새로운 radiotracer는 암의 거의 30의 유형을 확인할 수 있습니다
.무더위 피해 도심 속 실내에서 즐기는 '래프팅' VR
(서울=연합뉴스) 현대백화점그룹 계열 IT전문기업인 현대IT&E가 VR스테이션 강남점에서 일본 엔터테인먼트 기업인 반다이남코어뮤즈먼트의 '래프팅' VR을 선보인다고 9일 밝혔다. 사진은 고객들이 래프팅 VR을 착용 후 가상현실 속 급류를 체험하고 있는 모습. 2019.6.9
mss(magic square system)master:jk0620http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://twitter.com/ljunggoo
Ernesto Cortazar - Playful Wind.
.인공 분자 모터를 이용한 전자 스핀 조작
자연 과학 연구소 인공 분자 모터의 단방향 회전. 푸른 헬릭스는 인공 분자 모터를 나타냅니다. 인공 분자 모터의 회전주기에는 4 배의 키라 리티 반전이 포함되어 전류의 스핀 분극 방향을 4 번 전환합니다. 신용 : 닌자 / IMS, 2019 년 6 월 7 일
인공 분자 스위치 및 기계는 지난 수십 년 동안 급속한 발전을 거듭했습니다. 특히 인공 분자 모터는 회전 단계에서 키랄성 전환의 관점에서 매우 매력적이다. 이제 연구진은 광 조사 또는 열처리를 통해 스핀 분극 방향을 전환 할 수있는 전자 스핀 필터링 장치를 제작했다. 현재의 결과는 분자 스위치의 나노 동작에서 나오는 고체 상태 기능의 개발에 도움이된다. 스핀 트로닉스에서, "스핀 전달 물질"로서의 유기 물질의 사용은 가벼운 원소의 약한 스핀 - 궤도 상호 작용 (spin-orbit interaction : SOI)으로 인해 긴 스핀 완화 시간 및 긴 스핀 확산 길이를 나타 내기 때문에 최근 주목을 받았다. 한편, 유기 물질의 약한 SOI는 "스핀 필터"로 사용되는 경우 단점이됩니다. 따라서 스핀 분극 된 전류는 일반적으로 강자성체 또는 강한 SOI를 갖는 무기 물질에 의해 생성됩니다. 그러나, 키랄 분자를 통한 스핀 - 선택적인 전자 수송의 최근 발견, 즉, 소위 키랄성유도 된 스핀 선택성 (CISS) 효과는 스핀 트로닉스 애플리케이션을위한 스핀 필터로서 유기 물질을 사용하는 대체 방법을 제안합니다. 이 효과를 통해 오른손 및 왼손 분자는 각각 하향 및 상향 스핀을 생성합니다. 그러나, 지금까지보고 된 실험에서 사용 된 키랄 분자는 정적 분자이다. 따라서, 외부 자극에 의한 스핀 분극 방향 의 조작은 아직 실현되지 않았다. 이제 분자 과학 연구소, RIKEN, Nara 과학 기술 연구소, Suranaree 대학 및 Vidyasirimedhi 과학 기술 연구소의 연구원은 인공 분자 모터의 얇은 층을 샌드위치하는 새로운 고체 스핀 필터링 장치를 제작했습니다 (그림 1) . 인공 분자 모터는 360 도의 분자 회전 동안 광 조사와 열처리에 의해 4 배의 키랄성 반전을 나타 내기 때문에 분자 모터를 통과하는 전자의 스핀 편광 방향은 광 조사 또는 열처리에 의해 전환되어야한다.
