연구원은 신축성있는 전자 소재에서 획기적인 발견

.'야호, 졸업이다!'…환호하는 미 공군사관학교 생도들

(콜로라도 스프링스 AP=연합뉴스) 30일(현지시간) 미국 콜로라도주 콜로라도 스프링스에서 열린 미 공군사관학교 졸업식에서 졸업생들이 선더버드 전투비행기가 축하 비행을 하는 가운데 공중으로 모자를 던지며 환호하고 있다.

 

 

https://phys.org/news/2019-05-elon-musk-spacex-view-night.html

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Matt Monro - I Will Wait For You

 

 

.과학자들은 독특한 '빛나는'단백질을 설계합니다

에 의해 물리 기술의 모스크바 연구소 크레딧 : MIPT, 2019 년 5 월 30 일

모스크바 물리 기술 대학의 생물 물리학 자들은 프랑스와 독일의 동료들과 힘을 합쳐 새로운 형광 단백질을 만들었습니다. 자외선 및 청색 빛이 조사 될 때 빛나는 것 외에도 매우 작고 고온에서 안정적입니다. Journal of Photochemical & Photobiological Sciences에 게재 된 논문의 저자들은 단백질이 형광 현미경 검사의 전망을 가지고 있다고 믿고있다. 이 기술은 암, 전염병 및 장기 개발 등의 연구에 사용됩니다. 형광 현미경 검사는 유도 된 발광에 의존 하는 살아있는 조직 을 연구하는 방법입니다 . 특정 파장의 레이저 방사선에 노출 된 후 일부 단백질은 다른 파장의 빛을 방출합니다. 이 유도 된 "글로우"는 특수 현미경을 사용하여 분석 할 수 있습니다. 연구진은 유전 공학 을 통해 형광 단백질을 다른 단백질에 추가 하여 후자를 현미경으로 볼 수있게하고 세포에서의 행동을 관찰합니다. 형광 현미경 검사는 과학적으로 가치가 있음이 입증되었는데, 한 가지 노벨상은 그 발견을 위해 수여되었으며, 그 다음에는 방법의 정확성을 근본적으로 개선하기위한 또 다른 것이 나왔습니다. 지금까지 이러한 관찰에 사용 된 형광 단백질에는 몇 가지 결점이있었습니다. 그들은 열에 취약했고, 상당히 부피가 크며 산소가있는 곳에서만 빛났습니다. "우리의 단백질은 섭씨 68 도의 온도에서 변성 만합니다."MIPT Membrane Analysis and Membrane Systems 연구소의 수석 저자 인 Vera Nazarenko는 말했다. "현재 사용되는 대부분의 형광성 단백질은 다소 부피가 크지 만 미니어처이기도하며, 산소가없는 상태에서도 빛을 방출 할 수 있습니다." 연구팀은 원래 고온 성 환경, 예를 들어 온천과 같은 고온 성 세균의 세포에서이 놀라운 성질을 가진 단백질을 발견했다. 연구진은 단백질의 형광성 부분을 재현 한 DNA 서열을 유전 공학적으로 조작 하였지만, 다른 부분은 복제하지 못하여 분자를 더 크게 만들었다. 이 단백질을 암호화하는 유전자를 다른 세균 인 Escherichia coli의 세포에 도입함으로써, 연구팀은 그것을 고유 한 특성을 지닌 형광 단백질을 대량 생산하는 공장으로 바꾸었다. 살아있는 세포에서 일어나는 과정을 연구하는 연구원들은 오랫동안이 중요한 기능들을 결합하는 단백질을 기다리고있다. 이것을 세포에 도입함으로써 세포 생명과 사망에 대한 필수 데이터를 얻을 수 있습니다. 형광 현미경 검사는 악성 종양 기원 및 발병의 기전을 연구하기위한 최고의 도구 중 하나로 간주됩니다. 또한 세포 신호 및 장기 개발에 대한 연구에도 유용합니다. 형광 현미경 에서 이전에 사용 된 단백질 은 부피가 크고 열적으로 불안정하여 방법에 한계가있었습니다. MIPT 팀 덕분에 그 장애물이 제거되었습니다. 추가 탐색 과학자들은 빛에 의해 조절되는 단백질을 만들었습니다.

