 팀 구성원들은 먼 곳에서 지구로가는 광자에 초점을 맞추 었습니다. 이들을 측정하기 위해 연구자들은 뮤온 검출을 제외하고 광자 와 관련된 입자 만 남겼다.충돌. 연구자들은 타격 한 입자의 데이터를 사용하여 주어진 광자의 에너지를 계산할 수있었습니다. 연구원들은 광자 에너지가 100 조 전자 볼트 이상인 24 개의 광자 기성 샤워를 발견했다고보고했다. 그 중 하나는 450 TeV를 등록했다. 이 발견은 100 개 이상의 TeV 이상의 고 에너지 광자의 최초 측정 값이며 가장 높은 값을 나타냅니다. 연구진은 또한 광자의 경로를 추적하기 위해 공동 작업에서 나온 데이터를 사용하여 1054 년에 처음 관찰 된 초신성 유적 인 게성운에서 유래 된 것으로 밝혀졌습니다. 크랩 성운은 약 6,500 광년 떨어진 은하수의 페르세우스 암에 위치하고 있습니다. 연구팀은 에너지가 왜 그렇게 많은지 이해하려는 노력의 일환으로 지구로 나아가는 고 에너지 광자를 연구 해왔다. 현재 이론은 광자가 예를 들어 초신성과 같이 충돌 할 때 고 에너지 입자 의 에너지를 흡수하는 역 콤 톤 산란을 통해 다른 고 에너지 입자로부터 에너지를 얻음을 제시합니다 . 광자 자체는 빅뱅과 관련된 프로세스에 의해 생성 된 것으로 믿어진다. 추가 탐색 NA64는 신비한 어두운 광자를 사냥한다.
자세한 정보 : M. Amenomori, et al. 천체 물리학적인 자료에서 100 TeV 이상의 에너지를 지닌 광자를 처음으로 탐지, Physical Review Letters (2019). journals.aps.org/prl/accepted/ ... 8830ab038fcada76d198 , ArXive : 1906.05521v1 [astro-ph.HE] : arxiv.org/abs/1906.05521 저널 정보 : Physical Review Letters
https://phys.org/news/2019-06-highest-energy-photons-crab-nebula.html
.과학자들은 식물이 어떻게 호흡하는지, 그리고 인간이 어떻게 자신의 '폐'
에 의해 셰필드 대학 표피층 (자주색)을 나타내는 TaEPF1 OE 밀엽의 공 촛점 개관, 보호 세포 및 관련 보조 세포로 구성된 장막 (St), 그리고 체포 된 기공 전구체. 학점 : 셰필드 대학교, 2019 년 6 월 27 일
과학자들은 식물이 이산화탄소 (CO2)를 세포로 운반하기 위해 잎의 폐인 공기 채널 네트워크를 만드는 방법을 발견했습니다. 식물 학자들은 잎이 기공 (stomata)이라고 불리는 잎이 19 세기부터 알려졌으며 공기 채널의 복잡한 내부 네트워크를 포함하고 있습니다. 그러나 지금까지는 모든 식물 세포 에 이산화탄소가 안정적으로 흐르게하기 위해 어떻게 그 채널이 올바른 위치에 형성되는지 이해하지 못했습니다 . 셰필드 대학의 지속 가능 식품 연구소 (Institute for Sustainable Food)와 네이처 커뮤니케이션 (Nature Communications ) 지에 게재 된 과학자들이 이끄는 새로운 연구는 유전자 조작 기술을 사용하여 잎 이 더 많은 기공 일수록 더 많은 공역이 형성됨을 보여 주었다 . 채널은 인간과 동물의 폐의 교환 표면으로 공기를 운반하는 작은 통로 인 세기관지처럼 작용합니다. 노팅엄 대학교 (University of Nottingham)와 랭카스터 대학 (Lancaster University)의 동료들과 공동으로 모공을 통한 CO2 이동이 공기 채널 네트워크의 형태와 규모를 결정할 가능성이 가장 높은 것으로 나타났습니다. 이 발견은 잎의 내부 구조에 대한 우리의 이해 와 진화 생물학과 같은 분야에서 어떻게 식물의 기능이 식물의 생물학적 방법을 벗어나 파급 효과를 낼 수 있는지에 대한 중요한 진전을 의미한다 . 