(Left) 이성질체로 제조 된 장치의 다양한 가시 광선 조사 시간 후에 기록 된 MR 곡선. 오른손 이성질체가있는 장치의 열처리 전후에 기록 된 (오른쪽) MR 곡선. 신용 : 닌자 / IMS 도
2는 왼손잡이 이성질체로 제조 된 장치에 대한 다양한 가시 광선 조사 시간 후에 기록 된 자기 저항 (MR) 곡선을 도시한다 (왼쪽). 초기 상태에서 음의 기울기를 지닌 명확한 반 대칭 MR 곡선이 관찰되었으며 이는 명확한 업 스핀 선택도를 의미합니다. 광 조사가 진행됨에 따라 MR 신호는 감소하고, 마지막으로 MR 신호의 기울기는 양의 방향으로 반전되어 왼쪽 스핀 선택 스펙트럼을 통해 상향 스핀 선택에서 하향 스핀으로의 스핀 편극 전류의 광 유도 스핀 스위칭을 나타내었다. 오른쪽 - 방향 키랄성 반전. 그림 2 (오른쪽)에서 볼 수 있듯이, 왼손잡이 이성질체에 대한 후속 열 활성화 과정은 MR 곡선의 기울기를 양수에서 음수로 다시 반전 시켰습니다. 오른손 - 왼손잡이 키랄성 반전을 통해 하향 - 스핀 선택성에서 상향 - 스핀 선택성으로 열 활성화 유발 스핀 스위칭을 암시한다. 광 조사 및 열처리 이후의 후속 측정에서 유사한 현상이 관찰되었다. 이 일련의 실험은 분자 모터의 360도 회전 중에 4 배의 스핀 스위칭이 유도되었음을 분명히 보여주었습니다. 이 새로운 유형의 새로운 유기 스핀 트로닉스 장치에서, CISS 효과를 통해 스핀 - 편광 생성의 기원 인 오른손 / 왼손 키랄성은 외부 자극에 의해 재구성 가능하며, 처음으로 인공 분자 모터 를 이용한 스핀 편극 전류 가 실현되었다. 현재의 결과는 분자 기계와 결합 된 차세대 유기 광 / 열경 광 장치의 개발에 유용합니다. 추가 탐색 스핀 플리퍼는 양성자를 뒤집는다.
자세한 정보 : Masayuki Suda 외, 재구성 가능한 스핀 필터를위한 광 구동 분자 스위치, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10423-6 저널 정보 : Nature Communications 국립 자연 과학 연구소 제공
https://phys.org/news/2019-06-electron-artificial-molecular-motors.html
.새로운 radiotracer는 암의 거의 30의 유형을 확인할 수 있습니다
핵 의학 및 분자 이미징 학회 조직 학적으로 입증 된 종양 개체를 거부하는 환자의 68Ga-FAPI PET / CT의 최대 강도 예측 (내림차순으로 정렬). Ca = 암; CCC = 담관 세포 암; CUP = 알 수없는 1 차 암종; MTC = 갑상선 수질 암; NET = 신경 내분비 종양. 크레디트 : Kratochwil C, Flechsig P, Lindner Y, 외. 핵, 2019 년 6 월 8 일
의학 저널 (Journal of Nuclear Medicine) 6 월호에 발표 된 연구에 따르면, 새로운 종류의 방사성 의약품이 악성 종양을 거의 30 가지 유형으로 분류하는 비 침습적 분류법에 효과적이라는 것이 입증되었습니다 . 연구진은 68Ga-FAPI 양전자 방출 단층 촬영 / 컴퓨터 단층 촬영 (PET / CT)을 사용하여 종양 특성 분석, 병기 결정 및 치료에서 새로운 응용 분야에 대한 길을 열어주는 매우 높은 섭취와 이미지 대조를 통해 다양한 종양을 이미지화 할 수있었습니다. 68Ga-FAPI 방사성 추적자는 종양의 질량의 90 %까지 기여할 수있는 암 관련 선유 아세포를 표적으로합니다. 많은 암 관련 섬유 모세포는 섬유 아세포 활성화 단백질 (FAP) 의 특이 적 발현에 의해 정상 섬유 모세포와 상이하다 . FAP 특이 적 억제제는 기존의 항암제로 개발되었습니다. 이제는 종양 타겟팅 방사성 의약품으로 진출했습니다. 후 향적 연구에서 연구자들은 일차, 전이성 또는 반복적 인 암에서 68Ga-FAPI 섭취를 정량화하기 위해 28 가지 종류의 암을 가진 80 명의 환자를 촬영하기 위해 PET / CT를 사용했습니다. 모든 환자는 표준 방법으로는 충분히 해결할 수없는 진단되지 않은 과제에 직면했기 때문에 종양 전문의를 치료함으로써 실험 진단을 받았다. 68Ga-FAPI 검사에서 주사 된 활동은 122-312 MBq이었으며 PET 주사는 주사 후 1 시간에 시작되었습니다. 종양 추적자 섭취량은 SUVmean과 SUVmax로 측정 하였다. 모든 환자가 검사를 잘 견뎌 냈습니다. 전반적인 SUV 평균값과 마찬가지로 원발 종양과 전이 병소의 68Ga-FAPI의 중간 값과 범위는 크게 다르지 않았으며 연구자들은 모든 결과를 하나의 그룹으로 분석했습니다. 가장 높은 평균 SUVmax (SUVmax> 12)는 육종, 식도, 유방, 담관암 및 폐암에서 발견되었습니다 . 