supermniphobic 표면을위한다면 디자인 최적화
내게 큰 큰 감동을 주었다.
남.북.미에게 상생의 장을 가시화 시킨 트럼프의 거침없는 행보에 부드럽고 따뜻한 한층도 노련해진 정치인의 모습을 보았다. 주한 미장병과의 만남에서의 쇼맨 쉽은 연출 무대로는 할리우드급 최고이다. 그가 장병의 이름과 관련 내용들을 일일리 열거하며 연설하는 것은 무척 인성적으로.. 그가 노인인데, 기억력이 매우 좋고 적재적소에 분위기를 만드는 솜씨가 미국 노인들의 전형적인 우수한 유머감각과 지능을 엿볼 수 있었다. 거의 리얼한 영화 배우급 연기 같았다. 정치적 발언에 천재다운 면모에 인간미가 정말 풍부한 재치있는 많은 말들이 시청하는 이에게 즐거움과 흥미로움까지 안기며 마냥 놀라움을 주었다.
물론 그의 행보는 재선을 노리지만 어제의 판문점에서의 북미 정상간의 만남을 통해 한반도 평화와 번영이 대화로 공존할 수 있다는 것을 증명한 역사적인 날이다.
이 역사적인 사건의 숨은 공로는 역시 문재인이다. 그의 친북좌경을 최근까지 크게 우려했지만, 결국 한미동맹에서 대한민국을 지키고 남북 형제국이 미국의 도움으로 글로벌 경제 경쟁을 하여 평화와 번영의 프로세스를 만들 수 있다 점을 가시화 시킨 점이다. 2019 노벨 평화상을 충분히 받아도 될 역사적인 사건이 바로 2019년 6월 30일 판문점 트럼프.김정은 .문재인 3자 회동이였다. 한반도의 불안과 갈등을 대화와 협력으로 풀수 있다는 가능성을 보여준 자체가 진실이기에 노밸평화상 가치가 있는거다. 어제는 정말, 남.북.미 모두에게 정말 기쁨과 희망 그리고 감동까지 준 역사적인 날이였다. 한반도의 평화와 공존이 화해와 협력으로 나갈 수 있는 가능성을 보여준 북미간 정상의 판문점 만남은 감동 그자체 이였다. 굿굳이다. 기분이 넘 좋고 미래가 밝아 보인다.
이제, 문재인은 국내 정치적 갈등도 해소하길 바란다. 815 특별 사면으로 전직 대통령(특히 박근혜)과 각료들을 정치적 이해와 용서, 화합 정치의 틀을 만들라. 국론분열은 큰 정치도 못하고 좋은 이미지도 평가절하된다. 사심없이 박근혜를 풀어 줘라. 큰 정치는 인간미에서 나오며 포용과 이해의 대화에서 따뜻하고 부드러우면서도 강한 정치인이 무엇인지 트럼프 처럼 보여주길 바란다. 역시 문재인의 숨은 야망과 비젼이 애국.애족심 임을 새삼 느껴지긴 한다. 심한 오해가 있었다면 나의 악의없는 무지와 불찰이니 널리 양해를 구합니다.
남과 북이 미래의 큰 한반도 통일로 가는 번영과 평화에 정치적 체제 이질적 현실에서 상생의 필요성이 절실하다. 대화와 협력으로 북핵문제를 풀고 남북이 미국과 손을 잡고 글로벌 세계에서 형제국의 저력을 보여주자. 과학인재들을 양성하여 남북이 함께 달과 화성에 우리 민족의 한반도 우주선을 보내고 우리 한반도 민족도 우주의 땅을 타이탄까지 차지하자.
https://band.us/page/73624329/post/4272
mss(magic square system)master:jk0620
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://twitter.com/ljunggoo
.연구원은보다 효율적인 태양 전지를 만들기 위해 새로운 재료의 사용을 모색합니다
플로리다 주립 대학 캐슬린 허니 (Kathleen Haughney) 박사후 연구원 Sarah Wieghold와 Lea Nienhaus 교수는 적외선을 사용할 수있는 더 나은 태양 전지를 만드는 방법을 찾고 있습니다. 학점 : Florida State University, 2019 년 6 월 28 일
플로리다 주립대 학교의 한 연구원은 태양 전지가 적외선을 흡수하고 사용할 수있는 혁신적인 방법을 개척하고 있습니다.이 기술은 일반적으로 태양 전지 기술에 사용할 수없는 태양 스펙트럼의 일부입니다. 그들의 연구는 Matter and Journal of Physical Chemistry Letters 지에 게재 된 두 개의 새로운 연구에 발표되었습니다 . "우리는 태양 전지 의 효율을 최적화하는 과정을 연구 중"이라고 Lea Nienhaus의 화학 및 생화학 조교수는 말했다. "주요한 추진 과제는 태양 광 응용 분야에서이 공정을 최적화하는 것입니다." Nienhaus와 박사후 연구원 Sarah Wieghold는 광자 상향 변환 ( photon upconversion) 이라고 불리는 과정을 촉진하기 위해 태양 전지에 대한 새로운 접근법을 만들었습니다 . 광자 상향 변환에서 두 개의 저에너지 광자는 가시광을 방출하는 하나의 고 에너지 광자로 변환됩니다. 일반적으로이 장치는 광자 상향 변환을 민감하게하기 위해 금속 유기 분자 또는 반도체 나노 결정을 사용했지만 Nienhaus와 Wieghold는 유망한 태양 전지 재료 인 납 할로겐화 페 로브 스카이 트의 박막을 사용했습니다. 페 로브 스카이 트 (perovskite)는 상향 변환 된 발광 루 브렌라는 탄화수소와 결합된다. 이 과정의 배경은 적외선을 감지하고 사용할 수있는 보다 효율적인 태양 전지 를 만드는 것 입니다. 적외선 스펙트럼의 파장은 일반적인 태양 전지에서 전자를 여기시키는 데 필요한 충분한 에너지가 없으므로 실행 가능한 에너지 원이 아닙니다. "그것은 태양 전지가 흡수 할 수없는 태양 스펙트럼이 상당량 존재한다는 것을 의미합니다."라고 Nienhaus는 말했습니다. "우리는 적외선을 태양 전지에서 볼 수 있고 사용할 수있는 파장으로 바꾸기를 원한다." 장치 효율을 향상시키기 위해 연구자들은 적절한 두께의 페 로브 스카이 트막을 만들 필요가있었습니다. 그들은 20, 30, 100 및 380 나노 미터 두께의 필름을 테스트했습니다. 두께가 30 나노 미터 이상일 때, 상향 전이 과정은 태양 조건 하에서 효율적이되었습니다. "장치 성능을 최적화하기 위해 납 - 할라이드 페롭 스카이 트 필름 의 흡수체 두께를 변경했습니다 ."라고 그녀는 말했습니다. Nienhaus와 Wieghold가 테스트를 진행하면서 장치가 비정상적인 방식으로 작동 함을 발견했습니다. 장치가 적외선을 가시 광선으로 바꾸고 있지만, 페 로브 스카이 트는 상향 변환 과정에서 생성 된 가시광 중 일부를 재 흡수하고있었습니다. "Perovskite 필름을 사용하는 것에는 상반 관계가 있습니다."라고 Wieghold는 말했습니다. "루블렌에서 생성 된 가시광이 더 많다고해서 장치에서 빛이 더 많이 나오는 것은 아닙니다. 직관적이지 않습니다." 결과적으로,보다 상세한 디바이스 기술은 적외선 광의 비율에 비해 최적화하기 위해 요구되는 가시 광선 장치 아웃 연구자했다.