이 연구는 또한 밀 식물 이 사람들의 세대에 의해 잎에 적은 모공을 가지고 공기 채널이 적어 잎이 더 조밀 해지고 물을 적게 자라게한다는 것을 보여줍니다. 이 새로운 통찰력은 과학자들이 잎의 내부 구조를 변경하여 밀과 같은 주요 작물을 물 효율적으로 만들 수있는 가능성을 강조합니다. 이 접근법은 지속 가능한 식품 연구소 (Institute for Sustainable Food)의 다른 과학자들에 의해 개척되고 있으며 극심한 가뭄 상황에서도 견딜 수있는 기후 준비 쌀과 밀을 개발했습니다. 셰필드 대학의 지속 가능 식품 연구소 (Institute for Sustainable Food)의 앤드류 플레밍 (Andrew Fleming) 교수는 "지금까지는 식물 이 복잡한 채널 패턴을 형성 하는 방식 은 과학자를 심는 데 놀라 울 정도로 수수께끼를 남겼다. "이 주요 발견은 나뭇잎을 통한 공기의 움직임이 식물의 내부 작용을 형성한다는 것을 보여줍니다. 이는 식물의 진화에 대한 우리의 생각에 영향을 미칩니다. 그는 "인간이 이미 물을 적게 사용하는 밀을 사육함으로써 식물이 호흡하는 방식에 이미 부주의하게 영향을 미쳤다는 사실은 우리가 기후 파괴로 볼 것으로 예상되는 더 극심한 가뭄에서 살아남을 수있는 작물을 개발하기 위해이 공중 채널 네트워크를 목표로 할 수있다"고 제안 했다. Lancaster University의 Leverhulme Early Career Fellow 인 Marjorie Lundgren 박사는 "과학자들은 기공의 발달과 잎 내의 공기 공간의 개발이 조화를 이룬 것으로 오랫동안 의심해 왔지만, 그래서 이것은 '무엇이 먼저 왔는가, 닭고기 또는 계란'으로 시작되었다. 의문. "X-ray CT 이미지 분석을 포함한 영리한 일련의 실험을 사용하여 공동 팀은 매우 다른 잎 구조를 가진 종을 사용하여 이러한 질문에 답했습니다. 기공의 발달로 인해 공기 공간이 확장되는 것을 보여 주면서 한 걸음 더 나아갔습니다 기공이 팽창하기 위해서는 기공이 실제로 가스를 교환 할 필요가 있음을 보여주기 위해 이것은 생리학과 관련된 더 흥미로운 이야기를 그려 낸다 "고 말했다. 엑스레이 영상 작업은 노팅엄 대학교 (University of Nottingham)의 Hounsfield Facility에서 수행되었습니다. 시설 국장 인 Sacha Mooney 교수는 "최근까지 식물 과학 분야에서 X 선 CT 또는 CAT 스캐닝을 사용하는 것은 주로 식물의 숨겨진 절반, 즉 뿌리를 시각화하는 데 집중되어 왔습니다. 흙. Sheffield의 파트너와 협력하여 우리는 식물 잎의 세포 구조를 3D로 시각화하는 기술을 개발하여 리프 내부의 복잡한 공기 공간이 어떻게 행동을 조절하는지 볼 수있게 해주었습니다. "
추가 탐색 과학자들은 가뭄으로 생존 할 수있는 기후 준비 밀을 개발합니다. 추가 정보 : 메소필의 다공성은 기능성 기공의 존재에 의해 조절된다 ( Nature Communications , 2019). doi.org/10.1038/s41467-019-10826-5 저널 정보 : Nature Communications Sheffield 대학교
https://phys.org/news/2019-06-scientists-breatheand-humans-lungs.html
.3 차원 몸체 매핑은 기관, 질병으로 인해 손상된 세포를 확인하고 치료할 수 있습니다
작성자 : Chris Adam, Purdue University 크레딧 : ACS, 2019 년 6 월 27 일
