두 번째 레이저, Aeolus 파워 향상
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Nicolas de Angelis - Voyage
.런던의 운하와 연못에서 발견되는 항생제 내성 유전자
에 의해 런던 대학 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 7 월 26 일
UCL의 연구에 따르면 런던의 담수 원은 높은 수준의 항생제 내성 유전자를 포함하고 있으며, 템즈 강이 가장 많은 양을 가지고 있습니다. Regent 's Canal, Regent 's Park Pond 및 Serpentine은 모두 Thames보다 낮은 수준의 유전자를 포함하고 있었는데 페니실린, 에리스로 마이신 및 테트라 사이클린과 같은 일반적인 항생제에 대한 박테리아에 대한 내성을 제공하는 유전자를 포함 하고 있습니다. 이 유전자는 사람과 동물의 박테리아에서 유래합니다. 항생제가 인간에 의해 섭취되면 많은 양의 약물이 하수도 시스템 으로 배수 되고 담수로 배설됩니다 . 이 수원 에 항생제가 존재 하면 저항성 유전자를 가진 미생물이 빠르게 번식하고 다른 미생물과의 저항을 공유 할 수있는 환경을 제공합니다. 프로젝트 책임자 인 Lena Ciric (UCL 토목 환경 및 지질 공학)은 " 현재 사용 된 치료법 중 어느 것도이를 포함시키지 않도록 항생제 제거를위한 다양한 수처리 방법 의 효율성에 대한 더 많은 연구가 필요함을 보여줍니다 . 그는 "우리는 현재 항생제가 들어있는 폐수를 처리하는 수역의 경우 특히 중요하다"며 "우리의 식수원에서 항생제와 저항 세균의 수준을 조사하는 것도 중요하다"고 말했다. 현재 항생제 나 저항성 유전자를 수원 에서 제거하는 법은 없으며 항생제와 저항성 유전자가 음용수에 소량으로 존재할 수 있음을 시사한다. 템즈 강은 많은 수의 폐수 처리 작업이 상류와 런던에서 모두 배출되기 때문에 항생제와 내성 유전자의 수치가 높아질 수 있습니다. 하수도 시스템에 들어가는 항생제는 홍조를 통해 희석되지만, 저수준이라도 저항성 유전자가 번식하여 더 많은 미생물로 퍼지도록 유도 할 수 있습니다. 연구팀은 물 리터 당 저항성 유전자의 수에 대한 정보를 제공 할 수있는 DNA 기반 방법을 개발했다. 그들은 런던의 다른 수계에서 저항성 유전자의 수를 비교했다. 팀은 이제 식수 처리의 한 형태 인 느린 모래 여과를 사용하여 런던의 자연 수계에서 채취 한 물에서 항생제 와 저항성 세균 및 유전자를 제거하는 실험을 하고 있습니다. 이 기술은 템즈 워터의 Coppermills Treatment Works를 비롯하여 전 세계적으로 사용되어 런던의 대부분의 북동쪽에서 식수를 제공합니다. 그들은 다양한 비율의 모래와 활성탄 및 다른 유속을 사용하여 다양한 여과 방식을 사용하여 조사하고 있습니다. 추가 탐색 폐수는 한 지역의 항생제 내성 수준을 나타냅니다.
추가 정보 : Xu 외, 항생제 내성 유전자의 정량을위한 qPCR 표준으로 합성 된 2 본쇄 유전자 단편의 사용, Journal of Microbiological Methods (2019). DOI : 10.1016 / j.mimet.2019.105670 저널 정보 : Journal of Microbiological Methods 런던 칼리지에서 제공
https://phys.org/news/2019-07-antibiotic-resistant-genes-london-canals-ponds.html
.새로운 인공 지능 도구는 방사선과 보고서를 사용하여 암 결과를 확인합니다
에 의해 다나 - 파버 암 연구소 크레딧 : CC0 공개 도메인, 2019 년 7 월 25 일
다나 파버 암 연구소 (Dana-Farber Cancer Institute)의 과학자들은 인공 지능 도구가 사람 리뷰어와 함께 수행 할 수 있으며 폐암 환자의 비정형 방사선과 보고서에서 종양 변화에 관한 임상 정보를 추출하는 데 훨씬 더 신속하게 수행 할 수 있음을 입증했다. 인공 지능 도구는 암 의 존재를 탐지하는 데 훈련받은 인간 "큐레이터"와 동등하게 수행되었습니다 . 치료 중재에 반응했는지, 안정적인지 악화인지에 따라 달라질 수 있습니다. 이 연구의 목표는 Dana-Faber의 인구 과학학과의 의학 종양학과 교수 인 MPH는 인공 지능 도구가 방사선과에서 가장 가치가 높은 암 결과를 추출 할 수 있는지 여부를 결정하는 것이 었습니다. 