가장 낮은 68Ga-FAPI 섭취량 (평균 SUVmax <6)은 갈색 세포종, 신 세포, 갑상선, 갑상선 낭포 성 암 및 위암에서 관찰되었다. 간세포, 결장암, 두경부, 난소, 췌장암 및 전립선 암의 평균 SUVmax는 중간 수준이었다 (SUVmax 6-12). 또한, 종양 - 대 - 배경 비율은 중간 그룹에서 3 배 이상이었고 고강도 섭취 그룹에서 6 배 이상 높았고, 높은 이미지 대조와 우수한 종양 묘사를 가져왔다. "68Ga-FAPI의 현저한 섭취는 많은 종류의 암, 특히 전통적인 18F-FDG PET / CT가 한계에 직면 할 때 유용합니다."라고 Uidel Haberkorn, MD, 하이델베르그 대학교 병원의 핵 의학 교수는 말했다. 독일, 하이델베르크의 독일 암 연구 센터. "예를 들어, 저 등급 육종은 일반적으로 양성 및 악성 병변 사이의 중첩을 초래하는 18F-FDG의 낮은 흡수율을 가지고 있습니다. 유방암에서 18F-FDG PET / CT는 일반적으로 재발에 사용되지만 일반적으로 초기 병징에는 권장되지 않습니다 식도암의 경우 18F-FDG PET / CT는 종종 림프절 병기에 대한 감도가 낮거나 중간 정도입니다. " 18F-FDG PET / CT와는 달리, 68Ga-FAPI PET / CT는 섭취 시간 동안 단식이나 기울기와 같은 특정 환자 준비없이 수행 될 수 있습니다. 이것은 68Ga-FAPI PET / CT의 잠재적 인 운영상의 이점으로, 환자의 편안함을 개선하고 작업 흐름을 가속화하기위한 것입니다. Haberkorn에 따르면, 68Ga-FAPI는 미래에 theranostic 접근법의 가능성을 제시합니다. "Cancer associated fibroblast는 면역 억제제로서 화학 요법에 대한 저항성을 부여하는 것으로 알려져있어 조합 요법의 매력적인 표적이되고있다"고 그는 말했다. "68Ga-FAPI 추적자는 보편적 인 DOTA- 킬 레이터를 포함하고 있기 때문에 반감기가 캐리어 분자의 종양 보유 시간에 맞는 치료 용 방사성 핵종으로 표지 할 수 있습니다. 추적자가 여러 중요한 종양 미래 엔 평가받을 치료 분야의 거대한 영역이있을 것 "이라고 말했다.
추가 탐색 새로운 '추적자'는 암 진단을 개선하고 치료에 유용 할 수 있습니다. 자세한 정보 : Clemens Kratochwil 외, 68Ga-FAPI PET / CT : 28 가지 다른 종류의 암에서의 추적자 섭취, Journal of Nuclear Medicine (2019). DOI : 10.2967 / jnumed.119.227967 저널 정보 : Journal of Nuclear Medicine 원자력 의학 및 분자 이미징 학회 제공
https://medicalxpress.com/news/2019-06-radiotracer-cancer.html
.전자 묶음은 RHIC에서 이온을 차갑게 유지합니다
Karen Mcnulty Walsh, Brookhaven 국립 연구소 LEReC 냉각 섹션 옆의 Brookhaven Lab 엔지니어 Mathew Paniccia. 전자는 Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC)의 냉각 섹션에서 성공적으로 이온을 냉각 시켰습니다. 크레디트 : 브룩 헤이븐 국립 연구소, 2019 년 6 월 5 일
가속기 물리학 자들은 브룩 헤이븐 국립 연구소 (Brookhaven National Laboratory)의 원자력 물리학 연구를위한 미국 에너지 국 (US Department of Energy) 과학 오피스의 RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider)에서 입자들의 광선을 차가운 상태로 유지하기 위해 전자를 많이 사용하는 획기적인 기술을 시연했다. 이 "bunched-beam"전자 냉각 기술은 RHIC에서 더 높은 입자 충돌 속도를 가능케 할 것이며, 과학자들은 충돌 파편을 연구하여 빅뱅 직후의 물질의 구성 요소에 대해 학습합니다. Brookhaven의 가속기 팀은 데이터가 부족한 정권 인 충돌기의 최저 에너지에서이 방법을 테스트하고 있지만 초기 우주를 채운 입자가 오늘날 우리의 세계를 구성하는 보통 물질로 어떻게 변형되었는지를 이해하는 것이 중요합니다. "저에너지 조건은 실제로이 기술에있어서 가장 도전적입니다."알렉세이 페도 토프 (Alexei Fedotov), 노력을 주도한 Brookhaven Lab의 가속기 물리학자가 말했다. "우리는 가장 까다로운 에너지 상황에서 낱장 빔 냉각 을 시연 했으므로 미래의 일렉트론 - 이온 충돌기 (Electron-Ion Collider)를 포함하여 더 높은 에너지에서 이러한 동일한 원리를 적용 할 수있는 가능성을 열어줍니다."