의료 비용은 실제 비용으로 올 수 있습니다. 암 및 기타 질병에 대한 진단 및 치료 후에 종종 환자의 장기 및 세포는 치유되지만 건강 상태로 인해 손상 될 수 있습니다. 실제로 가장 빠르게 성장하는 의료 시장 중 하나는 이미 치료 된 장기 및 세포를 치료 및 / 또는 대체하지만 암, 심혈관 질환 및 기타 의학적 문제로 손상된 채로 남아 있습니다. 전세계 조직 공학 시장은 2022 년까지 115 억 달러에 달할 것으로 예상됩니다.이 시장은 세계에서 가장 쇠약해진 암과 질병으로 인해 손상된 조직을 복구하기 위해 연구원과 의학자들이 참여하는 것입니다. 손상된 제품을 대체하기 위해 설계된 조직 및 세포의 성능을 모니터링하고 지속적으로 테스트하는 방법은 시장에서 하나의 큰 과제입니다. Purdue 대학의 연구자들은 조작 된 세포와 조직의 행동을 모니터링하고 추적하고 쇠약해진 질병에 이미 직면 한 환자의 성공률을 높이기 위해 3-D 매핑 기술을 제안했습니다 . 이 기술은 ACS Nano 의 6 월 19 일자 판에 게재되었습니다 . "나의 희망은 도움이 필요한 수백만의 사람들을 돕는 것"이라고 연구팀을 이끄는 Purdue 's 공과 대학의 생명 공학 및 기계 공학 조교수 인 Chi Hwan이 말했다 . "조직 공학은 이미 치료가 어려운 질환에 대한 새로운 희망을 제공하며, 우리의 기술은 더 많은 가능성을 제공합니다." Purdue 팀은 세포 와 조직 의 전기 생리 학적 활동을 모니터링 할 수있는 스택 가능한 디자인의 센서 어레이가있는 조직 스캐 폴드를 만들었습니다 . 이 기술은 정보를 사용하여 활동을 추적하는 3 차원지도를 생성합니다. "이 장치는 병이나 손상된 신체의 수술 이식 후 세포와 조직 기능을 모니터 할 수있는 가능성있는 옵션을 제공합니다."라고 Lee는 말했습니다. "우리의 기술은 전자 장비에 일반적으로 불리한 촉촉한 내부 신체 환경에서 감지하고 작동하는 다양한 옵션을 제공합니다." Lee 교수는 퍼듀 (Purdue) 장치가 전체 구조가 세포 배양 배지에 떠있는 상태로 남아있어 체내의 젖은 상태에서 전자 기기 전체를 완전히 분리 할 수있게 해주는 매우 부유 한 발판이라고 말했다. 리 교수와 그의 팀은 Purdue Weldon의 생의학 교수 인 Sherry Harbin 교수와 함께 줄기 세포 치료제를 시험하여 질병 재생 치료에 응용할 수있는 가능성을 제시했다. 추가 탐색 새로운 접착제를 사용하면 수백만 건의 의료 절차를 환자에게보다 안전하고 덜 침략 적으로 만들 수 있습니다.
더 자세한 정보 : Kim Hyungjun et al, Cellular Behaviors and Functions, ACS Nano (2019) 의 장기간 3D 맵핑을위한 미세 다공성 Spongelike Ultrabuoy와 통합 된 Sensor-Instrumented Scaffold . DOI : 10.1021 / acsnano.9b02291 저널 정보 : ACS Nano 퍼듀 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-d-body-cells-medical-conditions.html
.Weyl 반자동에서 카 이랄 제로 사운드 발견
Bob Yirka, Phys.org 작성 전형적인 금속에서 전자는 뜨거운 영역에서 차가운 영역으로 이동하여 열과 전하를 전달합니다. 그러나 Weyl 반 금속에서 Weyl 점 근처의 전자는 자기장에서 전하를 이동시키지 않고 열전도에 기여할 수있는 준 입자를 형성한다 [1, 2]. 이 충전없는 운송은 두 쌍의 Weyl 점으로부터의 전하가 서로 상쇄되기 때문에 발생합니다 (삽입). 크레딧 : APS / Alan Stonebraker, 2019 년 6 월 26 일 보고서