자세한 정보 : Vera V. Nazarenko 외, Chloroflexus aggregans의 내열성 플라 빈 기반 형광 단백질 : 초 고해상도 구조 연구, 광화학 및 광 생물학 (2019) 의 틀 . DOI : 10.1039 / c9pp00067d 물리학 및 기술 연구소 모스크바 제공

https://phys.org/news/2019-05-scientists-unique-protein.html

 

 

.화학자들은 벤젠으로부터 직접 아 민화의 메커니즘을 증명합니다.

톰 스크 폴리 테크닉 대학 직접적인 amination의 그래픽 개요입니다. 학점 : Tomsk Polytechnic University (TPU), 2019 년 5 월 30 일

톰 스크 폴리 테크닉 대학 (Tomsk Polytechnic University)의 화학자 팀은 직접적인 친 전자 성 아미 노화 (electrophination amination) 메커니즘을 발견하고 그 구현 방법을 예측했다. TPU 과학자들은 방향족 아민의 신속하고 비용 효율적인 생산을위한 가장 유망한 방법임을 입증했다. 이들은 마약, 염료, 타이어 및 고분자의 제조에 사용되는 가장 인기있는 유기 합성 제품 중 하나입니다. 연구 결과는 Chemistry Select에 게시되었습니다. TPU Kizhner 연구 센터의 연구 책임자 인 Viktor Filimonov 교수는 " 방향족 아민 생산을위한 기존의 모든 방법 은 많은 시간과 시약을 사용하는 수많은 화학 반응 인 여러 단계를 필요로합니다. 따라서 친 전자 성 아민 반응 즉 벤젠 핵과 아미노 그룹의 직접적인 관계는 항상 화학자들의 '거룩한 성배'였습니다.이 반응을 통해 한 단계의 과정으로 생산물을 얻을 수 있습니다. " Filimonov에 따르면, 노벨상 수상자 George Ola를 비롯하여 여러 국가의 과학자들이이 분야에서 일하고 있습니다. 그러나, 아무도 실제로 널리 적용될 수있는 결과를 얻지 못했습니다. 그의 견해로 볼 때, 그 이유 중 하나는 반응의 성격이 다소 약화되었다는 것입니다. 과학자들은 2 년에 걸쳐 현대의 양자 화학 방법을 사용하여 아민 화 동안 발생하는 모든 화학적 변형의 기본 단계를 기술 해왔다. 가장 중요한 것은 원하는 생성물의 형성을 보장하는 중간 생성물이라는 핵심 입자를 찾는 것이 었습니다. 이 반응에서, 그것은 아미노 디아 조 늄염으로 판명되었다. 그들은 그들의 연구가 자극을주고 화학자들에게 벤젠으로부터 아닐린을 직접 합성하는 그들의 장기적인 꿈을 실현하는 방법을 확보하기를 희망합니다. TPU 과학자들은 이론적 계산을 실험적으로 증명했으며, 출발 물질이 어떤 방향으로 사용되는지, 그리고 방향족 아민의 직접 합성을위한 조건 하에서는 명확 해졌다. "그것은 연구의 과정에서 우리가 시각화 또는 원자와 변화의 모니터링을위한 절대적으로 새로운 양자 화학적 방법 개발하는 것이 중요하다 분자 오비탈을 , 동안 공간에서 자신의 형태와 분포의 변화 화학 반응은.이 방법은 있다 보편적이며 학생들의 연구와 교육에 모두 적용될 것입니다 "라고 Filimonov 교수는 말합니다.

추가 탐색 새로운 방법으로 약품 제조 화학 물질 비용 절감 더 자세한 정보 : Ksenia S. Stankevich et al. 직접적인 방향족 방향족 아미 노화의 기작 : 양자 - 화학 연구 ( ChemistrySelect , 2019)에 의해 발견 된 전자공 이다. DOI : 10.1002 / slct.201803911 에 의해 제공 톰 스크 폴리 테크닉 대학

https://phys.org/news/2019-05-chemists-mechanism-amination-benzene.html

 

 

.공유 제어로 로봇은 두 손을 함께 사용하여 작업을 완료 할 수 있습니다

 