추가 탐색 카페인은 태양 전지에 에너지 부스트를 제공합니다 추가 정보 : Sarah Wieghold 외. Subsolar Fluxes, Matter (2019) 에서 효율적인 솔리드 스테이트 광자 상향 변환을위한 Halide Perovskite 박막의 삼중 항 민감도 DOI : 10.1016 / j.matt.2019.05.026 Sarah Wieghold et al. 납 할로겐화 페 로브 스카이 트 민감성 고체 상향 변환에 대한 삼중 항 확산의 영향, Journal of Physical Chemistry Letters (2019). DOI : 10.1021 / acs.jpclett.9b01526 저널 정보 : Journal of Physical Chemistry Letters 에 의해 제공 플로리다 주립 대학
https://phys.org/news/2019-06-explore-materials-efficient-solar-cells.html
.supermniphobic 표면을위한다면 디자인 최적화
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 비디오는 연구에서 확인 된 표면 특성 인 θ ° = 60 °에서 이중으로 재진입 된 기하 구조에 대한 기둥 접촉 (PC) 메커니즘을 보여줍니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328, 2019 년 6 월 28 일 기능
에서 재료 과학낮은 표면 장력 액체를 강력하게 밀어내는 표면은 'superoleophobic'으로 분류되며, 높은 표면 장력 액체 방충제는 '초 소수성'이며 두 표면 모두를 나타내는 표면은 '초 동의 성 (superomniphobic)'입니다. Superomniphobic 표면은 방대한 응용 분야에 대한 표면 설계의 최전방에 있습니다. 최근의 연구에서 영국과 미국의 물리학 및 프록터 앤 갬블 (Physic and Procter and Gamble) 부서의 JR Panter와 동료들은 체계적인 세 가지 표면 습윤 특성을 개발하기위한 계산 방법을 개발했습니다. 여기에는 접촉각 히스테리시스, 임계 압력 및 최소 에너지 습윤 장벽이 포함됩니다. 이 연구에서 과학자들은 정량 모델을 개발했고 기존 모델 내에서 부정확 한 가정을 수정했습니다. Panter et al. 이 분석을 동시에 결합하여 멤브레인 증류 및 디지털 마이크로 유체 분야의 응용 분야에 적합한 구조의 최적화 전략을 입증했습니다. 습윤성을 길항 적으로 결합시킴으로써, 과학자들은 수퍼 모 니스피 성 표면을 최적으로 설계하기위한 다각적 인 접근법을 구현했다. 유전자 알고리즘을 사용하여 최대 10,000 배의 속도 향상을위한 효율적인 최적화를 용이하게했습니다. 연구 결과는 Science Advances에 게시됩니다 . Superomniphobic 표면은 낮은 표면 장력의 액체 (오일과 알콜)가 증기가 채워진 표면 구조에 매달린 채로 있도록 허용하는 물리적 인 마이크로 및 나노 텍스쳐를 가지고 있습니다. 이 액체 방출 능력은 광범위한 응용 분야에 걸쳐 변형 가능성을 지닌 낮은 점성 항력으로 효율적인 액적 이동을 촉진 할 수 있습니다 . 여기에는 수질 정화를위한 지속 가능한 기술 , 생체 의학의 항생제 전략 , 지문 방지 코팅 기술, 음식물 쓰레기 줄이기 및 다양한 생화학 기술 이 지구 규모로 포함됩니다.