홍콩 과학 기술 대학교 (Hong Kong University of Science and Technology)의 한 쌍의 연구자는 키일 제로 사운드 (Ciral zero sound, CZS) 효과가 Weyl 반 금속에서 유도 될 수 있음을 발견했다. 저널 Physical Review Letters에 게재 된 논문에서 Zhida Song과 Xi Dai는 Weyl 반 금속의 실험과 그들이 발견 한 것을 설명합니다. Weyl 반 금속은 Herman Weyl이 1929 년에 존재할 것으로 예측되었지만 최근에야 발견되었습니다. 전자 excitations가 질량없는 행동을 전시하는 토폴로지 자료입니다. 이전의 연구에 따르면 Weyl의 정리를 따르는 페르미온은 페르미 에너지에 가까운 점에서 교차하는 전자 에너지 밴드를 가진 일부 고체에서 준 입자로 존재합니다. 특히, 그들은 금속에서 전자와 다르게 행동합니다 - 그들은 키랄 자기 효과를 나타냅니다. 이 효과는 Weyl 금속이 자기장에 노출되었을 때 관찰됩니다. 양극과 음극이 자기장에 평행하고 반 평행하게 흐르는 전류가 생성됩니다. 이러한 상황에서는 입자가 서로 상쇄하기 때문에 전류의 흐름은 0입니다. 그러나 이것은 반 금속이 평행 전류에 놓여서 준 입자 유동을 일으키면 변하게됩니다. 이것은 키랄 변이로 알려진 효과입니다. 이 새로운 노력에서 Song과 Dai는 키랄 자기 효과가 또한 Weyl 반 금속에서 볼 수있는 새로 발견 된 열 수송 메커니즘 인 키랄 제로 음향 ( chiral zero sound , CZS) 현상을 유발할 수 있음을 보여주었습니다 . 제로 소리는 진동 때문에 발생하지만, 페르미 레벨 근처에있을 때 전자의 운동량 분포에 의해 전달됩니다. 이 연구는 연구원들이 Weyl 반 금속을 자기장에 놓았을 때 발생하는 것으로, 지금까지 존재 해 왔다고보고했다. 그들은 그 효과가 그러한 재료의 열 전도성에 기여한다고보고합니다. 그들은 또한 자기장을 변화시킴으로써 속도가 조절 될 수 있음을 주목했다. 펌프와 프로브 사용과 같은 다양한 기술을 사용하여 효과를 측정 할 수 있다고 지적했습니다. 그들은 그들의 발견을 " 자기장 아래에서 Weyl fermions에 의해 전달 된 완전히 새로운 사운드 모드"라고 묘사 합니다. "
추가 탐색 Weyl 시스템의 토폴로지와 자력의 결합 더 자세한 정보 : Zhida Song 외. Weyl Fermions, Physical Review X (2019) 의 소리를 들으십시오 . DOI : 10.1103 / PhysRevX.9.021053 . 에 Arxiv : https://arxiv.org/abs/1901.09926 저널 정보 : Physical Review Letters , arXiv , Physical Review X © 2019 과학 X 네트워크
https://phys.org/news/2019-06-chiral-weyl-semimetals.html
.예상치 못한 메커니즘으로 단백질 키나제가 뇌에서 칼슘 신호 전달을 해독 할 수 있습니다
에 의해 신경 과학 막스 플랑크 플로리다 연구소, 2019 년 6 월 27 일
단일 시냅스에서 소성을 시뮬레이션하기 위해 글루타메이트 uncaging에 대한 응답 으로이 센서의 대표 형광 수명 이미지. 더 따뜻한 색은 더 높은 활성에 해당하는 낮은 형광 수명을 나타냅니다. 크레딧 : Max Planck 플로리다 신경 과학 연구소 맥스 플랑크 (Max Planck) 플로리다 신 신경 과학 연구소 (MPFI)의 연구자들은 칼슘 / 칼 모듈린 의존성 단백질 키나아제 (CaMKII)가 뇌에서 칼슘 신호 전달을 해독하고 번역 할 수있게하는 예상치 못한 메커니즘을 밝혀냈다. 고급 이미징 기술과 새로운 바이오 센서를 사용하여 야스다 료헤이 박사 (Ph.D. 그의 팀은 단일 시냅스 수준에서 CaMKII의 활동에 대한 새로운 통찰력을 밝혀 냈습니다. 점점 더 연결된 세계에서 번역가와 통역사는 아이디어와 정보의 교환에서 중요한 역할을합니다. 그들은 한 언어에서 다른 언어로 정확하게 의미를 전달하는 중요한 목적을 수행합니다. 요즘에는 거의 모든 현대 산업이 번역가를 필요로합니다. 그러나 당신의 두뇌가 그들에게도 필요하다는 것을 당신은 알고 있습니까? 