박테리아 융합을 열 수있는 열쇠

.화성인 미생물이 어떻게 화성의 웅덩이에서 살아남을 수 있었는지

으로 찰스 Q. 최 2019 년 6 월 21 일 화성에서 생존하려면 박테리아가 소금과 냉기에 대한 내성이 필요합니다. 붉은 행성의 표면에서 미생물이 생존 할 수 있습니까? (이미지 : © NASA / JPL-Caltech)

새로운 연구에 따르면 화성에서 발견 할 수있는 매우 짠 웅덩이에서 박테리아가 완전히 완전히 말라 버렸기 때문에 레드 플래닛 (Red Planet)이 이전에 생각했던 것보다 더 거주 할 수 있다고 제안합니다. 지구상에 물이 존재하는 곳이면 어디서나 생명체가 존재하기 때문에 화성이 한때 생명체를 수용 할 수 있었는지, 그리고 아직도 화성을 수용 할 수 있었는지에 대한 연구는 일반적으로 표면 위 또는 아래에 액체 물의 과거 또는 현재 존재에 초점을 맞추고 있습니다. 그러나 오늘날 화성이 가지고 있는 춥고 얇은 대기 는 액체의 물이 표면에 존재할 수 없다는 것을 의미합니다. 그럼에도 불구하고, 새벽 직전 화성 표면의 서리가 증발하면 습도가 100 %까지 올라갈 수 있다고이 연구의 수석 저자 인 Mark Schneegurt는 밝혔다. 그 절정기에, 화성의 습도 는 칠레의 아타 카마 사막의 건조한 부분과 비슷할 수 있습니다. 칠레 는 극지방을 제외하고는 지구상에서 가장 건조한 곳이며, 그럼에도 불구하고 삶의 고향입니다. 관련 : 콜드 월드, 뜨거운 주제 : 화성에서 미생물이 살아남을 수 있습니까? 또한, 화성 표면에서 흔히 발견되는 다양한 염류가이 수분을 흡수 할 수 있습니다. 물보다 얼지 않는 얼어 붙은 액체가 있기 때문에, 그들은 붉은 행성의 표면에 우뚝 솟아 있는 혹독한 기온 을 견딜 수 있으며 잠재적으로 생명을 보호 할 수 있습니다. 그러나 온도가 올라감에 따라 낮에는 화성 표면 의 습도가 급락합니다. 따라서, 화성에있는 미생물은 끊임없이 말라 버리는 경향이 있습니다. 화성의 생명체 가 이러한 건조 과정에서 살아남 을 수 있는지 알아보기 위해 과학자들은 워싱턴의 뜨거운 호수와 오클라호마의 그레이트 솔트 플레인 (Great Salt Plains)이라는 두 개의 매우 염분이 많은 지역에서 채취 한 두 종의 박테리아를 실험했습니다. 그들은 연구실에서 화성 표면에서 공통적으로 나타나는 일종의 소금 인 엡섬 (Epsom) 소금으로 알려진 반수 및 절반의 마그네슘 설페이트 용액으로 키웠다. 연구진은 진공 상태에서 수분을 흡수하는 화학 물질을 사용하여이 세균 함유 용액의 작은 방울을 건조시켜 화성 표면의 염수가 증발 할 수있는 방법을 모방했다. 마지막으로, 건조한 물방울을 항아리에 일반 물이나 바닷물로 잠그고 항아리에 습기를 채 웁니다. 하루 만에 과학자들은 건조한 방울이 공기에서 충분한 수분을 흡수하여 액체 소금물 을 만드는 것을 발견 했습니다. 그 시점에서 박테리아가 소생되고 성장하기 시작했습니다. 일반적으로 세포의 절반 이상이 살아 남았습니다. Schneegurt는 Space.com과의 인터뷰에서 "우리는 건조 후 박테리아의 증식을 보여 주며, 습도만으로도 수분을 흡수하는 염류가있는 환경에서 재수 화되었다"고 전했다. 이러한 결과는 건조한 세계 나 차가운 세계에서 과학자들이 거주 할 수 있다고 생각하는 것을 확대시킬 것이라고 슈나이르트는 말했다. 또한 지구 미생물이 다른 세계를 오염시킬 수 있다고 이전에 생각했던 것보다 더 큰 위험이 있음을 의미 할 수도 있습니다 . 앞으로 과학자들은 화성에서 볼 수있는 더 차가운 온도와 화성 표면에서 발견되는 다른 종류의 염류에서 이들 박테리아가 얼마나 잘 수행 하는지를 조사 할 것이라고 슈나이르트는 말했다. 과학자들은 샌프란시스코에서 개최 된 미국 미생물 학회 (American Society for Microbiology) 연례 회의에서 6 월 21 일에 발견 한 내용을 상세히 발표했다.