Bob Yirka, 기술 자문 두 개의 로봇 조작을위한 실험 디자인을 보여주는 다이어그램. 로봇에 대한 "bimanual action vocabulary"는 인간의 두 손과 팔 동작 ( "formative study"라고 표시된 최상위 패널)의 광범위한 분석에서 개발되었습니다. 신경 회로망과 양적 행동 어휘로 프로그래밍 된 로봇은 서로 다른 두 가지 작업을 완료하기 위해 로봇을 제어하려고 시도한 자원 봉사자와 연결되었습니다. 로봇은 인간의 포즈를 포착하고 그 두 개의 어휘로부터 당겨 올바른 동작을 추론했습니다. 신용 : Rakita 외., Sci. 로봇 . 4, eaaw0955 (2019),2019 년 5 월 31 일

위스콘신 대학 (University of Wisconsin)과 해군 연구소 (Naval Research Laboratory)의 연구원 팀이 공유 제어를 통해 양팔 로봇 조작을 허용하는 로봇 시스템을 설계 및 구축했습니다. Science Robotics 지에 게재 된 논문 에서이 그룹은 자신의 업무에 대한 아이디어와 실제로 얼마나 효과가 있었는지 설명합니다. 연구원은 두 작업을 함께 사용하여 작업을 완료하는 것은 매우 복잡하므로 두 작업자가 동시에 같은 작업을 독립적으로 수행하는 것보다 훨씬 많은 작업이 필요하다는 점을 지적했습니다. 예를 들어 사람이 항아리를 열면 뇌는 일종의 중재자 역할을하여 행동을 지시하고 양손으로 신호를 보냅니다. 이러한 간단한 작업은 너무 복잡하여 로봇이 수행 할 수 없기 때문에 사실상 모든 로봇이 한 손으로 작동 합니다. 이 새로운 노력에서 연구원은 두 가지 손으로 작업을 완료하는 방법을 로봇에게 가르치는 방향으로 한 걸음 나아갔습니다. 연구자들은 많은 반 로봇 응용 프로그램을 사용하여 로봇이 자체적으로 무언가를하기보다는 확대 역할을 수행 할 수 있다고 지적했습니다. 자신의 손을 사용하여 로봇 손을 지시하는 외과의 사는 하나의 예입니다. 그러나 양 손으로 증강 된 로봇 시스템에서는 단순한 모방 행위가 효과가 없을 것이라고 말합니다. 이러한 움직임은 너무 복잡합니다. 그들이 발견 한 해결책은 흉내낼 수있는 학습 네트워크와 모방을 결합하는 것이 었습니다. 그 결과 로봇은 인간과 제어권을 공유함으로써 두 가지 작업을 수행 할 수있었습니다. 

https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/5cf0feb8294fd.mp4

이 연구의 주요 개념, 방법, 결과 및 의미를 설명하는 나레이션 비디오. 신용 : Rakita 외., Sci. 로봇 . 4, eaaw0955 (2019) 이 작업은 두 개의 팔과 손을 가진 로봇을 장착함으로써 시작되었습니다. 그들은 로봇 암이 깊은 학습 네트워크 및 센서가 인간과 접촉 할 수있게 해주는 하드웨어를 추가했습니다. 로봇이 어떤 작업을 시도 할 것인지 말한 다음 사람이 그 작업을 수행했습니다. 인간이 그렇게했듯이 로봇은 동시에 행동을 모방하려고 최선을 다했습니다. 이 과정을 여러 번 반복하면 로봇이 주요 작업을 수행하는 데 포함 된 많은 작은 작업에 대해 배울 수 있었고 이로 인해 직감이 생겼습니다. 시간이 지남에 따라 로봇이 인간과 협력하여 더 나은 결과를 얻기 위해 자체 명령을 추가했습니다. 로봇은 그 자체로 작업을 수행하는 시점까지는 진행되지 않았으며, 대신 완벽하게 기능 할 수있는 증강 조수로 봉사하는 방법을 배웠습니다. 연구자들은 그러한 로봇이 부분적으로 장애가있는 사람들을 돕는 역할을 할 수 있다고 지적했다. 또한, 해군이 원격 수중 작업을 위해 그러한 로봇 을 사용할 수있는 것처럼 보입니다 . 추가 탐색 휴머노이드 로봇이 떨어지는 것을 막기 위해 손을 사용하도록 가르치는 엔지니어

더 자세한 정보 : Daniel Rakita et al. 공유 제어 기반의 양방향 로봇 조작, Science Robotics (2019). DOI : 10.1126 / scirobotics.aaw0955 저널 정보 : Science Robotics

https://techxplore.com/news/2019-05-robot-tasks.html

 

 