도전 과제 극복하기
그 성취는 50 년 전에 러시아의 물리학자인 Gersh Budker가 발명 한 아이디어를 토대로합니다. 즉, 더 큰 입자의 빔에서 열을 추출하기 위해 전자 빔 (본질적으로 동일한 속도로 움직이는 더 큰 입자보다 더 차갑습니다)을 사용합니다. 이렇게하면 입자가 단단히 채워지고 충돌 할 가능성이 높아집니다. 그러나 Brookhaven 버전에는 의심스러운 분야의 전문가조차도 그렇게 빨리 성공할 수있는 일련의 세계 최초의 성과와 혁신이 포함되어 있습니다. "극복해야 할 많은 물리학 적 및 공학적 도전이있었습니다"라고 Fedotov는 말했습니다. 이 팀은 RHIC 터널 내부에 들어 맞는 새로운 최첨단 전자 가속기를 구축하고 위임해야했습니다. 여기에는 다음과 같은 표준 직류 (DC) 방식보다는 소형 RF 가속 기술을 사용했습니다. 모든 이전의 전자 냉각 설정. 그리고 RHIC의 이온은 연속적인 흐름이 아닌주기적인 입자의 덩어리로 순환하기 때문에, 전자는 그 본질적인 차가움을 유지하면서 타이밍뿐만 아니라 에너지와 궤적에서도 그 낱단과 일치하는 펄스로 생성되어야했습니다. 또한 RHIC는 실제로 두 개의 가속기로, 이온 빔이 두 번의 비 虫 거리에서 반대 방향으로 움직이기 때문에 물리학 자들은 두 전자 빔을 동일한 전자 흐름으로 냉각시키는 방법을 찾아야했습니다!
가속기 과학에서 많은 중요한 진보를 포함하는 LEReC 시스템의 개략도. RHIC 터널 외부의 레이저 설정에서 발생한 빛이 고유 한 직류 (DC) 광전지 건의 광전지에 충돌하면 초전도 고주파 (SRF) 캐비티에 의해 가속되어 RHIC의 냉각 섹션으로 운반되는 전자 묶음을 생성합니다. 여기서 냉기는 RHIC의 이온 뭉치와 정확히 일치하여 열을 추출하고 충돌 속도를 극대화하기위한 목적으로 이온을 단단히 유지합니다. 크레디트 : 브룩 헤이븐 국립 연구소 "
그렇지 않으면 두 전자 가속기를 만들어야했습니다."라고 Fedotov는 말했습니다. "실제로 이것은 하나의 RHIC 빔에서 가속 된 전자가 열을 추출하기 위해 전파 한 다음 180도 회전하여 다른 RHIC 빔의 이온을 냉각시키는 100 미터의 빔라인을 포함한 많은 복잡한 구성 요소로 이루어져 있습니다 반대 방향으로 움직여 라. 전자 생성 이 정밀 전자 묶음을 생성하고 신속하게 가속화하기 위해이 팀은 레이저 활성화 광전지 전자총과 가속 RF 공동을 사용했습니다. 이 총은 고주파 고출력 레이저와 Brookhaven에서 설계 한 광전지를 사용하며,이 광전지는 Brookhaven의 계측부에서 RHIC 터널까지 진공 챔버에서 한 번에 12 개씩 운반됩니다. RHIC에 일단 도달하면 진공 챔버가 관람차처럼 회전하여 RHIC가 작동하는 동안 광 캐소드가 마모되면서 광전지가 전환되어 RHIC에 대한 액세스가 제한적일 때 장기간 작동하도록 총을 높은 전류로 실행할 수 있습니다. "이 디자인에 대해 처음 이야기했을 때, 2015 년에 이것은 단 한 번의 그림이었습니다!" Fedotov는 말했다. "이제 우리는 일상적으로 사용하고 있습니다." 광전지가 전자 펄스를 방출하도록 유발하는 녹색 레이저는 최초의 단일 광섬유 기반 레이저로 생성 된 최고 평균 출력 녹색 레이저입니다. 레이저 펄스의 정밀 정렬 및 트리밍은 냉각을 위해 생성 된 전자 밴드의 주파수를 제어합니다. 레이저 및 광전지 총은 2017 년 5 월에 첫 번째 전자 펄스를 생성했습니다. 그 후 2017 년 말에 첫 번째 7 미터의 빔라인 (가속기 인젝터)을 시운전 한 후 팀은 5 개의 RF 캐비티 및 직선을 포함하여 100 미터의 빔라인을 설치했습니다 냉각 섹션은 2018 년 1 월에 몇 개의 자기 차폐 층으로 덮였습니다. 그들은 지난 해 전체 전자 가속기를 시운전하기 위해 보냈습니다.