LEFT : 시뮬레이션 서페이스 구성. 레이블이 표시된 구조 매개 변수를 보여주는 2D 단면도가있는 3D 시뮬레이션 반복 장치의 그림. RIGHT : 제로 압력에서의 재진입 및 이중 재진입 형상에 대한 CAH (접촉각 히스테리시스)를 유도하는 정량화 및 메커니즘. (A) (i) 면적 분율 Fr 및 전체 캡 높이에 대한 CAH 의존성 Dr. Symbols는 후퇴시 탈회 메커니즘을 나타내며 자주색 다이아몬드는 혼합 메커니즘을 나타냅니다. (ii 및 iii) 시뮬레이션 된 θr (데이터 포인트)에 대한 브리지, 에지 및 립 디피 닝 후퇴 모델 (실선, 색상 코드)의 비교; 고정 된 Dr = 0.05와 0.35에서 Fr이 변화하는 예가 나와 있습니다. 시뮬레이션 데이터의 ± 1 ° 오차 막대가 너무 작아 보이지 않습니다. (B) 전진하는 액체 - 증기 경계면의 3D 시각화 (파란색으로 표시); 진행 방향은 검은 색 화살표로 표시됩니다. 검정색과 빨간색 선은 가운데 및 모서리 2D 단면도 표시합니다 (오른쪽). (C) (i ~ iv) 주요 후퇴 메커니즘의 시각화. 후퇴 방향은 검은 색 화살표로 표시됩니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328
미세 최근 돌파구를 포함한 마이크로 스케일 해상도에서 복잡한 구조의 형성을 허용 한 3 차원 (3-D) 프린팅 기술, 폴리머 micropillars 및 유동화 리소그래피 방법 . 이러한 매우 다재다능한 기술에도 불구하고 재료 과학자와 물리학 자들은 실제 응용에서 최적의 성능을 위해 표면 구조를 정확하게 설계하는 방법을 여전히 연구하고 있습니다. 세 가지 주요 습윤성을 보여 주어야 성공적인 omniphobic 설계는 (1)를 포함하는 낮은 접촉각 최대 액체 이동성, (2) 높은 임계 압력 superoleophobic 상태의 안정성, (3) 고 에너지 장벽실패로. 표면 설계의 복잡성으로 인해, 전산학 및 실험적 연구의 결합은이 기초를 이해하는 데 많은 시간과 비용이 소요될 수 있습니다. 현재 연구에서, Panter et al. 구조 매개 변수가 세 가지의 정의 된 기준에 미치는 영향을 이해하기위한 계산 전략을 먼저 설계함으로써 수퍼 모 놀 포스 (superomniphobic) 습윤 특성을 설계하는 문제를 극복했습니다. 다각적 인 최적화의 중요성을 설명하기 위해 멤브레인 증류 및 물방울 기반 디지털 마이크로 유체를 통한 수질 정화 의 두 가지 관련 사례를 사용했습니다 . 과학자들은 10,000 번까지의 속도 향상을 통해 동시 최적화를 효율적으로 수행 할 수있는 유전 알고리즘을 개발했습니다. 이 다재다능한 접근법은 표면 설계에 변형적인 접근법을 제공하기 위해 복잡한 표면 미세 가공 기술의 최근 혁신과 결합 될 수 있습니다 .
재진입 및 이중 재진입 형상에 대한 임계 압력 분석. (A) 재진입 성 (i) 및 이중 재진입 성 (ii) 형상에 대한 ΔPc 변화의 윤곽 플롯. 데이터 포인트는 고장 메커니즘이 BF (Depinned Cap Failure) 또는 DCF (Diffinned Cap Failure) 또는 PCF (Pinned Cap Failure)로 전환되는 임계 높이를 표시하며 오류 막대는 확산 인터페이스 폭으로 인해이 높이의 불확실성을 나타냅니다. 실선과 점선으로 표시된 흰 선은 각각 모세관 모델과 2D 모델을 기반으로 임계 높이를 나타냅니다. (B) 모델은 재진입 성 (i)과 이중 재진입 성 (ii)에 대해 Hr = 0.25에서 Cap Failure 메커니즘의 ΔPc에 맞는다. (C에서 E) 세 가지 실패 메커니즘은 3D로 표시되며 관련 대각선 단면이 표시됩니다. 임계 압력 액체 형태는 파란색으로 표시되며, 기상이 흰색으로 표시되고 계면은 검은 색 실선으로 표시됩니다. 적색 영역은 불안정한 초승달 모양이 ΔPc 이상으로 ΔP를 증가시킬 때 어떻게 진화 하는지를 보여줍니다. (D 및 E) 임계 압력에서 접촉 선의 모양을 강조하는 언더 캡 뷰. (F) 사용 된 3D 수평 (3DD) 및 3D 대각선 (3DH) 모세관 브리지 모델에 대한 세부 정보이며, 시스템 구성에 대한 내부 및 외부 원주 (파란색)를 나타냅니다. 3D 일러스트레이션은 시뮬레이트 된 액체 - 증기 인터페이스 (하늘색)와 수평 모세관 모델 (진한 파란색)을 비교합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328
임계 압력에서 접촉 선의 모양을 강조 표시합니다. (F) 사용 된 3D 수평 (3DD) 및 3D 대각선 (3DH) 모세관 브리지 모델에 대한 세부 정보이며, 시스템 구성에 대한 내부 및 외부 원주 (파란색)를 나타냅니다. 3D 일러스트레이션은 시뮬레이트 된 액체 - 증기 인터페이스 (하늘색)와 수평 모세관 모델 (진한 파란색)을 비교합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328 임계 압력에서 접촉 선의 모양을 강조 표시합니다. (F) 사용 된 3D 수평 (3DD) 및 3D 대각선 (3DH) 모세관 브리지 모델에 대한 세부 정보이며, 시스템 구성에 대한 내부 및 외부 원주 (파란색)를 나타냅니다. 3D 일러스트레이션은 시뮬레이트 된 액체 - 증기 인터페이스 (하늘색)와 수평 모세관 모델 (진한 파란색)을 비교합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328
과학자들은 먼저 각기 접촉각과 접촉각 이력 (CAH, 전진 각과 후퇴 각의 차이) 을 얻기 위해 표면 구조의 단일 행을 따라 전진하고 후퇴하는 액체 증기 계면을 시뮬레이션했습니다 . 그들은 가변 크기를 정사각형 배열로 배열하고 재진입 성 및 이중 재진입 형상 (매우 낮은 액체 - 고체 접촉률을 갖는 형상) 모두에 대해 히스테리시스가 동일 함을 관찰했습니다 . 시뮬레이션을 사용하여 과학자들은 현재 작업에서 그들을 묘사하고 모델링하는 네 가지의 지배적 인 후퇴 메커니즘을 관찰했습니다. 그 후, 새로운 모델 Panter et al. 이전 연구에서 제안 된 후퇴 모델을 정 성적으로 테스트그들의 정확성을 확인하십시오. 그들은 후퇴가 최적의 후퇴 각을 형성하는 데 에너지 적으로 유리한 각도를 얻기 위해 활발한 변화를 분석했다. 임계 압력에 대한 관심의 두 번째 매개 변수는 CAH의 시뮬레이션과 달리 재진입 성 또는 이중 리세 런트 표면 형상에 민감합니다. 과학자들은 임계 압력 연구에서 세 가지 실패 메커니즘을 관찰하고 구조 매개 변수의 함수로 정량화했습니다. 그들이 현재 작업에서의 수치화를 시뮬레이션 데이터와 비교했을 때 이전 연구에서 도입 된 널리 보급되고 널리 사용되는 임계 압력 모델이 상당히 단순화 되었음이 감지되었습니다. 예를 들어, 액체 - 증기 계면 형태에 대한 설명이 부족하면 제조 된 구조물이 필요한 것보다 몇 배 작고 기계적으로 약하다. 현재의 연구에서보다 정교한 모델을 개발함으로써 Panter et al. 임계 압력의 양적 정확도를 달성하고 원하는 복잡한 계면 형태를 성공적으로 모델링했습니다.