."우주신비 밝힌다"…'최대 지하실험실' 伊그랑사소硏 가 보니

송고시간 | 2019-06-01 09:09 페이스북트위터카카오스토리더보기인쇄확대축소 면적 18만㎡ 시설 지하 1천400m에 자리 잡아…암흑물질 실체 찾는 실험 진행 (그랑사소·서울=연합뉴스) 공동취재단 신선미 기자 = 차로 터널을 10㎞ 넘게 달리자 동굴 입구를 막고 있는 철문이 보였다. '세계 최대 지하실험실' 그랑사소국립연구소의 입구다. 어른 키 네다섯 배쯤 되는 철문이 열리고, 여러 실험시설이 끝이 잘 보이지 않을 만큼 긴 파이프와 여러 실험시설이 모습을 드러냈다. 공동취재단은 31일(현지시간) 기초과학연구원(IBS)과 함께 올해로 '35세'가 된 연구소를 찾았다. 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소는 이탈리아 국립핵물리연구소(INFN)가 운영하는 곳으로, '암흑물질'(dark matter)의 정체를 밝히기 위한 실험을 하고 있다. 암흑물질은 우주의 약 25%를 차지할 것으로 추정되고 있으나 정확히 어떤 물질인지는 규명되지 않았다. 암흑물질의 정체를 밝히면 우주의 신비를 아는 데 한 걸음 더 다가설 수 있게 되는 셈이다. 이에 세계 연구자들이 관련 연구를 활발히 진행하고 있다. 암흑물질 후보로는 '윔프'(WIMP), '액시온'(Axion), '비활성 중성미자'(sterile neutrino) 등이 꼽힌다. 이런 암흑물질 후보를 검출하기 위해서는 지면에서 나오는 중성자와 하늘에서 쏟아지는 우주입자를 막아야 한다. 이에 그랑사소연구소는 그랑사소 산맥 지표에서 1천400m 아래에 있다. 연구소 내부에는 가로 100m, 세로 20m, 높이 18m인 실험공간이 3개 있는데, 이들을 연결하는 터널 면적까지 합치면 면적은 총 18만㎡에 이른다. 통로 벽면에는 '테라모'(Teramo)와 '라퀼라'(L'aquila) 두 도시의 이름이 써 붙어 있었다. 실험공간이 두 도시에 동시에 걸쳐있다는 표시다. 지하 시설 중 최대 규모다.

그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공]

연구소 투자도 막대하다. 연구에 얼마나 많은 자원이 투입되는지를 보여주는 대표 사례가 '로만레드'(Roman lead)'다. 로만레드는 납으로 된 로마 시대 유물을 녹인 것인데, 검출 방사능이 매우 낮아 차폐재로 쓴다. 구매 비용은 일반 납의 수천 배에 달한다. 그랑사소연구소에는 이런 로만레드가 6t 정도 들어갔다. 국내 암흑물질 검출 시설인 '코사인'(COSINE-100)에는 약 200㎏이 있다. 김영덕 IBS 지하실험 연구단장은 "이탈리아는 오랜 세월 동안 축적된 기술력이 매우 뛰어난 국가인데, 그랑사소연구소는 이런 연구역량을 보여준다"고 밝혔다. 이어 "국내에 이만큼의 시설을 갖추기는 어렵겠지만, 연구역량을 집중해 좋은 연구 결과를 얻는 데 노력을 기울이겠다"고 말했다. 한편 IBS가 그랑사소연구소를 운영하는 INFN과 연구 양해각서(MOU)를 체결하며 양 기관의 암흑물질 연구 협력이 강화될 전망이다. 김두철 IBS 원장은 페르난도 페로니 INFN 소장과 이날 이탈리아 로마 INFN 본원에서 MOU 체결식을 열고 물리학 분야 전반에서 협력을 추진해 나가기로 합의했다. 1951년 설립된 INFN은 국립연구소 4곳과 20개의 대학 연구단을 운영하고 있으며 연구원을 비롯한 직원 수는 2천200여 명이다. 페로니 소장은 "IBS와 연구 시료를 교환하는 등 다양한 협력을 할 수 있으리라 기대한다"며 "공동 연구의 폭을 넓히는 것이 가능할 것"이라고 말했다. 김두철 원장도 연구 협력에 기대감을 나타냈다. 김 원장은 "체결식 전에 INFN의 지하실험시설을 방문해 살펴봤더니 기술력과 인프라 수준이 놀라웠다"며 "양 기관이 시너지를 내길바란다"고 말했다.