두뇌 세포는 적극적으로 정보를 교환하고 다양한 "언어"로 서로 의사 소통합니다. 뉴런은 신경 전달 물질, 분자 및 전기 신호를 사용하여 통신 합니다 . 서로를 제대로 이해하기 위해서는 뇌 세포 가 능숙한 번역가의 기술을 필요로합니다. 두뇌의 독특한 언어를 사용하여 전문화 된 단백질은 들어오는 정보를 정확하게 해독하고 정확히 한 뉴런에서 다음 뉴런으로 전달합니다. 칼슘 / 칼 모둘 린 - 의존성 단백질 키나아제 (CaMKII) 라고 명명 된 뇌의 중요한 해석자 는 학습 및 기억의 과정에서 결정적인 역할을한다. 새로운 기술을 배우거나 추억을 만들 때 시냅스라고하는 뉴런 사이의 통신 사이트에서 동적 인 변화가 발생합니다. 시냅스가 반복적으로 활성화되면 칼슘 신호가 복잡한 연결을 시작하여 신경 연결의 강도가 오래 지속됩니다. 시냅스 가소성 (synaptic plasticity)이라고 알려진이 과정은 학습과 기억의 기초가되는 것으로 생각됩니다. 가소성에서 중요한 역할을하는 CaMKII는 칼슘 신호를 해석하고 메모리를 인코딩하는 데 도움이되는 오래가는 변화로 변환합니다. 그러나이 과정의 정확한 메커니즘은 아직 파악하기 힘듭니다. 최근 Nature Communications 에서 발표 된 MPFI의 과학 이사 인 Ryohei Yasuda의 새로운 연구는 CaMKII가 뇌에서 칼슘 신호 전달을 해독하고 번역 할 수있게하는 예상치 못한 메커니즘을 밝혀 냈습니다. 고급 이미징 기술과 새로운 바이오 센서를 사용하여 Yasuda와 그의 팀은 단일 시냅스 수준에서 CaMKII의 활동에 대한 새로운 통찰력을 발표했습니다. 시냅스 가소성에서 CaMKII의 역할을 연구하기 위해 팀은 단백질의 두 가지 별개의 활동을 해독 할 수있는 새로운 센서를 개발했습니다. 첫 번째 센서 인 CaMKIIα-CaM은 CaMKII에 칼슘의 결합을 매개하는 단백질 인 calmodulin (CaM)과의 관련성에 의존하는 CaMKII 활성을보고합니다. 두 번째 센서 인 Camuiα는 CaMKII가 자기 인산화를 겪을 때 생성되는 CaM 의존성 및 CaM 비 의존적 자율 활동을 포함하여 CaMKII의 총 활성화를보고합니다. 단일 시냅스에서 가소성을 시뮬레이션하기 위해 2 광자 현미경과 glutamate uncaging을 사용하여 팀은 새로운 디자인 센서를 사용하여 뉴런에서 다양한 형태의 CaMKII 활동을 조사했습니다. 이전에는 CaMKII가 주로 CaM 의존성 활동을 통해 칼슘 신호를 해독한다고 생각했지만 MPFI 과학자들은 이것이 사실이 아닐 수도 있다는 것을 밝혀 냈습니다. CaMKIIα-CaM 센서를 사용하여, 그들은 시냅스에서 칼슘 펄스가 유발되었을 때 빠르게 증가하는 CaM 의존성 활성의 급속하지만 작은 증가를 발견했습니다. 칼슘 펄스가 계속됨에 따라 뉴런 내에서 CaMKIIα-CaM 활성이 더 이상 증가하지 않았습니다. 대조적으로 Camuiα 센서는보다 강력한 활동과 단계별 활성화를 보여주었습니다. 칼슘 펄스의 수를 증가시키는 것은 증가 된 CaMKII 활성과 직접적인 상관 관계가있다. 흥미롭게도이 결과는 시냅스 수준에서 CaMKII의 활동이 주로 자율적 인 활성화에 의해 주도되고 CaM과의 상호 작용에 의해 훨씬 적은 정도로 촉진된다는 것을 나타냅니다. 또한, 이러한 결과는 CaMKII의 자율적 인 활동이 시냅스 가소성의 과정에서 칼슘 신호 전달의 언어에 응답하고 해석하는 데 책임이 있음을 보여줍니다. "CaMKII는 시냅스 가소성 의 과정에서 매우 중요한 역할을하는 사람으로 잘 확립되어 왔지만 복잡한 활성화 프로파일로 인해 활동 모델을 달성하기가 어려웠습니다." Yasuda는 "우리의 소설 센서에서 수집 한 새로운 통찰력으로 우리는 실험 데이터와 일치하는 모델을 제안 할 수 있으며 분자가 메모리에 어떻게 기여하는지에 대한 이해를 넓힐 수 있습니다."