이 연구에서 확인 된 실패 메커니즘을 보여주는 비디오는 θ ° = 60 °에서 이중으로 재진입 된 형상에 대한 기본 접촉 (BC) 메커니즘을 보여줍니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328
최소 에너지 전이 메커니즘에 대한 세 번째 매개 변수를 연구 할 때, 과학자들은 세 가지 실패 메커니즘을 확인했다. 예를 들어, 표면 설계 실패는 흐름 , 진동 , 증발 , 응축 , 물방울 충격 , 전기 및 자기장 변경 또는 나노 스케일에서의 열 변동 을 포함한 광범위한 추가 섭동을 통해 시작될 수 있습니다. 실제 어플리케이션에서, 장애는 섭동의 조합에 의해 시작될 수 있습니다. 파손되지 않는 질감을 만들기 위해 Panter et al. 따라서 결합 실패의 최악의 시나리오를 설명하기 위해 최대 에너지 경로 (MEP)를 결합했습니다. 그들은 (1) 기본 접촉 (BC), (2) 필러 접촉 (PC) 및 (3) 캡 접촉 (CC)과 같은 세 가지 전이 경로를 확인한 다음 구조 매개 변수 공간에서 각 장벽을 계량화했습니다. 그 후, 그들은 주어진 표면 형상에 대한 에너지 전이의 가장 가능성있는 메커니즘을 평가했다 . 과학자들은 임계 압력을 극대화하고 에너지 장벽을 최소화하며 CAH를 극대화하기 위해 식별 된 구조적 특징을 동시에 최적화했습니다. 이를 위해 수질 정화 및 디지털 미세 유체 분야의 응용 분야에 최적의 2 개의 멤브레인 디자인을 수행했습니다. Panter et al. 또한 유전 알고리즘을 사용하여 매개 변수 공간에서 최적 설계를 효율적으로 배치하고 특수 습윤성 응용 분야에 대해보다 복잡한 구조를 설계 할 수 있음을 보여주었습니다.
멤브레인 증류 및 디지털 마이크로 유체 응용을위한 3 가지 습윤 특성의 동시 최적화. (A) 고정 된 Hr = 0.3, Ar = 0.05 및 tr = 0.05에서의 막 증류 채점 함수의 3D 등고선 플롯. 각 표면은 일정한 점수의 표면입니다. (ii) 최적의 Lr = 0.17에서 3D 등고선 플롯의 2D 슬라이스. 사각형 데이터 포인트는 2D 평면에 투영 된 유전자 알고리즘의 초기 (흰색), 두 번째 (밝은 회색), 다섯 번째 (어두운 회색) 및 최종 (검정) 세대를 나타냅니다. (B) 고정 B = 100 μm에서 Hr = 0.3 평면에 투영 된 디지털 마이크로 유체 응용 프로그램의 스코어링 기능. 연속적인 세대의 유전자 알고리즘 인구를 보여줍니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aav7328
이런 식으로 과학자들은 여러 가지 유체 단계와 접촉하는 중 mesoscopically 구조 표면 을 연구하기 위해 고도로 다양한 계산 기술을 개발했습니다 . 다각적 인 최적화 전략은 안정성과 확장 성을 위해 더욱 향상되어 실제 3D 수성 표면을 효율적으로 설계하기위한 3 차원 인쇄 및 리소그래피 방법을 포함한 제조 공정의 최근 발전과 함께 할 수 있습니다. 추가 탐색 스플래시 만들기가 모든 각도에 있습니다. 자세한 정보 : JR Panter et al. Superomniphobic 표면을위한다면 디자인 최적화, Science Advances (2019). DOI : 10.1126 / sciadv.aav7328 Arun K Kota et al. supermniphobic 표면의 설계 및 응용, NPG Asia Materials (2014). DOI : 10.1038 / am.2014.34 A. Tuteja et al. 견고한 무향 표 표면, 국립 과학 아카데미 회보 (2008). DOI : 10.1073 / pnas.0804872105 A. Tuteja et al. Superoleophobic 곡면 설계, 과학 (2007). DOI : 10.1126 / science.1148326 저널 정보 : 과학 진보 , 과학 , 국립 과학 아카데미 회보
https://phys.org/news/2019-06-multifaceted-optimization-superomniphobic-surfaces.html
.실험 물리학 자들은 초고속의 일관된 자력을 재정의합니다
에 의한 기술의 그라츠 대학 초단파 레이저 펄스가 두 레이어의 자화를 반전시키기 전에 빨간색 화살표가 니켈 (강자성)과 백금 (금속)의 레이어 스택의 정렬 된 자기 모멘트를 표시합니다. © JK Dewhurst, 2019 년 6 월 26 일
전자 회로의 최대 달성 가능 속도의 한계로 간주되는 펨토초 (10 -15 초) 미만의 빛 흡수를 통해 재료의 전자 특성에 직접 영향을 줄 수 있습니다 . 대조적으로, 물질의 자기 모멘트는 자기장에 의해 빛과 자성이 연결된 과정과 원형 교차로의 방법으로 지금까지만 영향을받을 수 있습니다. 이것이 자기 스위칭이 훨씬 오래 걸리고 수백 펨토초 이상 걸리는 이유입니다 . Greifswald 대학과 Graz University of Technology의 Max Phorn 연구소의 Quantum Optics와 Microstructure Physics를위한 Max Planck 연구소의 연구원 만이 지금 은 한 번에 강자성 물질 의 자기 적 특성 을 조작 할 수 있었다 레이저 펄스를 사용하여 가시 광선의 전기장 진동의 규모를 조정하여 전기적 특성과 동기화합니다. 이 영향은 200 배로 가속 될 수 있었고 시간 분해 된 attosecond spectroscopy를 사용하여 측정되고 표현되었습니다. 연구진은 Nature 지에 그들의 실험을 기술했다 .