IBS-INFN MOU 체결 IBS-INFN MOU 체결 김두철 IBS 원장(왼쪽), 페르난도 페로니 INFN 소장 [IBS 제공] sun@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190601008800017?section=it/science

 

 

.스스로 빛내는 퀀텀닷 성능 향상…"더 선명한 TV 가능"

송고시간 | 2019-06-02 12:00 KAIST·성균관대·아주대 연구팀 성과…빛 소실 최소화 제안 퀀텀닷에서 방출된 빛이 소자 안에서 소실되는 과정 퀀텀닷에서 방출된 빛이 소자 안에서 소실되는 과정 [한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국연구재단은 이도창 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀이 배완기 성균관대 교수·임재훈 아주대 교수와 함께 퀀텀닷(양자점) 소자 성능을 높이는 기술을 제시했다고 2일 밝혔다. 퀀텀닷은 자체적으로 빛을 내는 반도체 결정이다. 수 ㎚ 크기 규모다. 텔레비전(TV) 디스플레이에 적용되면서 일반 대중에게도 친숙해진 용어다. 높은 색 순도와 안정성 등 장점 덕분에 활용법 연구가 활발하다. 다만 방출되는 빛을 대부분 소자 안에서 잃어버리는(소실) 문제 때문에 발광 효율이 낮은 점이 걸림돌이다. 구형 퀀텀닷 기반 소자(왼쪽)와 비등방성 퀀텀닷 기반 소자 빛 방출 효율 비교 구형 퀀텀닷 기반 소자(왼쪽)와 비등방성 퀀텀닷 기반 소자 빛 방출 효율 비교 비등방성은 방향에 따라 물리적 성질이 다른 것을 뜻한다.

[한국연구재단 제공. 재판매 및 DB 금지]

연구팀은 소실되는 빛을 최소화하는 방안을 고안했다. 퀀텀닷이 한쪽으로만 빛을 방출할 수 있도록 설계했다. 기존 소자에 사용된 퀀텀닷은 동그란 형태(구형)여서 빛이 퍼져 나간다. 이를 개선하고자 연구팀은 막대 또는 판상 형태 양자점을 사용해 편광 특성을 두드러지게 만들었다. 이를 잘 정렬하면 빛 방출 효율이 기존 20％대에서 40％까지 2배 향상한다고 연구팀은 설명했다. 연구를 주도한 김휘동 박사(KAIST 박사후연구원·현 미국 로스앨러모스 국립연구소 소속)는 "비교적 덜 주목받던 빛 방출 효율 중요성을 강조한 연구"라며 "고휘도·저전력 퀀텀닷 디스플레이와 조명 상용화를 앞당기는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대한다"고 말했다. 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 나노·소재기술개발사업 지원으로 수행했다. 재료 화학 분야 국제학술지 '케미스트리 오브 머티리얼스'(Chemistry of Materials)에서 5월 14일 초청 논문(Up and Coming Series)으로 성과를 소개했다. walden@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190531082800063?section=it/science

 

 

.연구원은 신축성있는 전자 소재에서 획기적인 발견

텍사스 A & M 대학교 한나 콘래드 옆쪽으로 실리콘 엘라스토머 균열. 학력 : Matt Pharr 박사 / Texas A & M University Engineering, 2019 년 5 월 30 일

신축성있는 전자 공학은 공학이 할리우드 특수 효과를 충족시키는 곳입니다. 다양한 의료, 에너지 및 군용 응용 프로그램을 통해 신축성있는 전자 장치 는 기능을 잃지 않고 고르지 않은 표면에 압축, 꼬임 및 부합 할 수있는 능력에 대해 존경받습니다. 실리콘과 같은 고분자의 탄력성을 사용하여 이러한 신기술은 피부를 모방하는 방식으로 움직입니다. 이것은 금형 및 영화 가면과 보철을 만들기 위해 가장 상업적으로 사용되는 물질 인 Smooth-On Ecoflex 가 연구에서 발견 된 가장 눈에 띄는 실리콘 엘라스토머 (고무와 같은 물질) 인 이유에 대해 설명 합니다. 텍사스 A & M 대학의 J. Mike Walker '66 기계 공학과 조교수 Matt Farr 박사와 대학원생 Seunghyun Lee는 최근 샘플을 취급하면서 새로운 유형의 골절을 발견했습니다. "나는 신축성이있는 전자 장치 분야에서 일을 해왔다. 그래서 나는 박사후 연구원이었을 때부터 많은 자료를 가지고있다. 우리는 우리 사무실에 샘플을 보관해야했고, 마찬가지로, 우리가 끝내지 않은 프로젝트에서 나는 신경 쓴 사람이다. 내가 놀고있는 동안 나는 이상한 것을 발견했다. "라고 Pharr는 말했다. 이 이상한 점은 Pharr과 Lee가 최근 발행 한 "Silicon Elastomer의 측면 및 안정 균열 전파"에서 옆쪽 균열로 언급 한 것입니다. 이 현상은 균열이 균열 선단에서 분지되어 원래의 균열에 수직으로 뻗어있는 경우입니다.