https://www.space.com/amp/salt-tolerant-microbes-life-on-mars.html?utm_source=notification

 

 

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.염수에서 내염성 박테리아를 이용한 실험은 화성에서의 삶에 영향을 미친다

에 의해 미생물에 대한 미국 사회 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 6 월 21 일

염수로 성장한 내염성 박테리아는 염수가 건조되고 재 습윤되는 순환을 거쳐 재생 될 수있었습니다. 이 연구는 화성에 생명체가 존재할 가능성과 화성 및 다른 미생물을 지구의 미생물로 오염시킬 위험성에 영향을 미친다. 이 연구는 미국 미생물 학회 (American Society for Microbiology) 연례 회의 인 ASM Microbe 2019에서 진행됩니다. "우리의 것은 습윤만으로 건조되고 다시 습윤 된 후에 생존하고 성장하는 미생물을 처음으로 시범하는 것"이라고 KS Wichita 주립 대학의 생물 과학 교수 인 Mark Schneegurt 박사는 말했습니다. 마르지 동안 화성의 표면은 칼슘, 철, 마그네슘의 풍부한 황산염을 가지고있어 붉은 행성 의 표면 에 우뚝 솟아 있는 혹독한 기온 에서도 포화 된 염수를 형성 할 수 있습니다. 이는 지구의 미생물과 양립 ​​할 수 있습니다. 화성인 미생물을 수용 할 수 있습니다. 붉은 행성의 명백한 건조에도 불구하고, 습도는 밤에는 80 %에서 100 %에 달하는 것으로 생각되며, 기온이 상승함에 따라 주간에는 추락합니다. "때로는 표면 염이 미생물 성장을 지원할 수있는 염수를 형성 하기에 충분한 물 을 유치 할 수있는 가능성이 높습니다 ."슈네 게르트 박사는 말했다. "현재의 연구는 다른 생태계에 생명의 수색을 넓히면서 거주 가능 지역을 구성하는 것을 재정의하는데도 도움이 될 수 있습니다 ." 연구에서 연구자들은 종 성장 Halomonas 및 Marinococcus 50 %의 황산 마그네슘 50 %의 물을 포함하는 미디어, 오클라호마 워싱턴에서 핫 호수, 그리고 그레이트 솔트 평야에서 얻을 수 있습니다. 그들은 성장한 문화의 작은 방울을 가져다가 약 2 시간이 걸리는 진공 상태에서 물을 흡수하는 화학 물질로 용기에서 말렸다. 마른 병은 석수 병에 약간의 물이나 소금 용액으로 잠겨 있었고 항아리는 습기로 가득 차있었습니다. 하루 안에, 건조 된 배양 물의 염은 액체 염수 를 만들기에 충분한 물을 흡수하고 , 그 시점에서 박테리아 세포가 부활합니다. 각주기마다 겸손한 세포 사멸이 있지만 (전형적으로 50 % 미만), 세포의 상당 부분이 생존합니다. 수분이 건조 된 배양 물에 직접 첨가되지 않은 실험에서, 조사자는 물 또는 염 용액 의 층 위에 밀봉 된 단지에서 배양 물을 유지했다 . 건조하고 물을 흡인하는 마그네슘 설페이트 는 항아리 안의 공기에서 수분을 흡수하여 하루 안에 포화 염수를 형성했습니다. 살아남은 세포가 부활하여 성장하기 시작하여 문화 밀도가 높았습니다. "액체 물은 생명의 열쇠입니다."슈네 게르트 박사는 말했다. "화성에있는 액체 물은 소금으로 포화되었을 가능성이 높습니다. 우리는 높은 소금과 저온에 대한 미생물 허용 오차를 증명하기 위해 삶의 한계에서 일하고 있습니다." "화성에서 미생물이 자라날 수있는 방법을 이해하는 것은 화성이나 다른 천체가 잠재적으로이 세계에서 자랄 수있는 미생물로 오염 될 위험과 직접적으로 관련이 있습니다. 이것은 거주 가능 지역의 정의와 화성과 얼음 세계에서의 삶의 탐색에 대해서도 말하고 있습니다 "슈나이거트 박사는 말했다. 추가 탐색 지구상의 생명체에 대한 해답을 찾기 위해 염분 검색, 화성 에 의해 제공 미생물학에 대한 미국 사회