결정적인 기준으로서 물질의 조성
attosecond spectroscopy에서 자성 재료매우 짧은 레이저 펄스로 포격되어 전자적으로 영향을받습니다. 마틴 슐츠 (Martin Schultze)는 뮌헨의 막스 플랑크 연구소 (Quantum Optics Institute)에서 근무하기 전까지 만해도 "빛의 번쩍임은 물질 내에서 본질적으로 지연되는 과정을 지연시킨다. TU Graz의 실험 물리학 연구소의 교수입니다. 그러나 강자성체와 비자 성 금속의 조합으로 인해, 설명 된 실험에서의 자기 반응은 전자의 반응만큼 빠르게 일어난다. Markus Münzenberg는 "특수 배치를 통해 전하 캐리어의 공간 재분배를 광학적으로 가능하게하여 자기 특성에 직접 연결된 변화를 이끌어 냈습니다."라고 말합니다. Schultze는 연구의 성공 규모에 대해 매우 열정적입니다. "이전에는 그러한 빠른 자기 현상이 관찰 된 적이 없었으며,이를 통해 초고속 자기는 완전히 새로운 의미를 갖게되었습니다." 베를린의 맥스 본 (Max Born) 연구소의 Sangeeta Sharma는 컴퓨터 모델을 사용하여 기본 프로세스를 예측했는데 "자성과 전자 스핀이 중요한 역할을하는 모든 애플리케이션에서이 기술을 통해 상당한 발전을 기대하고 있습니다."
응집 자기에 대한 초기 단계
또한, 연구원들은 측정에서 관찰 된 프로세스가 일관되게 실행됨을 보여줍니다. 즉, 이동하는 전하 캐리어의 양자 기계적 웨이브 특성이 보존된다는 것을 의미합니다. 이러한 조건은 과학자들이 물질의 더 큰 단위 대신에 개별적인 원자를 정보 운반체로 사용하거나 또 다른 특정 지연된 레이저 펄스를 사용하여 변화하는 자기 특성에 영향을 주어 기술적 소형화를 진전시키는 것을 허용합니다. "새로운 관점에 관해서, 이것은 양자 컴퓨팅의 전자 일관성과 같은 자성 분야와 비슷한 환상적인 발전을 가져올 수 있습니다."라고 슐츠는 말한다. 실험 물리학 연구소의 attosecond 물리학에 초점을 맞춘 워킹 그룹을 이끌고 있기를 바란다.
추가 탐색 빛으로 정확한 자력 탐침 자세한 정보 : 자력의 광파 동적 제어, Nature (2019). DOI : 10.1038 / s41586-019-1333-x , https://www.nature.com/articles/s41586-019-1333-x 저널 정보 : 자연 에 의해 제공 기술의 그라츠 대학
https://phys.org/news/2019-06-experimental-physicists-redefine-ultrafast-coherent.html
.합성 박테리아 기억 회로는 내장에서 생체 분자를 감지하기위한 미생물 진단을 가능하게합니다
로 하버드 대학 대장균. 신용 : Rocky Mountain Laboratories, NIAID, NIH, 2019 년 6 월 28 일
수백만 명의 사람들이 소화를 개선하기위한 목적으로 프로바이오틱스 캡슐을 섭취하지만, 그 박테리아가 장내의 질병을 감지하고 무엇인가 잘못되었을 때 나타낼 수 있다면 어떨까요? 하버드 대학 (Harvard University)과 하버드 의대 (Harvard Medical School, HMS)의 Wyss Institute의 새로운 연구는 장내에서 다양한 질병 유발 인자의 존재를 인식하고보고 할 수있는 새로운 박테리아 바이오 센서를 신속하게 식별 할 수있는 효과적이고 비 침습적 인 방법을 창안했다. 소화기 건강 모니터링 및 치료의 새로운 장을 열었습니다. 이 논문은 mSystems 에서 출판됩니다 . " 인간의 내장 microbiome 이 어떻게 행동 하는지에 대한 우리의 이해 는 아직 초기 단계에 있으며 살아있는 박테리아에서 바이오 센서를 만드는 대규모 연구를 방해하고 있습니다"라고 Wyss Institute의 전 박사후 연구원이었던 David Riglar 박사는 말했다. Imperial College London에서 헨리 데일 펠로우 (Sir Henry Dale Fellow) 연구 그룹을 이끌고있는 HMS. "이 연구는 장내의 다른 신호에 반응하는 박테리아의 유전 요소 를 밝혀내는 박테리아의 복잡한 신호 전달 경로에 한 발 더 가까이 다가가 질병을 장기간 탐지하고 치료할 수 있는 높은 처리량의 플랫폼을 제공합니다." 새로운 플랫폼은 Wyss Founding Core Faculty 회원 인 Pamela Silver 박사의 연구실에서 이전 작업을 토대로 제작되었습니다. 바이러스와 파생 된 "방아쇠 요소"에서 파생 된 "기억 요소"로 구성된 유전자 회로를 설계하여 주어진 자극 (원래는 항생제 테트라 사이클린의 비활성화 버전)의 존재를 탐지하고 기록 할 수 있습니다. 합성 회로는 대장균 박테리아의 게놈에 통합되었으며, 생쥐에게 도입되어 테트라 사이클린을 투여 받았다. 