연구진의 연구 결과는 신축성있는 전자 재료에서 더 큰 신축성과 인열 저항을 유발할 수 있습니다. 신용 : 저스틴 Baetge / 텍사스 A & M 대학 공학

그들의 연구 결과는 물질 형성에 대한 새롭고 새로운 관점을 제공 할뿐 아니라 엘라스토머의 신축성을 높이는 방법을 제공 할뿐만 아니라 파열 및 파손에 강한 소재의 기초를 마련합니다. "처음에는이 물질은 동위 원소로 모든 방향에서 동일한 성질을 가지고 있음을 의미하지만, 일단 스트레칭을 시작하면 재질에 미세 구조 변화가 생겨 이방성 - 모든 방향에서 서로 다른 특성을 갖게됩니다. "보통, 주어진 재료의 균열에 대해 사람들이 생각할 때, 방향에 따라 파쇄 ​​저항이 다르다고 생각하지 않습니다." 그러나 이러한 개념화는 신축성있는 전자 장치의 혁신과 진보에 결정적인 요소입니다. Pharr이 설명한 바와 같이, 적재시 절개 부위가있는 폴리머는 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 찢어지는 경향이 있습니다. 그러나 옆으로 균열이 발생하는 물질은 골절이 심화되는 것을 막습니다. 대신에 절개는 나머지 엘라스토머와 함께 단순히 팽창하고 결국에는 충분히 펴진 후에 재료 표면의 작은 움푹 패임돌처럼 보일뿐입니다. 원래의 균열로부터의 더 이상의 위협을 무효화합니다. 이것은 엘라스토머의 손상되지 않은 부분이 내 하중 성 및 기능성을 유지하면서 신축성을 증가시킵니다. 앞으로 갈라진 틈으로 이어지는 미세 구조를 리버스 엔지니어링하는 방법을 연구함으로써 연구원은 이와 관련된 이점을 활용하고 그러한 파손을 일반적으로 나타내지 않는 재료에 대한 응용 방법을 개발할 수 있습니다 . 이것은 신축성있는 전자 제품에 사용되는 매우 얇은 엘라스토머 층의 내파 열성과 더 큰 신축성으로 이어질 것이며,이 두 가지 모두 이러한 기술의 발전과 미래의 유용성의 핵심입니다. Pharr은 "나에게 이것은 과학적으로 흥미 롭다. "예상하지 못했던 것, 그리고 내가 기대하지 않는 것을 보는 것은 호기심을 불러 일으킨다. (재료는) 문자 그대로 책상 위 서랍에 앉아 있고 이것은 모두 놀아서 영감을 얻었다."

추가 탐색 신축성있는 전자 장치의 미래 에 의해 제공 텍사스 A & M 대학

https://phys.org/news/2019-05-breakthrough-discovery-stretchable-electronics-materials.html

 

 