https://phys.org/news/2019-06-salt-tolerant-bacteria-brine-implications-life.html

 

 

.생물 학자들은 이전에 인식되지 않은 면역 세포의 행동을 드러내고있다

토픽 : 세포 생물학 면역 생물 신진 대사 Yale University 으로 시바 KASHEF, 예일 대학 2019년 6월 21일 면역 세포의 행동에서 대사의 역할 미토콘드리아, 영양소를 에너지로 전환시키는 세포의 특수 구조 (© stock.adobe.com)

건강한 세포를 변화시키고 질병을 일으키는 지점에 기능 장애가되는 것은 무엇입니까? 예일 연구원은 세포를 조절하는 유전자의 파괴와 함께 세포의 행동에 신진 대사를 일으키는 또 다른 요인이 있다고 말한다. 연구팀은 영양소를 에너지로 전환시키는 세포 내 특수 구조 인 미토콘드리아의 신진 대사를 연구했다. 연구원은 특정 위협에 대한 신체의 반응을 결정하는 면역 세포 인 림프구의 생화학 및 행동을 조사하기 위해 CRISPR 유전자 편집 및 유전자 시퀀싱 연구를 포함한 기술의 조합을 사용했습니다. 그들은 림프구 내의 대사가 면역 세포를 활성화시켜 특정 기능을 증가시키고 수행한다는 것을 발견했다. 이 이전에 인식 할 수없는 과정은 유전자로 인한 세포 변화와 별개입니다. 이 발견은 면역 세포 생물학에 대한 새로운 이해를 제공한다고 저자는 지적했다. 또한 세포 기능 장애 및 암과 같은 관련 질병 치료를위한 새로운 목표를 개발할 수있는 문을 열었습니다. 이 연구는 Nature에 발표되었다. 첫 번째 저자 Will Bailis와 Justin A. Shyer가 Yale School of Medicine의 Richard Flavell 연구실에서 연구를 주도했습니다. 간행물 : Will Bailis, et al., "미토콘드리아 대사의 독특한 형태는 T 세포의 분화와 기능을 분리한다" Nature (2019)

https://scitechdaily.com/biologists-reveal-previously-unrecognized-immune-cell-behavior/

 

 

.용제 pH는 금 나노 클러스터의 상호 작용을 제어하고 마약과 영상에서 잠재적 인 응용을 제공합니다

Jyväskylä 대학 M.Sc. Emmi Pohjolainen, University of Jyväskylä. 학점 : University of Jyväskylä, 2019 년 6 월 11 일