추가 탐색 새로운 기억을 형성하는 동안 칼슘 의존성 키나아제의 정확한 기전 더 자세한 정보 : 단일 세포 돌기에서의 Ca2 + / calmodulin 의존성 키나아제 II 활성화 메커니즘, Jui-Yun Chang et al., Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10694-z 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 신경 과학에 대한 막스 플랑크 플로리다 연구소
https://medicalxpress.com/news/2019-06-unexpected-mechanism-protein-kinase-decode.html
.첫 번째 AI 우주 시뮬레이션은 빠르고 정확하며 제작자는 작동 방식을 모릅니다
Thomas Sumner, Simons Foundation 우주의 두 모델의 정확도 비교. D 3 M 이라고 불리는 새로운 모델 (왼쪽) 은 2 차 교란 이론 또는 2LPT라고하는 기존 방법 (오른쪽)보다 빠르고 정확합니다. 색상은 고정밀 (비록 훨씬 느린) 모델에 비해 그리드의 각 포인트에 대한 수백만 광년의 평균 변위 오차를 나타냅니다. 크레디트 : S. He et al. / Proceedings of the National Academy of Sciences 2019, 2019 년 6 월 26 일
처음으로 천체 물리학 자들은 인공 지능 기법을 사용하여 우주의 복잡한 3-D 시뮬레이션을 생성했습니다. 결과는 매우 빠르고 정확하며 견고하여 제작자들도 모두 어떻게 작동하는지 잘 모릅니다. "우리는 몇 밀리 초 만에 이러한 시뮬레이션을 실행할 수 있으며, 다른 '빠른'시뮬레이션은 몇 분이 걸립니다."뉴욕시의 Flatiron Institute Center 전산 천체 물리학 그룹의 연구 책임자 인 Shirley Ho는 말합니다. 카네기 멜론 대학 교수. "뿐만 아니라 우리는 훨씬 더 정확합니다." Deep Density Displacement Model 또는 D 3 M 이라고 불리는이 프로젝트의 속도와 정확성은 연구원들에게 가장 큰 놀라움이 아니 었습니다. 진짜 충격은 D이었다 3 M 정확하게 우주가 어두운 얼마나 우주로 특정 매개 변수가 있다면 불통-등을 어떻게 보일지 시뮬레이션 할 수있는 문제에도 모델이 이러한 매개 변수는 다양 모든 훈련 데이터를받은 적이 있지만. "고양이와 개 그림이 많은 이미지 인식 소프트웨어를 가르치는 것과 같지만 코끼리를 인식 할 수 있습니다."라고 Ho는 설명합니다. "어떻게 이런 일이 벌어지는 지 아무도 모릅니다. 해결할 큰 신비입니다." 호 교수 와 그녀의 동료들은 6 월 24 일 D 3 M을 국립 과학 아카데미 회보에 제출했다 . 이 연구는 Flatiron 연구소의 연구 분석가 인 Siyu He가 주도했습니다. 그는 University of California, Berkeley의 Cosmological Physics의 버클리 센터 (University of California, Berkeley)의 Yin Li와 협력했으며 도쿄 근처의 Kavli 물리 및 수학 우주 연구소 (Kavli Institute for the Universe) 우주 물리학을위한 버클리 센터의 Yu Feng; Flatiron 학회 Wei Chen; 뱅쿠버에있는 브리티시 컬럼비아 대학의 Siamak Ravanbakhsh; Carnegie Mellon University의 Barnabás Póczos. D 3 M에 의해 만들어진 것과 같은 컴퓨터 시뮬레이션은 이론적 인 천체 물리학에 필수적입니다. 과학자들은 시간이 지남에 따라 우주를 끌어 당기는 어둠의 에너지가 달라지는 경우와 같이 다양한 시나리오에서 우주가 어떻게 진화 하는지를 알고 싶어합니다. 