."우주신비 밝힌다"…'최대 지하실험실' 伊그랑사소硏 가 보니

송고시간 | 2019-06-01 09:09 페이스북트위터카카오스토리더보기인쇄확대축소 면적 18만㎡ 시설 지하 1천400m에 자리 잡아…암흑물질 실체 찾는 실험 진행 (그랑사소·서울=연합뉴스) 공동취재단 신선미 기자 = 차로 터널을 10㎞ 넘게 달리자 동굴 입구를 막고 있는 철문이 보였다. '세계 최대 지하실험실' 그랑사소국립연구소의 입구다. 어른 키 네다섯 배쯤 되는 철문이 열리고, 여러 실험시설이 끝이 잘 보이지 않을 만큼 긴 파이프와 여러 실험시설이 모습을 드러냈다. 공동취재단은 31일(현지시간) 기초과학연구원(IBS)과 함께 올해로 '35세'가 된 연구소를 찾았다. 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소는 이탈리아 국립핵물리연구소(INFN)가 운영하는 곳으로, '암흑물질'(dark matter)의 정체를 밝히기 위한 실험을 하고 있다. 암흑물질은 우주의 약 25%를 차지할 것으로 추정되고 있으나 정확히 어떤 물질인지는 규명되지 않았다. 암흑물질의 정체를 밝히면 우주의 신비를 아는 데 한 걸음 더 다가설 수 있게 되는 셈이다. 이에 세계 연구자들이 관련 연구를 활발히 진행하고 있다. 암흑물질 후보로는 '윔프'(WIMP), '액시온'(Axion), '비활성 중성미자'(sterile neutrino) 등이 꼽힌다. 이런 암흑물질 후보를 검출하기 위해서는 지면에서 나오는 중성자와 하늘에서 쏟아지는 우주입자를 막아야 한다. 이에 그랑사소연구소는 그랑사소 산맥 지표에서 1천400m 아래에 있다. 연구소 내부에는 가로 100m, 세로 20m, 높이 18m인 실험공간이 3개 있는데, 이들을 연결하는 터널 면적까지 합치면 면적은 총 18만㎡에 이른다. 통로 벽면에는 '테라모'(Teramo)와 '라퀼라'(L'aquila) 두 도시의 이름이 써 붙어 있었다. 실험공간이 두 도시에 동시에 걸쳐있다는 표시다. 지하 시설 중 최대 규모다.

그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공] 그랑사소연구소 내 실험실 [IBS 제공]

연구소 투자도 막대하다. 연구에 얼마나 많은 자원이 투입되는지를 보여주는 대표 사례가 '로만레드'(Roman lead)'다. 로만레드는 납으로 된 로마 시대 유물을 녹인 것인데, 검출 방사능이 매우 낮아 차폐재로 쓴다. 구매 비용은 일반 납의 수천 배에 달한다. 그랑사소연구소에는 이런 로만레드가 6t 정도 들어갔다. 국내 암흑물질 검출 시설인 '코사인'(COSINE-100)에는 약 200㎏이 있다. 김영덕 IBS 지하실험 연구단장은 "이탈리아는 오랜 세월 동안 축적된 기술력이 매우 뛰어난 국가인데, 그랑사소연구소는 이런 연구역량을 보여준다"고 밝혔다. 이어 "국내에 이만큼의 시설을 갖추기는 어렵겠지만, 연구역량을 집중해 좋은 연구 결과를 얻는 데 노력을 기울이겠다"고 말했다. 한편 IBS가 그랑사소연구소를 운영하는 INFN과 연구 양해각서(MOU)를 체결하며 양 기관의 암흑물질 연구 협력이 강화될 전망이다. 김두철 IBS 원장은 페르난도 페로니 INFN 소장과 이날 이탈리아 로마 INFN 본원에서 MOU 체결식을 열고 물리학 분야 전반에서 협력을 추진해 나가기로 합의했다. 1951년 설립된 INFN은 국립연구소 4곳과 20개의 대학 연구단을 운영하고 있으며 연구원을 비롯한 직원 수는 2천200여 명이다. 페로니 소장은 "IBS와 연구 시료를 교환하는 등 다양한 협력을 할 수 있으리라 기대한다"며 "공동 연구의 폭을 넓히는 것이 가능할 것"이라고 말했다. 김두철 원장도 연구 협력에 기대감을 나타냈다. 김 원장은 "체결식 전에 INFN의 지하실험시설을 방문해 살펴봤더니 기술력과 인프라 수준이 놀라웠다"며 "양 기관이 시너지를 내길바란다"고 말했다.