항생제는 박테리아 회로의 방아쇠 요소로 하여금 박테리아가 테트라시 클린의 존재를 "기억"하도록 최대 1 주일 동안 "켜져"있던 스위치처럼 "뒤집힌"기억 요소를 활성화 시켰습니다. "on" 그 연구팀은 동물에게 도입 된 생후 6 개월 동안 살아있는 생쥐의 내장에서 tetrathionate (염증의 존재를 나타내는 자연 발생 분자)를 검출하고보고하기 위해 회로를 조정할 수 있다는 것을 보여 주었다. 장기적으로 질병 상태를 진단하는 데 유용한 신호를 모니터하는 데 사용될 수 있습니다. 그러나 테트라 티오 네이트는 단지 하나의 분자입니다. 연구자들은 새로운 박테리아 기반 진단법을 개발하기 위해 더 많은 질병 신호에 반응 할 수 있는지를 알기 위해 다른 잠재적 인 트리거 요소를 신속하게 테스트 할 방법이 필요했습니다. 첫째, 메모리 요소가 "켜짐"상태로 바뀔 때 활성화되는 항생제 내성 유전자를 추가함으로써 유전체 회로를 변형시켜 박테리아가 항생제 spectinomycin에 생존 할 수있는 방아쇠를 "기억"하도록 허용했습니다. 업데이트 된 회로를 다양한 분자 신호에 대해 테스트하기 위해 그들은 메모리 요소와 게놈에 고유 한 방아쇠 요소를 각각 포함하는 다양한 균주의 E.coli 라이브러리를 만들었습니다. 이 박테리아 균주 라이브러리는 살아있는 생쥐의 내장에 도입되어 트리거 요소가 생쥐의 내장에있는 물질에 의해 활성화되었는지 확인합니다. 그들은 spectinomycin이 섞인 배지에서 마우스의 배설물 샘플로부터 박테리아를 키울 때 많은 균주가 자라는 것을 발견했으며, 그들의 기억 요소가 생쥐를 통과하는 동안 켜져 있었음을 나타냅니다. 특히 두 균주는 마우스를 격리 시켰을 때조차도 일정한 활성화를 보였으며 마우스의 내장 내부의 조건에 의해 활성화되어 장 특정 신호의 센서 역할을 할 수 있음을 나타냅니다. 연구진은 트리거 요소가 염증과 관련이 있다고 생각되는 유전 적 서열 인 대장균 균주의 더 작은 라이브러리를 사용하여 실험을 반복했으며 그 중 10 개는 마우스를 통과하는 동안 활성화되었다. 이 라이브러리를 장 염증을 일으킨 마우스에게 투여했을 때, 특정 한 균주는 건강한 마우스와 비교하여 염증이있는 마우스에서보다 강한 기억 반응을 나타내어 마우스 굿에서 염증성 생체 분자의 존재를 성공적으로 기록 할 수 있었으며 따라서 위장관 건강의 생활 모니터로. "이 방법의 장점은 박테리아 게놈의 기능과 조절의 많은 부분이 아직 알려지지 않았기 때문에 우리가 스스로 설계 할 수없는 자연계에 이미 존재하는 바이오 센서를 식별 할 수 있다는 것입니다"라고 Alexander 최근 박사 학위를 취득한 Naydich. 실버 실험실에서. "우리는 잠재적으로 가능한 해결책을 신속하고 효과적으로 집에서 지키기 위해 마이크로 바이오의 엄청나게 다양한 유전 적 다양성을 실제로 활용하고 있습니다." 시스템의 추가 기능으로는 장내에서 만성적으로 또는 일시적으로 발생하는 신호를 기록하는 기능과 트리거 요소로 설계된 합성 리보솜 결합 사이트 (RBS) 시퀀스의 형태로 감도를 조정할 수있는 기능이 있습니다. 프로모터는 신호에 응답하여 "온"메모리 상태를 유도 할 수있다. 이러한 기능을 통해 장기간에 걸쳐 장내에서 특정 조건을 탐지 할 수있는 세균 바이오 센서의 정밀 조정이 가능합니다. "우리는 한 가지를 테스트하는 도구에서 여러 가지를 동시에 테스트 할 수있는 도구에서이 기술을 발전시킬 수 있었으며 이는 잠재적 인 새로운 바이오 센서를 확인하는 데 유용 할뿐만 아니라 어느 날 probiotic과 같은 형태로 개발 될 수있었습니다 알약에는 한 번에 여러 가지 신호를 감지하고 기록하는 정교한 박테리아 모음이 들어있어 임상의가 질병을 지문으로 내고 진단을 내릴 수 있다는 자신감을 갖게됩니다. "라고 Elliot T.와 Onie H. Adams 교수 인 Pamela Silver는 말했습니다. HMS에서의 생화학 및 시스템 생물학 "Microbiome의 유전 적 리엔지니어링을 기반으로 한 살아있는 세포 장치의 개발에서 Silver 팀이 이룩한 지속적인 발전은 저비용 진단에 대한 완전히 새로운 접근 방식을 제시합니다.이 접근법은 생물 시스템과 상호 작용하고 제어하는 방식을 근본적으로 변화시킬 잠재력을 가지고 있습니다 우리 몸을 포함하여 "라고 Hys의 혈관 생물학 교수이자 Boston Children 's Hospital의 Vascular Biology 프로그램의 교수 인 Donald Ingber, MD, Ph.D는 말했다. Wyss 창립 이사는 또한 유타 Folkman Professor of Bioengineering 하버드 대학의 John A. Paulson 공학 및 응용 과학 학교.