나노 스케일의 금의 성질은 벌크 금과 상당히 다릅니다. 금 나노 클러스터는 수십에서 수백 개의 금 원자로 구성되어 있습니다. 이러한 클러스터 구조의 다수는 알려져 있으며 원자 정밀도로 합성 가능합니다. 이 논문의 목적은 다른 환경에서 금 나노 클러스터의 특성을 조사하는 분자 동역학 시뮬레이션을 적용하는 것이었다. 시뮬레이션 결과 골드 나노 클러스터는 다양한 상호 작용에 의해 바이러스에 결합 할 수 있고 상호 작용의 강도는 pH 조건에 달려 있음을 알 수 있습니다. 의학에서 금 나노 덩어리의 적용 가능성은 널리 연구되고있다. Jyväskylä 대학에서는 바이러스 이미징과 같은 용도로 사용되고 있습니다. 금 나노 클러스터는 일반적으로 다른 분자의 보호 층으로 덮인 금 코어로 구성됩니다. 따라서 보호 층은 본질적으로 금 나노 클러스터가 환경과 어떻게 상호 작용 하는지를 결정합니다. 또한, 금 나노 클러스터의 성질은 보호 층에서 분자의 유형을 조절함으로써 변경 될 수있다. 핀란드의 Jyväskylä 대학에서 M.Sc Emmi Pohjolainen의 논문의 목적은 분자 역학 시뮬레이션 을 통해 다양한 환경에서 다양한 금 나노 클러스터를 연구하는 것이 었습니다 . 분자 동역학 시뮬레이션은 계산 시간을 합리적으로 유지하면서 원자 정밀도에서 특성 및 동적 특성을 조사해야하는 시스템 연구에있어 확립 된 도구입니다. 분자 역학 시뮬레이션은 생체 분자 연구에 널리 사용되었지만, 금속 나노 클러스터 연구에서 이의 사용은 상대적으로 희박합니다. 이 논문의 첫 번째 목적은 그러한 시스템을 시뮬레이션 할 수 있도록 매개 변수를 개발하고 검증하는 것이 었습니다. 이 매개 변수는 이후 Jyväskylä 대학교 외부의 다른 그룹에서도 사용되었습니다. 산성은 금 나노 클러스터의 바이러스에 대한 결합을 조절합니다. 모든 시뮬레이션 결과는 본질적으로 실험 데이터에 연결되어야합니다 . 한편으로 실험 결과 는 시뮬레이션 결과 로 보완 될 수 있으며 , 다른 한편으로는 실험 정보가 시뮬레이션의 유효성을 검증하는 데 사용될 필요가있다. 이 논문을 위해 수행 된 시뮬레이션은 60 개의 금 나노 클러스터로 덮힌 전체 바이러스 캡시드로 시스템을 구축함으로써 바이러스와의 상호 작용에서 금 나노 클러스터를 시뮬레이션하는 것과 관련이있다. 이 시스템은 약 350 만 개의 원자를 포함하고 있으며 원자 규모에서 시뮬레이션 할 수있는 대형 시스템입니다. 결과는 금 나노 클러스터가 다른 방법으로 바이러스와 상호 작용할 수 있음을 보여 주었으며, 이러한 상호 작용의 강도는 pH 조건에 달려있다. 이 정보는 향후 바이러스 표면의 특정 위치에 결합해야하는 이미징 및 약물 분자의 설계에 활용 될 수 있습니다. 또한 바이러스 에 다른 유형의 약물 분자의 결합이 시뮬레이션되었고, 결합 강도가 금 나노 클러스터 의 결합 강도와 비교되었다 . 이 논문에서는 이전에 실험적으로 관찰 된 금 나노 덩어리 를 플레이크 또는 구형 구조로 자기 조립 한 것을 시뮬레이션했다. 시뮬레이션 결과, 이러한 상부 구조의 안정성은 용매 조건과 클러스터 표면의 전하 분포에 의존한다는 것이 밝혀졌다. 따라서, 자기 조립 또는 분해는 용매 및 pH 조건을 변화시킴으로써 제어 될 수있다. 이 특성은 예를 들어 약물 운반체 분자에서 유용 할 수 있습니다.