IBS-INFN MOU 체결 IBS-INFN MOU 체결 김두철 IBS 원장(왼쪽), 페르난도 페로니 INFN 소장 [IBS 제공] sun@yna.co.kr

https://www.yna.co.kr/view/AKR20190601008800017?section=it/science

 

 

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

 

 

.항체의 구조적 변화를 통해 암 종양 감소 가능성

Colleen Macpherson, 캐나다 광원 항체가 인식하는 Frizzled 신호 분자의 분자 구조는 암 치료 미세 조절을위한 청사진을 제공합니다. 신용 : 캐나다 광원, 2019 년 5 월 31 일

서스 캐처 원 대학 (University of Saskatchewan)의 Canadian Light Source (CLS)에서 제작 된 "청사진 (blueprints)"에 따라 학계와 산업계의 과학자 그룹이 암 종양을 줄이는 많은 가능성을 보여주는 항체를 구조적으로 변화 시켰습니다. "나는이 항체가 임상 발달 로 나아갈 수있는 잠재력이라는 측면에서 매우 기분이 좋다 ."라고 아픈 어린이 연구소 및 토론토 대학 (University of Toronto)의 Jean-Philippe Julien 박사는 말했다. "우리는 하나의 전임상 암 모델 에서이를 시험 해본 결과 종양 억제를 촉진하는 것을 보았다." 줄리앙 교수는 여러 가지 U 실험실과 생명 공학 북 생물학 (Northern Biologics)의 동료들과 함께 실시 된이 연구의 목표가 항체를 사용하는 암 치료제 개발을 진전시키는 것이었고이 경우 한 가지 특정 신호 전달 경로 Wnt / Frizzled 경로 - 세포 내부의 분자와 세포 표면의 분자를 연결합니다. 표면 분자는 주위의 신체에서 일어나는 일을 감지하고 세포의 내부로 번역하거나 전달한다고 그는 설명했다. 이 신호는 세포가 할 일을 안내합니다. 예를 들어 새로운 종류의 세포로 자라거나 분화 할 수 있습니다. 그는 "Wnt 신호 전달은 인체에서 매우 보편적이며 세포 발달에 매우 중요하다"면서 "그러나 암으로이 경로가 납치되고 과도하게 활성화되는 것은 암 세포 가 빠르게 성장 하는 이유 중 하나이다 . 우리의 목표는 암 성장을 늦추거나 멈추게 할 약물을 찾는 것입니다. " 이전의 연구는 "암의 성장을 늦추는 데 좋았던"세 가지 항체를 확인했지만 생쥐에서 시험했을 때 용인이 잘되지 않거나 수명이 짧다는 사실을 발견했다. "그것은 그들이 병원으로 나아갈 부적절한 후보자로 만들었습니다. 그들은 고쳐질 필요가있었습니다." CLS에서 X- 선 회절과 결정학은 연구원 들이 신호 경로의 조각과 상호 작용하는 방법을 더 잘 이해하기 위해 항체 의 상세한 이미지 나 청사진을 만들 수있게 해주었습니다 . "그리고 우리가 무엇이 잘못되었는지 알게되면 우리는 성공적이었습니다 세 가지 중 하나를 수정합니다. " Julien은 항체의 조성을 약간 변경하는 것과 관련하여 언급했다. 우리가 결합하는 능력이 감소하므로 독성을 초래할 수있는, 너무 꽉 구속력이 "하나의 예입니다. 우리는 찾고 있던 스위트 스폿 (sweet spot) 의 매개 변수의 모든 종류의 재생, 약물 후보는 내약성 및 종양 억제되는 사이 사전 임상 환경. " 그는 CLS에서 제작할 수 있었던 고해상도 이미지 없이는 그의 연구가 불가능했을 것이라고 덧붙였다. 미세 조정 된 항체는 췌장암 모델에서 시험했을 때 종양 성장을 억제하는 데 효과가 있었다. "그러나 Wnt / Frizzled 경로 가 많은 다른 암에 관련되어 있다는 증거가 많이 있으며 우리 분자가 얼마나 좋은지에 대해 열망하고있다. 그." 이 작업에 참여하는 파트너는 항체에 대한 추가 검사를 수행하고 다음 단계로 넘어갈 것입니다. "우리의 연구는 CLS와 같은 시설을 이러한 유형의 발견에 사용하는 방법을 보여줍니다."라고 Julien은 말했습니다.

추가 탐색 위암 치료를위한 새로운 목표 자세한 정보 : Swetha Raman et al. Structure-guided design은 다중 특이성 frizzled 항체의 약물 동태, 내약성 및 항 종양 프로파일을 미세 조정한다 ( Proceedings of the National Academy of Sciences (2019)). DOI : 10.1073 / pnas.1817246116 저널 정보 : 국립 과학 아카데미 회보 에서 제공하는 캐나다의 광원

https://phys.org/news/2019-05-antibody-potential-cancer-tumours.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