음극 삽입 장치 옆에있는 Collider-Accelerator Department 진공 그룹 구성원 : Mike Nicoletta, Kirk Sinclair 및 Ken Decker. 크레디트 : 브룩 헤이븐 국립 연구소
시원하게 유지하기
"주요 도전 과제는 냉각에 필요한 모든 특성을 갖는 빔을 전달하는 것입니다. 즉, 에너지가 작은 각도로 모든 방향으로 작은 상대적 속도를 의미하며,이 매우 낮은 에너지의 전자빔을 100m의 빔 전송 라인을 따라 유지하면서 전파시킵니다 이러한 특성은 시운전을 주도한 가속기 물리학 자 드미트리 카이 란 (Dmitry Kayran)이 말했다. Kayran은 빔 파라미터를 최적화하는 시뮬레이션 작업에 대해 설명했으며, 빔 모니터링 장비를 설치하면 RF 가속 공동 배치가 결정되었습니다. "가속 때문에 빔 품질이 저하 될 수 있으므로 에너지 모니터링을 가능한 한 낮게 유지하려면이 모니터링과 신중한 조정이 필요합니다."Kayran이 말했습니다. "저에너지 RHIC 전자 냉각 (LEReC)을위한 냉각 섹션의 설계는 독특합니다."라고 그 노력의 일부를 이끌어온 가속기 물리학 자 Sergei Seletskiy가 말했다. "두 RHIC 링의 냉각 섹션에서 빔 품질을 유지하는 것은 어려운 일이며이 프로젝트를 통해 처음으로 시연 된 것입니다. "우리의 프로젝트의 많은 독특한 특징과 과제는 50 년 만에 처음으로 이온 충돌 에너지로 전자 냉각을 직접 적용한다는 사실과 관련이 있습니다. "이 모든 것을 모아서한데 모은 전자 빔과 두 개의 충돌 링으로 이온을 냉각시키는 작업은 놀랍습니다. 이것은 가속기 물리학에서 큰 업적입니다!" 다음 단계는 냉각으로 내년 RHIC 저에너지 충돌의 충돌 속도를 높이고 데이터를 추출하고 물질의 빌딩 블록에 대해 밝히는 바를 보여주는 것입니다. Brookhaven Lab에서 실험적으로 시연 된 bunched-beam 전자 냉각 기술을 통해 고 에너지 냉각에 적용하면 제안 된 Electron-Ion Collider를 포함하여 미래의 여러 가속기 물리 프로젝트에 필요한 고품질의 하론 빔을 생성하여 새로운 가능성을 열 수 있습니다 (EIC). LEReC는 DOE Office of Science로부터 자금을 지원 받았고, Brookhaven Lab의 Collider-Accelerator Department and Instrumentation Division의 도움과 전문 지식뿐만 아니라 Fermi National Accelerator Laboratory, Argonne National Laboratory, Thomas Jefferson National Accelerator Facility 및 코넬 대학.