추가 탐색 화학자들은 금 나노 클러스터의 양자 상태를 조작한다. 추가 정보 : M.Sc. Emmi Pohjolainen. Atomistic 시뮬레이션 Ligand Shell Dynamics를 통한 금 나노 클러스터 기능보기 jyx.jyu.fi/handle/123456789/64255 Jyväskylä 대학교 제공

https://phys.org/news/2019-06-solvent-ph-interactions-gold-nanoclusters.html

 

 

.박테리아 융합을 열 수있는 열쇠

에 의해 토마스 제퍼슨 대학 McCoy 세포 배양 물에서 Chlamydia trachomatis 봉입체 (갈색). 크레딧 : 공개 도메인, 2019 년 6 월 21 일

대부분의 사람들은 클라미디아를 치료하지 않으면 불임을 일으킬 수있는 성병으로 알고 있습니다. 그러나 원인 물질 Chlamydia trachomatis를 연구하는 연구자들에게는 흥미로운 특성을 지닌 박테리아입니다. C. trachomatis 는 혈액이나 다른 체액에서 성장하고 복제하는 것이 아니라 증식하는 세포 내부로 들어갑니다. 대부분의 사람들에게서이 특성은 박테리아가 면역 체계에 의해 탐지되는 것을 막아 주며 레이더 아래에서 질병을 돕습니다. 클라미디아에 감염된 모든 사람 이이 질병의 증상을 나타내지는 않습니다 . 그러나 감염된 세포 내부에서 살아 남기 위해 관리하는 것은 박테리아에게는 결코 쉬운 일이 아닙니다. Jefferson (Philadelphia University + Thomas Jefferson University) 연구원은 Chlamydia 가 숙주 세포 내에서 생존하기 위해 개발 한 기법을 연구하고 있습니다. C. trachomatis pathogenicity는 숙주 세포 의 외막으로부터 만들어진 "inclusion"이라고 불리는 세포 내 기생 틈새의 생성에 달려있다 . 인간 세포가 여러 개의 Chlamydia에 감염되면 , 각 박테리아는 개별적으로 inclusion을 형성 할 것이며, 이들 모두는 궁극적으로 하나의 큰 inclusion으로 융합 될 것입니다. 이 독특한 융합 현상은 chlamydial protein IncA에 달려 있습니다. 연구자들은이 세균의 융합 현상이 클라미디아의 병원성 - 숙주에서 질병을 일으키는 능력. "융합이 차단되면 우리는 질병이 줄어든다는 것이 나타납니다"라고 세포 미생물 학자 인 Fabienne Paumet 박사는 말합니다. 누가 그 연구에 공동 수석 저자 였는지. Paumet 박사는 제프슨 (Jefferson)의 생화학자인 지노 싱 골라 니 (Gino Cingolani, Ph.D.)와 협력하여 시간이 많이 걸리는 성장 과정을 이용하여 정확한 위치로 융합 단백질의 전자 밀도 맵을 결정했습니다 단백질의 결정체를 제거하고 원자의 정확한 위치와 크기로 반사를 포착하기 위해 X 선 방사를 사용합니다. 대부분의 경우 Paumet 박사와 같은 세포 생물 학자들은 마지막 단계에서 Cingolani 박사와 같은 X 선 결정 학자들과 연락을 취해 생화학 데이터에 근거한 가설을 확인합니다. 그러나 이번에 Paumet / Cingolani 팀은 Inca의 구조가 그 기능에 대한 단서를 제공하고 실험실에서 실험적으로 실험 가능한 가설을 제안 할 것이라는 희망과 함께 초기에 협력했습니다. lncA의 결정 구조는 Paumet 박사 팀이 어떻게 분자가 어떻게 작용했는지에 대한 아이디어를 시험 할 돌연변이를 만드는 방법을 도왔습니다. "10 년 전에 시작된 협력입니다."라고 Cingolani 박사는 말합니다. Delaware 대학의 Computational Biologist 인 Juan Perilla 박사가 팀에 합류하여 lncA가 어떻게 상호 작용하는지 계산 시뮬레이션을 수행했습니다. 다양한 IncA 돌연변이를 발현 하는 Chlamydia에 감염된 세포의 분석 과 함께 , 연구자들은 마침내 Inca의 영역을 발견 할 수 있었고, 감염된 세포 내에서 fusogenic 활성을 제어하는 ​​데 중요한 '클램프 (clamp)'라고 불렀다. 그들의 결과는 6 월 18 일 Nature Communications 에서 발표되었습니다 . 진핵 세포의 막 결합 구획이 항상 융합 되더라도 박테리아가 융합 기계를 개발 한 것은 매우 드문 일이다. "세포 내 기생 구획을 융합시키는 데 도움이되는 세균 단백질을 밝히면 박테리아에 의한 주요 질병 과정을 조사 할 수있는 새로운 도구가 생겨납니다."라고 Cingolani 박사는 말합니다. "멤브레인 융합이 결핵의 핵심 인 마이 코박 테 리움 (mycobacteria)에 대한 연구에이 기술을 적용하기를 방망하고있는 동료가 있습니다."