추가 탐색 내장 염증의 과거 세균 기억 기억 추가 정보 : Alexander D. Naydich 외, Synthetic Gene Circuits는 mSystems (2019) 의 호스트 - 미생물 인터페이스에서 시스템 레벨 바이오 센서 트리거 디스커버리를 가능하게한다 . DOI : 10.1128 / mSystems.00125-19 하버드 대학교에서 제공
https://phys.org/news/2019-06-synthetic-bacterial-memory-circuits-enable.html
.2-D 초전도체에 대한 특유의 기저 상태 상
에 의해 도쿄 공업 대학 초고 진공에서 전자 전달 특성을 분석하는 데 사용되는 4 점 프로브의 개략도. 초전도체는 SiC 기판 위에 BLGA (bilyer graphene) 위에 성장한 하나의 단위 층 (UL) NbSe2이다. 학점 : Physical Review B, 2019 년 6 월 28 일
충분히 큰 자기장의 적용으로 인해 재료의 초전도 상태가 급격히 저온 상태가되어 절연체로 직접 변경되므로 전통적으로 생각했습니다. 이제 도쿄 공과 대학 (Tokyo Tech), 도쿄 대학 및 도호쿠 대학의 과학자들은 초전도체에서 특수 금속으로, 그런 다음 절연체로 바뀌는 흥미로운 다중 상태 천이를보고합니다. 그들의 제로 특징 인 전기 저항 , 또는 대안 적으로, 능력이 완전히 배출하는 외부 자계 , 초전도체자석을위한 초전도 코일과 같은 기본적인 물리학 및 응용 분야 모두에 대한 매력적인 전망을 가지고 있습니다. 이 현상은 시스템의 전자들 사이의 고도로 정연한 관계를 고려하면 이해할 수 있습니다. 전체 시스템에 걸친 일관성으로 인해 전자는 바운드 쌍을 형성하고 충돌없이 집합체로 흐르게되어 에너지 낭비없이 완벽한 전도 상태가됩니다. 그러나, 자기장을 도입 할 때, 전자는 더 이상 그들의 일관된 관계를 유지할 수없고, 초전도 성은 상실된다. 주어진 온도에서 물질이 초전도 상태로 유지되는 가장 높은 자기장이 임계 영역으로 알려져 있습니다. 종종 이러한 중요한 포인트는 상 전환으로 표시됩니다. 얼음이 녹는 것처럼 갑자기 변화가 생기면 그것은 1 차 전이입니다. 전환이 전체 시스템에서 확장되는 변화 - 주행 변동의 증가에 의해 점진적이고 연속적인 방식으로 발생하는 경우이를 2 차 천이라고합니다. 임계 전계하에있을 때 초전도체의 전이 경로를 연구하면 관련된 양자 프로세스 에 대한 통찰력을 얻을 수 있으며 첨단 기술에 적용하기 위해 더 똑똑한 초전도체 (SC)를 설계 할 수 있습니다.
초박 NbSe2에서 초전도와 관련된 상태의 개략적 인 드로잉 상 다이어그램. SC; 초전도체, BM; 보스 메탈, INS; 절연체, B1, B2, Bc2; 자기장은 상들 사이의 경계에있다. 학점 : Physical Review B
흥미롭게도, 2 차원 초전도체 (2-D SC)는 이러한 유형의 상전이를 연구하는 완벽한 후보이며, 그러한 새로운 후보 중 하나는 NbSe 2 의 단일 단위 층이다 . 초전도체의 더 작은 치수 (두께)가 초전도 쌍을 형성하는 전자에 대한 가능한 파트너의 수를 더 적게 함을 의미하기 때문에, 가장 작은 섭동은 상전이를 설정할 수있다. 또한 2-D SC는 소규모 전자 기기의 응용 관점에서 적합합니다. 이러한 물질에서 ,인가 된 자기장을 임계 값 이상으로 상승 시키면 자기장이 물질을 관통하는 퍼지 (fuzzy) 상태가되지만 저항은 여전히 미미하다. 자기장을 증가 시켜야만 초전도성이 파괴되고 물질이 보통의 절연체가됩니다. 이를 초전도체 - 절연체 상 전환이라고합니다. 이 현상은 매우 낮은 온도에서 관찰되기 때문에 시스템의 양자 변동은 고전적인 열 변동과 비슷하거나 더 커집니다. 따라서 이것을 양자 위상 천이라고합니다. NbSe 2 초박형 초전도체 의 임계 전계 강도 사이에 존재하는 상전이의 경로뿐만 아니라 퍼지 또는 혼합 상태를 이해하기 위해 연구자 그룹이 물질의 자기 저항 (그림 1 참조)을 측정하거나 외부 자기장을받을 때 SC의 저항 Ichinokura 교수는 "4 점 탐침을 사용하여 단층 NbSe 2 의 각 양자 상 경계에서 임계 자기장을 예측했습니다 ." (도 2 참조) 그들은 작은 자기장이 SC에 가해지면 전자의 일관된 흐름이 파괴되지만 전자쌍은 여전히 남아 있다는 것을 발견했습니다. 이것은 소용돌이 운동 때문입니다. 이동하는 와류는 한정된 저항을 만든다. 이 최소 저항의 원인은 특별한 Bose metal (BM) 상태로 들어가는 물질로 해석되었으며, 이는 자기장 을 더 증가 시키면 절연 상태로 바뀌었다 . 연구팀은 또한 임계 온도 주변의 정상 상태와 SC 상태 사이의 전이가 양자 변동에 의해 유도되었으며, 이는 유사한 다중 전이 경로를 반영한다는 것을 발견했다. 이치 노 쿠라 (Ichinokura) 교수는 "보스 메탈의 모델에 기초한 스케일링 분석은 2 단계 천이를 설명하며 보존 기저 상태의 존재를 시사한다"고 말했다. 이 연구 는 원자 규모의 두께가 가장 얇은 샘플 덕분에 초전도체 의 다중 상전이에 대한 이론적 주장을 뒷받침 하고 연구의 경계를 더욱 넓혀줍니다.