이러한 연구는 현대 천체 물리학의 주요 목표 중 하나 인 번개처럼 빠르고 정확한 컴퓨터 모델을 만드는 수천 번의 시뮬레이션을 필요로합니다. D 3 M은 중력이 우주를 어떻게 만드는지 모델링합니다. 연구진은 우주의 대규모 진화에있어 가장 중요한 힘이기 때문에 중력에만 초점을 맞추기로했다. 가장 정확한 우주 시뮬레이션은 우주의 전체 시대에 걸쳐 수십억 개의 개별 입자가 중력을 이동시키는 방법을 계산합니다. 이 정도의 정확도는 시간이 걸리므로 한 시뮬레이션에 약 300 시간의 계산 시간이 필요 합니다 . 더 빠른 방법은 약 2 분 안에 동일한 시뮬레이션을 완료 할 수 있지만 필요한 단축키는 정확도를 떨어 뜨립니다. Ho, He와 그의 동료들은 사용 가능한 최고 정확도 모델 중 하나에서 8,000 가지 시뮬레이션을 제공하여 D 3 M에 힘 을주는 깊은 신경 네트워크 를 연마 했습니다. 신경망은 훈련 데이터를 취하여 정보에 대한 계산을 실행합니다. 연구자들은 그 결과 결과를 예상 결과와 비교합니다. 추가 교육을 통해 신경망 은 시간이 지남에 따라 적응하여 더 빠르고 정확한 결과를 산출합니다. D 3 M 교육을 마친 후 , 연구자들은 상자 형태의 우주에 대해 6 억 광년 의 시뮬레이션을 실행 하고 그 결과를 느리고 빠른 모델의 결과와 비교했습니다. 정확한 느린하지만-접근 방식은했다 반면 시뮬레이션 당 계산 시간의 시간, 기존의 빠른 방법의 수백 D 몇 분을했다 3 30 밀리 초 단위로 시뮬레이션을 완료 할 수 M. 또한 D 3 M은 정확한 결과를 산산조각 냈습니다. 고정밀 모델과 비교했을 때 D 3 M의 상대 오차는 2.8 %였습니다. 같은 비교를 사용하면 기존 고속 모델의 상대 오류는 9.3 퍼센트입니다. D 3 M의 교육 자료 에없는 매개 변수 변형을 처리 할 수있는 탁월한 기능 은 특히 유용하고 유연한 도구라고 Ho는 말합니다. 유체 역학과 같은 다른 힘을 모델링하는 것 외에도, Ho의 팀은 모델이 후드에서 어떻게 작동하는지 더 자세히 알고 싶어합니다. 그렇게함으로써 인공 지능과 기계 학습의 발전에 도움이 될 수 있다고 Ho는 말합니다. "우리는 기계 학습자가 고양이와 개를 인식하는 대신 코끼리를 추정하는 이유를이 모델이 왜 외삽 법을 통해 추정 하는지를 보는 재미있는 놀이터가 될 수 있습니다."라고 그녀는 말합니다. "이것은 과학과 깊은 학습 사이의 양방향 거리입니다."
추가 탐색 코스모 간 (CosmoGAN) : 암흑 물질을 연구하기위한 신경망 훈련 더 많은 정보 : Siyu He et al, 우주 구조 형성을 예측하는 법 배우기 , 국립 과학 아카데미 회보 (2019). DOI : 10.1073 / pnas.1821458116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 Simons Foundation 제공
https://phys.org/news/2019-06-ai-universe-sim-fast-accurateand.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
.이미지 : NASA의 Spitzer 망원경의 월풀 'Warhol'
에 의해 NASA 이 multipanel 이미지는 서로 다른 파장의 빛이 어떻게 조화 우주 물체의 다른 특징들을 나타낼 수 있는지 보여줍니다. 2019 년 6 월 27 일