추가 탐색 Relativistic Heavy Ion Collider에서 차가운 전자빔을 생성하여 충돌 속도를 증가 시킴 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2019-06-electron-bunches-ions-cool-rhic.html
.평범하지 않은 일본 식물이 잎 배열 패턴을 모델링하는 데 사용 된 방정식을 다시 계산하도록 유도합니다
에 의해 도쿄의 대학 도쿄 대 (University of Tokyo)의 연구원은 최근 Orixa japonica 의 특이한 패턴을 연구하여 잎 배열 패턴 ( phyllotaxis )을 계산하는 데 사용되는 방정식을 향상시켰다 . 온 잎 O. 자포니카의 분기 (왼쪽)과 orixate에 어긋나 기 (오른쪽)의 개략도. orixate 패턴은 나뭇잎 사이의 각도 (180도에서 90도 사이에서 180도에서 270도까지)의 독특한 4주기 변화를 표시합니다. 주사 전자 현미경 이미지 (중앙 왼쪽 아래)는 Orixa japonica 의 겨울 새싹을 보여줍니다잎이 먼저 자라기 시작합니다. 원시 잎은 가장 오래된 잎을 P8로, 가장 잎을 P1로 순차적으로 표시합니다. 레이블 O가 촬영 정점을 표시합니다. 크레디트 : Yokohura Takaaki, Iwamoto Akitoshi, Sugiyama Munetaka, CC-BY, 원래 PLOS Computational Biology DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1007044에 게재 된 이미지, 2019 년 6 월 6 일
잎은 그늘, 단풍 또는 미각으로 즐기며 식물 잎의 배열은 종을 식별하는 실용적인 방법입니다. 그러나 식물이 잎의 배열을 조절하는 방법에 대한 세부 사항은 식물학에있어 계속적인 수수께끼로 남아 있습니다. 최근 특유의 잎 무늬가있는 일본의 식물 종은 거의 모든 식물이 잎의 배열을 어떻게 통제하는지에 대한 예상치 못한 통찰력을 최근에 나타냈다. "우리는 하나의 독특한 잎 배열 패턴을 설명하기 위해 새로운 모델을 개발했다. 그러나 실제로, 특정 식물의 특성뿐만 아니라 자연에서 관찰되는 거의 모든 잎 배열 패턴의 다양성의 범위를 더 정확하게 반영한다"고 부교수가 말했다. 도쿄 대학 코이 시카와 식물원의 스기야마 문 타카. 모든 각도에서 식물 종의 잎 배열을 확인하기 위해 식물 학자들은 잎 사이의 각도를 측정하여 줄기를 가장 오래된 잎에서 가장 먼 잎까지 이동시킵니다. 일반적인 패턴은 대칭과 배치 잎이 일정한 간격으로 일부 구형 선인장에 바늘이나 즙이 나선형 알로에와 같은, 또는 피보나치 황금 각도 나선 90 개도 (바질 또는 민트), 180 개도 (대나무처럼 풀 줄기)의을 ( ). 스기야마 (Sugiyama)의 연구팀이 연구 한 독특한 패턴은 일본, 중국 및 한반도의 관목 인 Orixa japonica 종 이후에 "orixate"라고 불린다 . O. Japonica 는 때때로 헷지로 사용됩니다. O. Japonica 잎 사이의 각도 는 180도, 90도, 180도, 270도이며, 다음 잎은 패턴을 180 도로 재설정합니다. "우리의 연구는 자연의 아름다운 패턴을 진정으로 이해할 수있는 가능성을 가지고 있습니다."라고 Sugiyama는 말했습니다.
노드 당 하나의 리프를 갖는 리프 배열은 대체 필로 랙스 (alternate phyllotaxis)라고 불리우는 반면, 노드 당 2 개 이상의 리프를 갖는 배열은 소실 된 (phorlotaxis)이라고 불린다. 일반적인 대체 유형은 distichous phyllotaxis (대나무)와 Fibonacci spiral phyllotaxis (즙이 많은 나선형 알로에)이며 일반적인 whorled types은 decussate phyllotaxis (바질 또는 민트)와 tricussate phyllotaxis ( Nerium oleander , 때때로 dogbane으로 알려져 있음)입니다. 도쿄 대학의 연구원은 최근 Orixa japonica 의 비정상적인 패턴을 연구하여 잎의 배열 패턴을 계산하는 데 사용되는 방정식을 개선했습니다 . 신용 : Takaaki Yonekura, CC-BY-ND (크리에이티브 커먼즈, 저작자 표시, 파생 상품이 없음).