추가 탐색 연구원은 박테리아가 세포에서 파괴되는 것을 막을 수있는 메커니즘을 밝힙니다 더 자세한 정보 : Gino Cingolani, Michael McCauley, Anna Lobley, Alexander J. Bryer, Jordan Wesolowski, Deanna L. Greco, Ravi K. Lokareddy, Erik Ronzone, Juan R. Perilla, Fabienne Paumet, "chlamydial의 동형 융합의 구조적 기초 SNARE- 유사 단백질 IncA에 의한 내포물 ", Nature Communications , DOI : 10.1038 / s41467-019-10806-9 , 2019. 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 토머스 제퍼슨 대학

https://phys.org/news/2019-06-key-bacterial-fusion.html

 

 

.달의 저편에있는Wargo Crater는 

전 NASA 수석 탐사 과학자의 이름을 따온 달의 분화구 미 항공 우주국 (NASA)의 탐사 과학자였던 마이클 와고 (Michael Wargo)는 사후에 그의 이름을 따온 달의 분화구가 있다는 구별하에 명예의 전당에 올랐다. Wargo Crater는 달의 저편에있는 Joule T 분화구의 북서쪽 가장자리에있는 8.6 마일 (13.8km) 직경의 분화구입니다. Wargo는 1991 년부터 2013 년까지 NASA에서 근무했습니다. 국제 천문 연맹 (International Astronomical Union)은 천체에 대한 명명 권위를 가지고 있으며 사망 한 우주 비행사 및 우주 비행사를위한 달 크레이터의 이름과 해당 분야에서 뛰어난 기여를 한 사망 한 과학자 및 극 탐험가의 이름을 유보합니다. Wargo는 NASA에서의 20 년간의 경력을 통해 탐사 과학에 많은 주목할만한 공헌을했습니다. 그는 대중에게 과학 대사로 알려졌으며 학생과 비 기술적 청중을 대상으로 복잡한 과학을 해독 할 수있는 능력으로 유명했습니다. 

https://www.nasa.gov/feature/lunar-crater-named-after-former-nasa-chief-exploration-scientist

 

 

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

 

 

.작은 빛의 상자, 나노 세계에 새로운 문을 열어 라

에 의한 기술 머스 대학 텅스텐 디설파이드 (원자 모델 참조)의 원자 적으로 얇은 층으로 만들어진 상자를 사용하여 Chalmers 연구원은 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. 이 새로운 개념은 동일한 나노 디스크에 두 개의 구별되는 프로세스를 포함합니다. 상자는 단지 100 나노 미터 (0.00001 센티미터)의 직경을 가지고 있으며, 나노 포토닉스에 대한 새로운 기초 연구 및보다 컴팩트 한 솔루션을 제공합니다. 크레딧 : Denis Baranov / 엔 Strandqvist / Chalmers 기술 대학교 2019 년 6 월 11 일