왼쪽에는 월풀 은하의 가시 광선 이미지가 있습니다. 다음 이미지는 가시 광선과 적외선을 결합한 반면, 오른쪽의 두 이미지는 적외선의 다른 파장을 나타냅니다. 크레딧 : NASA 앤디 워홀의 유명한 실크 스크린 그리드와 달리,이 은하의 색조는 NASA의 Spitzer Space Telescope에서 볼 수있는 가시 광선에서부터 적외선까지 다양한 파장의 빛의 모양이 어떻게 변하는지를 나타냅니다. Messier 51과 NGC 5194/5195라고도 알려진 Whirlpool galaxy는 실제로는 서로 중력을 끌어 들이고 서로 얽히고 왜곡하는 한 쌍의 은하입니다. 약 2,300 만 광년 떨어져 있으며, Canes Venatici에 거주합니다. 맨 왼쪽 패널 (a)은 시각적으로 빛나는 월풀을 보여 주며, 우리의 눈은 강력한 망원경을 통해 볼 수 있습니다. 사실,이 이미지는 Kitt Peak National Observatory 2.1 미터 (6.8 피트) 망원경에서 나온 것입니다. 나선형 팔의 어두운 스레드 가미되어 먼지 작은 가시 광선 내에서 또는 그들 뒤에 위치 모호한 별을 방출. 왼쪽의 두 번째 패널 (b)에는 Kitt Peak의 두 개의 가시 광선 파장 (파란색과 녹색)이 포함되어 있지만 Spitzer의 적외선 데이터는 빨간색으로 표시됩니다. 이것은 가시 광선에서 우리의 시각을 차단하는 어두운 먼지 정맥이 이러한 더 긴 적외선 파장 에서 어떻게 빛나기 시작하는지 강조합니다 . Spitzer의 전체 적외선보기는 오른쪽 두 패널에서 볼 수 있는데, 적외선 빛의 범위가 약간 다릅니다 . 가운데 오른쪽 패널 (c)에서 우리는 3.6 마이크론 (파란색으로 표시), 4.5 마이크론 (녹색) 및 8 마이크론 (빨간색)의 3 가지 파장의 적외선을 확인합니다. 소용돌이에있는 수십억 개의 별에서 나온 혼합 된 빛은 짧은 적외선 파장에서 가장 밝으며 푸른 색 안개 로 여기에 표시됩니다 . 이미지를 가로 지르는 각각의 파란색 점은 주로 근처에있는 별들과 멀리있는 은하계입니다. 붉은 색의 특징은 은하에있는 별들에 의해 밝혀지는 탄소로 대부분 구성된 먼지를 보여줍니다. 이 빛나는 분진은 천문학 자들이 별 사이의 공간에서 가장 빽빽한 가스가 쌓여있는 곳을 볼 수있게 도와줍니다. 밀도가 높은 가스 구름은 가시 광선이나 적외선에서 볼 수 없지만 먼지가있는 곳에서는 항상 존재합니다. 가장 오른쪽 패널 (d) 은 24 마이크론 (적색) 파장 의 빛을 포함하도록 적외선보기를 확장합니다 . 이는 특히 먼지가 짙은 곳을 강조 표시 할 때 특히 유용합니다. 밝은 적색의 흰색 반점은 새로운 별이 형성되는 과정을 추적하고 주변을 가열합니다. Whirlpool galaxy의 적외선보기는 두 개의 구성 요소가 얼마나 다른지를 보여줍니다. 이미지의 상단에있는 더 작은 동반자 은하는 더 낮은 나선 은하에서 아주 훌륭하게 눈에 띄는 먼지 특징을 거의 제거합니다. 위의 은하 주변에서 관찰 된 희미한 푸른 빛의 연무는 이 두 가지 물체가 가까운 접근에서 서로 당김 으로써 은하계 밖으로 던져지는 별들 로부터 혼합 된 빛일 것 같다 . Kitt 피크 가시 광선 이미지 (a)는 0.4와 0.7 미크론 (파란색과 빨간색)의 빛을 보여줍니다. 가장 오른쪽의 두 이미지 (c 및 d)는 3.6, 4.5 및 8.0 미크론 (중간 오른쪽) 및 3.6, 8.0 및 24 미크론 (오른쪽 끝)의 파장에 해당하는 빨간색, 녹색 및 파란색의 Spitzer에서 나온 것입니다. 가운데 왼쪽 (b) 이미지는 가시 파장 (파란색 / 녹색)과 적외선 (노란색 / 빨간색)을 혼합합니다. 여기에 표시된 모든 데이터는 Spitzer의 저온 및 고온 임무 중에 캡처 된 Spitzer Infrared Nearby Galaxies Survey (SINGS) 프로젝트의 일부로 출시되었습니다.
추가 탐색 Spitzer는 해바라기의 적외선을 포착합니다. NASA에서 제공
https://phys.org/news/2019-06-image-whirlpool-warhol-nasa-spitzer.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
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