식물의 수학
Sugiyama의 연구팀은 잎 배열을 모델링하는 데 사용 된 기존 수학 방정식 을 철저히 테스트하여 조사를 시작했습니다 . 잎 배열은 1996 년 이래로 DC2 (Douady and Couder 2)로 알려진 방정식을 사용하여 수학적으로 모델링되었습니다. 이 방정식은 식물 생리학의 여러 변수의 가치를 변화시킴으로써 자연에서 관찰되는 잎 배열 패턴의 대부분을 생성 할 수 있습니다 (예 : 다른 식물 기관 간의 관계 또는 식물 내 화학 신호 강도). DC2에는 연구자들이 해결하고자하는 두 가지 단점이 있습니다. 1) DC2 방정식에 어떤 값을 넣었는지 상관없이, 특정의 드문 리프 배열 패턴은 절대로 계산되지 않습니다. 2) 피보나치 나선형 잎 배열 패턴은 자연에서 관찰되는 가장 일반적인 나선형 패턴이지만, DC2 방정식에 의해 계산 된 다른 나선형 패턴보다 조금 더 일반적입니다. 특이한 무늬 적어도 4 개의 관련없는 식물 종은 특이한 orixate 잎 배열 패턴을 가지고있다. 연구자들은 모든 식물에 의해 공유 된 근본적인 유전 및 세포 기계를 사용하여 orixate 패턴을 만들 수 있어야한다고 생각했다. 그 이유는 대안 가능성이 4 개 이상의 분리 된 시간으로 진화 된 매우 드문 잎 배열 패턴이 너무 어려울 것으로 보였기 때문이다. DC2 방정식에 사용 된 하나의 기본적인 가정은 잎이 근처의 다른 잎의 성장을 억제하기 위해 일정한 신호를 방출하고 신호가 더 먼 거리에서 약해진다는 것입니다. 연구진은 신호가 식물 옥신 옥신 (auxin)과 관련이있을 것으로 의심하지만 정확한 생리학은 알려지지 않았다.
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/mathematicso.mp4
도쿄 대학의 연구원은 Expanded Douady and Couder 2 방정식을 사용하여 나뭇잎이 식물 줄기에 어떻게 배열되는지 모델링했습니다. 새로운 방정식에서 각 잎은 나이가 들어감에 따라 다른 나뭇잎의 형성을 더 강하게 억제합니다. 비디오는 새싹 (빨간색 반원형)이 뾰족한 꼭대기 (중앙 검은 색 원형)에서 형성되어 잎 정렬 패턴의 하향식보기를 보여줍니다. 밖으로 바깥쪽으로 자랍니다. 억제 영역은 등고선지도로 표현되며, 여기서 빨간색은 가장 강한 억제 강도를 나타내고 파란색은 가장 약한 억제 강도를 나타냅니다. 크레디트 : Takaaki Yonekura, CC-BY-ND Orixate phyllotaxis 비디오는 원래 PLOS Computational Biology DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1007044에 실렸고 , 다른 유채 꽃 패턴은 발표되지 않았다.
희귀 패턴 및 공통 규칙
"우리는이 한 가지 기본 가정을 변경했다. 억제력은 일정하지 않지만 실제로는 나이에 따라 변한다. 우리는 나이가 들면서 억제력의 증가와 감소를 시험했으며, 오래된 잎이 더 강한 억제 효과를 보였을 때 특유의 orixate 패턴이 계산되었다. "스기야마가 말했다. 연령에 따라 변하는 억제 신호 능력에 대한이 통찰력은 식물 개발의 유전학이나 생리학에 대한 미래 연구를 지시하는 데 사용될 수 있습니다. 연구원은이 방정식의 새로운 버전을 EDC2 (Expanded Douady and Couder 2)라고 부릅니다. 연구 논문의 첫 저자 인 박사 과정 학생 인 Takaaki Yonekura는 EDC2에 의해 계산 된 수천 개의 잎 배열 패턴을 생성하고 동일한 패턴이 얼마나 자주 생성되었는지 계산하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션을 설계했습니다. 자연에서보다 일반적으로 관찰되는 패턴은 EDC2에 의해 더 자주 계산되어 공식을 생성하는 데 사용 된 아이디어의 정확성을 뒷받침합니다. "우리의 새로운 공식에 의해 아직 설명되지 않은 다른 매우 독특한 잎 배열 패턴이 있습니다. 거의 모든 패턴뿐만 아니라 모든 잎 배열의 모든 알려진 패턴을 설명 할 수있는 새로운 개념을 설계하려고합니다."라고 Sugiyama는 말했습니다. 직접하십시오 - 패턴을 ID로 지정하십시오. 전문가는 식물의 잎 배열, 또는 phyllotaxis , 패턴을 확인할 때 비교적 새로운 잎 그룹을 조사 할 것을 권장 합니다. (그리스어, phyllon 은 잎을 의미합니다.) 오래된 잎은 바람이나 태양에 노출 될 수 있으므로 돌기에 대한 진정한 부착 각을 확인하기 어려울 수 있습니다. 줄기를 원으로 생각하고 서클에서 가장 오래된 잎과 두 번째로 오래된 잎이 어디에 부착되어 있는지주의 깊게 관찰함으로써 시작하십시오. 이 두 나뭇잎 사이의 각도가 첫 번째 " 발산 각 " 입니다. 줄기에 점점 더 어린 잎 사이의 분기 각도를 계속 확인하십시오. 발산 각의 패턴은 잎 배열 패턴 이다. 일반적인 잎 배열 패턴 distichous (일반 180 개도, 대나무), 피보나치 나선형 (일반 137.5도, 즙 있습니다 그라프 토 페탈 룸 paraguayense ), decussate (일반 90 개도, 허브 바질), 및 tricussate (일반 60 개도, Nerium 서양 협죽도 , 때로는 알려진, 도그 본).