스웨덴 찰 머스 공과 대학교 (Chalmers University of Technology)의 연구원은 빛을 나노 수준에서 물질에 포착, 증폭 및 연결시키는 완전히 새로운 방법을 발견했습니다. 원자 적으로 얇은 재료를 적층하여 만든 작은 상자를 사용하여 빛과 물질이 하나가되는 피드백 루프 유형을 만드는 데 성공했습니다. Nature Nanotechnology 에 최근 발표 된이 발견 은 나노 포토닉스 세계에 새로운 가능성을 제시합니다. Photonics는 빛을 사용하는 다양한 방법에 관심이 있습니다. 광섬유 통신은 광 검출기 및 태양 전지의 기술과 마찬가지로 광자의 한 예입니다. 광자 성분이 매우 작아 나노 미터 단위로 측정되는 경우이를 나노 포토닉스라고합니다. 이 작은 형식으로 가능할 수있는 것의 경계를 넓히기 위해서는 근본적인 연구의 진전 이 중요합니다. Chalmers 연구원의 혁신적인 "라이트 박스 (light box)"는 빛과 물질 사이의 변화가 매우 빠르게 일어나며 더 이상 두 상태를 구별 할 수 없게합니다. 빛과 물질이 하나가됩니다. "우리는 빛과 물질의 동등한 부분으로 구성된 하이브리드를 만들었습니다.이 개념은 근본적인 연구와 응용 나노 광자 모두에서 완전히 새로운 문을 열었으며 이것에 많은 과학적 관심이 있습니다."라고 그 연구원 인 Ruggero Verre는 말한다. Chalmers 물리학과 과학 논문 저자 중 한 명. Verre와 그의 부서 동료 Timur Shegai, Denis Baranov, Battulga Munkhbat 및 Mikael Käll이 혁신적인 방식으로 두 가지 개념을 결합했을 때 발견이 이루어졌습니다. Mikael Käll의 연구팀은 가장 효율적인 방법으로 빛을 포착하고 증폭 할 수있는 나노 안테나로 알려진 연구를 진행하고 있습니다. 티무르 쉐이 (Timur Shegai) 팀은 그라 핀 (graphene)과 유사한 TMDC 소재로 알려진 원자 수준으로 얇은 2 차원 소재의 특정 유형에 대한 연구를 수행하고 있습니다. 그것은 새로운 가능성이 창출 된 적층 된 2 차원 소재와 안테나 개념을 결합하여 이루어졌습니다. 연구자들은 잘 알려진 TMDC 물질 - 텅스텐 디설파이드를 새로운 방식으로 사용했습니다. 기타의 사운드 박스와 마찬가지로 작은 공명 상자를 만들어 내부에서 빛과 물질을 상호 작용할 수있었습니다. 공진 박스는 빛이 포착되어 물질 내부의 특정 "톤"에서 둥글게 튀어 나오도록하여 TMDC 재료의 전자에 빛 에너지가 효율적으로 전달되도록합니다. 빛 에너지는 두 가지 상태 - 빛의 물결과 물질 - 사이에서 진동하는 반면, 그것이 상자 내부에서 포착되고 증폭된다고 말할 수 있습니다. 연구진은 직경 100 나노 미터 또는 0.00001 센티미터의 단일 입자에서 빛 과 물질을 매우 효율적 으로 결합하는데 성공했다 . 이 올인원 솔루션은 근본적인 연구에서 예기치 못한 발전을 가져 왔지만 응용 포토닉스에서보다 콤팩트하고 비용 효율적인 솔루션에 기여할 수 있습니다. "우리는 물질 을 얇게 쌓아 올린 물질 을 나노 광자 로 나노 구조화 할 수 있다는 것을 입증하는데 성공했다.이 물질 은 포토닉스 응용 분야에 큰 관심을 불러 일으키고있다 .이 물질을 사용하는 새로운 방법이기 때문에 이것을 TMDC 나노 포토닉스 라고 부른다 . 이 연구 분야 는 밝은 미래를 확신합니다. "라고 Chalmers 물리학 부 부교수이자 논문 저자 중 한 사람인 Timur Shegai는 말합니다.

추가 탐색 초고속 연결이 가능한 맞춤형 소재 자세한 정보 : Ruggero Verre 외, 고 굴절률 유전체 Mie 나노 레조네이터 인 Transition metal dichalcogenide 나노 디스크, Nature Nanotechnology (2019). DOI : 10.1038 / s41565-019-0442-x 저널 정보 : Nature Nanotechnology 에 의해 제공 기술 머스 대학

https://phys.org/news/2019-06-tiny-doors-nanoworld.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