추가 탐색 고온 초전도 단계에 대한 통찰력 더 많은 정보 : Satoru Ichinokura et al., 단층 - 층 초전도체 NbSe 2 에서 볼텍스 유도 양자 금속성 , Physical Review B (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevB.99.220501 저널 정보 : Physical Review B 도쿄 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2019-06-peculiar-ground-state-phase-d-superconductors.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
.분자 수준에서 연성 물질이 변형에 어떻게 반응하는지연구원이 발표
일리노이 대학교 어 바나 샴페인의 Lois Yoksoulian 저 화학 및 생체 분자 공학 연구자 인 Johnny Ching-Wei Lee 교수, Simon Rogers 교수와 공동 연구자들은 분자 수준에서 폴리머 흐름을 측정하는 새로 개발 된 실험 기술로 폴리머 거동에 대한 이전의 가정에 도전하고 있습니다. 크레딧 : L. Brian Stauffer, 2019 년 6 월 24 일
차세대 연성 재료를 설계하기 전에 연구원은 먼저 변형이 급격히 변하는 동안 어떻게 거동 하는지를 이해해야합니다. 새로운 연구에서, 연구자들은 분자 수준에서 폴리머 흐름을 측정하는 새로 개발 된 실험 기술로 폴리머 거동에 관한 이전의 가정에 도전했습니다. 이 접근법은 혈액 응고를 돕는 고분자 로부터 우물에서 석유와 가스를보다 효율적으로 추출 하는 물질 에 이르기까지 새로운 생물 의학, 산업 및 환경 응용 분야의 설계로 이어질 수 있습니다 . 연구 결과는 Physical Review Letters 지에 게재됩니다 . 연구자들은 고품질의 물질을 개발하기 위해서는 물질이 어떻게 분자 적으로 반응하는지에 대한 메커니즘을 이해하는 것이 중요하며, 이러한 특성을 해석하고 기술하기위한 틀을 정의하는 것은 수십 년 동안 과학자들을 빠져있다. 일리노이 대학의 화학 및 생체 분자 공학 교수 인 사이먼 로저스 (Simon Rogers)는 "합성 또는 생물학적 인 고분자 물질이 변형되면 거시적 및 분자 적 스케일 모두에서 반응한다"고 말했다. "두 가지 규모의 반응 사이의 관계는 복잡하며 지금까지 설명하기가 어려웠습니다." 이전의 연구들은 수학적으로 폴리머 변형의 미시적 거시와 거시적 거동 사이의 관계를 특성화하려고 시도했지만, 물리학을 잘 정의 된 미세 구조 관찰과 관련 지을 수 없었다. "우리의 연구에서 변형 된 폴리머의 구조적 및 기계적 특성을 측정하여 고유 한 기계적 특성의 근원을 직접 밝혀 냈습니다."라고 대학원생이자 연구 공동 저자 인 Johnny Ching-Wei Lee는 말합니다. "우리는 복잡한 물리학을 설명하기 위해 직접적인 관찰을 시도하는 것이 가장 좋을 것이라고 생각했습니다." 실험실에서 연구자 들은 거시적 차원에서 응력과 변형을 측정하기위한 전통적인 도구를 중성자 산란 (neutralron scattering)이라는 기술과 결합하여 분자 규모에서 구조를 관찰함으로써 다중 스케일 변형 을 동시에 측정했습니다 . 팀은 예기치 않은 것을 발견했습니다. "중성자 산란 및 유동 측정을 동시에 수행하면 밀리 세컨드 단위의 시간 분해능으로 구조와 기계적 특성을 직접 연관 지을 수 있습니다."라고 국립 표준 기술 연구소의 연구원 인 Katie Weigandt가 말했다. 중성자 과학. "이 접근법은 나노 유체 복합 재료의 광범위한 이해를 이끌어 냈으며, 이번 연구에서 폴리머 흐름 측정에 대한 새로운 접근법을 입증했다." "이전 연구는 거시적 규모에서 적용된 변형의 양은 미세 재료에서 부드러운 물질이 경험하는 것이라고 생각했다"고 Lee는 말했다. "그러나 우리의 연구에서 얻은 중성자 산란 데이터는 이전에 알려지지 않았던 거시적 인 흐름과 관련하여 전체 반응을 지시하기 때문에 문제가 될 수있는 변형이라는 것을 분명히 보여줍니다." 연구진은이 현상이 3 차원 인쇄 과정에서 고분자가 팽창하는 이유와 같은 고분자 연구에서 잘 이해되지 않은 몇 가지 현상을 바로 잡는데 도움이 될 것이라고 말했다. "우리는 구조 - 재산 - 가공 관계라고 부르는 것을 생각해 냈습니다."로저스는 말했다. " 폴리머 행동 에 관한이 미묘하지만 근본적으로 다른 생각 방식은 우리 가 생각 하는 것을 간단하고 아름다운 관계로 요약합니다. 이 연구는 연성 응축 물질에 대한 오랜 도전 과제에 대한 핵심 통찰력을 제공하며 팀은 기존의 구조 - 성질 - 처리 관계가 연질 재료에 대한 새로운 설계 기준을 제공 할 수 있다고 말했다.
추가 탐색 폴리머는 지속 가능한 재료에 대한 통로에서 농구를 뛰어 넘습니다. 자세한 정보 : Johnny Ching-Wei Lee 외, Viscoelastic Materials의 Recovery Rheology를 통한 구조 - 속성 관계, Physical Review Letters (2019). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.122.248003 저널 정보 : Physical Review Letters 에 의해 제공 일리노이 주립대 학교 어 바나 - 샴페인 캠퍼스
https://phys.org/news/2019-06-unveil-soft-materials-react-deformation.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