추가 탐색 당신의 잎은 왼손잡이입니까? 이전에 간과 된 Arabidopsis 및 토마토 잎의 비대칭 성 자세한 정보 : 요 네쿠라 타카키, 이와 모토 아키 토시, 후지타 히로노리, 스기야마 문 타카. 2019. phyllotaxis에 주된 초점을 둔 식물에서의 주요 및 소수 phyllotactic 패턴의 포괄적 인 생성에 대한 수학적 모델 연구. PLOS 전산 생물학 . DOI : 10.1371 / journal.pcbi.1007044 저널 정보 : PLoS Computational Biology 도쿄 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-unusual-japanese-recalculation-equation-leaf.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
.자기 치유 DNA 나노 구조
에 의해 미국 화학 학회 수리 분자 (녹색 염료)는 DNA 나노 튜브 (청색 염료)를자가 치유 할 수 있습니다. 빨간 염료는 나노 튜브를 만드는 데 사용되는 "시드"입니다. 스케일 바, 2 마이크론. 크레딧 : 2019, DOI : 10.1021 / acs.nanolett.9b00888, Nano Letters 에서 발췌 ., 2019 년 5 월 29 일
튜브와 종이 접기 모양과 같은 나노 구조로 조립 된 DNA는 언젠가 DNA 컴퓨터에서부터 나노 의약에 이르기까지 다양한 응용 분야를 찾을 수 있습니다. 그러나 이러한 흥미로운 구조는 DNA를 분해하는 뉴 클레아 제라고 불리는 효소 때문에 생물학적 환경에서 오랫동안 지속되지 않습니다. 이제 연구원들은 혈청에서 스스로 치유 할 수있는 DNA 나노 구조를 설계했습니다. 그들은 결과를 ACS의 일기 Nano Letters에보고 합니다. 언젠가는 의사가 DNA 나노 구조를 인체에 도입 하여 질병을 진단하거나 약물을 전달할 수 있습니다. 그러나 먼저, 그들은 핵산 분해 효소가 공격 할 때 분자를 보호하거나 고치는 방법을 찾아야합니다. 연구자들은 DNA를 화학적으로 변형 시키거나 코팅하는 것과 같이 혈청 내 구조를 안정화시키는 몇 가지 접근법을 개발했다. 그러나이 안정화 된 DNA를 제조하는 것은 비용이 많이 들고 시간이 오래 걸릴 수 있으며, 이러한 변형은 나노 구조의 생체 적합성이나 기능에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 Yi Li와 Rebecca Schulman은 DNA 나노 구조의 수명을 실질적으로 연장 할 수있는 자체 수리 공정을 개발하기를 원했습니다. 연구자들은 작은 DNA "타일"에서 스스로 조립하는 DNA 나노 튜브를 설계했습니다. 체온의 혈청에서 나노 구조는 단지 24 시간 만에 분해됩니다. 그러나 연구원들이 나노 튜브가 함유 된 혈청에 여분의 타일을 추가하면 빌딩 블록이 손상된 구조물을 수리하여 수명이 96 시간 이상으로 연장되었습니다. 다르게 착색 된 형광 염료로 원래의 나노 튜브 및 여분의 타일을 라벨링함으로써, 팀은 추가 작은 DNA 조각이 손상된 타일을 대체하고 나노 튜브 끝단에 결합함으로써 분해 구조를 복구한다고 결정했습니다. 연구진은자가 치유 방법을 사용하여 DNA 나노 구조가 몇 달 또는 그 이상 유지 될 수 있다는 컴퓨터 모델을 개발했다.
추가 탐색 약물 전달을 위해 고안된 DNA 나노 구조는 기술적 과제로 남아 있습니다. 자세한 정보 : "혈청에서자가 치유하는 DNA 나노 구조" Nano Letters (2019). pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.nanolett.9b00888 저널 정보 : Nano Letters 에서 제공하는 미국 화학 학회
https://phys.org/news/2019-05-self-healing-dna-nanostructures.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