보고서는 유비 쿼터스이지만 구조화되지 않은 데이터 소스입니다. Kehl은 전자 건강 기록이 Dana-Farber와 같은 센터에서 수천 명의 환자를 대상으로 방대한 양의 정보를 수집하고 있다고 지적했습니다. 그러나 환자가 임상 시험에 등록되어 있지 않은 경우, 치료 결과에 따라 암이 자라는 지 또는 줄어들는지와 같은 결과에 대한 정보는 의료 기록 텍스트에만 기록됩니다. 역사적으로 이러한 구조화되지 않은 정보는 전산 분석에 적용 할 수 없으므로 치료 효과에 대한 연구에는 사용할 수 없습니다. Dana-Farber / Brigham과 Women 's Cancer Center의 프로필 이니셔티브와 같은 연구로 인해 환자의 종양 샘플을 분석하고 치료에 대한 반응성을 예측할 수있는 게놈 변형을 나타내는 프로필을 생성하기 때문에 다나 - 파버 연구원은 환자에 대한 풍부한 분자 정보를 축적했습니다 암. "그러나이 정보를 적용하여 환자의 의료 기록을 집중적으로 검토하지 않고 치료 결과를 예측할 수있는 분자 패턴을 이해하는 것은 어려울 수 있습니다. 정밀 의학의 잠재력을 실현하는 데있어 중요한 장애물입니다."라고 Kehl은 말합니다. 현재의 연구에서 Kehl과 동료들은 1,112 명의 환자에 대해 14,000 개 이상의 영상 보고서를 얻었고 "PRISSMM"프레임 워크를 사용하여 수동으로 기록을 검토했습니다. PRISSMM은 Dana-Farber에서 개발 한 페 노믹 데이터 표준으로, 전자 건강 기록의 텍스트 보고서에서 구조화되지 않은 데이터를 취해 쉽게 분석 할 수 있도록 구조화합니다. PRISSMM은 환자의 병리학, 방사선 / 영상, 표지 / 증상, 분자 표지 및 의학 종양 전문의의 평가와 관련된 데이터를 구성하여 암 환자 여행의 초상화를 만듭니다. 인간의 비평가들은 이미징 텍스트 보고서를 분석하여 암의 존재 여부와 악화 여부, 악화 여부, 암이 특정 신체 부위로 전이되었는지 여부를 기록했다. 그런 다음 이러한 보고서를 사용 하여 텍스트 보고서에서 이러한 결과를 인식 하는 전산 " 심층 학습 "모델을 교육했습니다 . "우리의 가설은 깊은 학습 알고리즘이 정기적으로 생성 된 방사선 텍스트 보고서를 사용하여 암의 존재와 시간 경과에 따른 변화를 파악할 수 있다는 것입니다. 연구진은 무병 생존, 무 진행 생존 및 개선 또는 반응 시간과 같은 결과의 인간 및 컴퓨터 측정을 비교하여 AI 알고리즘이 이러한 결과의 인간 평가를 반복 할 수 있음을 발견했습니다. 깊은 학습 알고리즘은 다음 레코드를 수동으로 검토되지 않은 1,294 명에 대한 또 다른 15,000 보고서에 주석을 적용했다. 저자들은이 환자들 사이의 컴퓨터 결과 측정이 수작업으로 재검토 된 환자들 사이의 인간 평가와 비슷한 정확도로 생존을 예측한다는 것을 발견했다. 인간 큐레이터는 한 시간에 약 3 명의 환자를 대상으로 이미징 보고서에 주석을 달 수있었습니다. 한 큐레이터가 코호트 환자의 약 30,000 개의 이미징 보고서에 주석을 달기 위해 약 6 개월이 필요했습니다. 대조적으로, 연구원이 개발 한 인공 지능 모델은 약 10 분 내에 코호트의 이미징 보고서에 주석을 달 수 있다고 JAMA 종양학의 한 보고서에서 밝혔다 . "종양학을위한 진정한 학습 건강 시스템을 만들고 규모의 정밀 의약품 전달을 원활하게하기 위해서는 전자 건강 기록 에서 암 관련 결과의 치료를 촉진하는 방법이 필요 합니다 ."라고 저자는 말했습니다. 수사관은 광범위하게 적용되면 "이 기술은 암을 가진 모든 환자의 실제 데이터를 사용하여 치료법의 효과에 관한 증거를 생성하려는 노력을 실질적으로 가속화 할 수있다"고 말했다. 다음 단계는 다른 암 센터의 EHR 데이터에 대해이 접근법을 테스트하고 데이터를 사용하여 어떤 치료법이 어떤 환자에게 가장 잘 작동하는지 파악하는 것입니다.
추가 탐색 깊은 학습 모델은 폐암 생존 및 결과 예측에 도움이 될 수 있습니다. 저널 정보 : JAMA 종양학 에 의해 제공 다나 - 파버 암 연구소
https://techxplore.com/news/2019-07-ai-tool-cancer-outcomes-radiology.html
.빔 밸런싱 : 다중 레이저 빔렛이 더 우수한 전자 및 이온 가속성을 나타냄
에 의해 오사카 대학 다중 레이저 빔릿을 간섭시켜 효율적으로 고 에너지 전자를 생성합니다. (a) 실험적으로 관찰 된 간섭 패턴, (b) 해당 PIC 시뮬레이션에 의해 얻어진 전자기장 에너지, (c) 실험에서 측정 된 전자 에너지 스펙트럼. 총 레이저 입사 에너지는 빔렛 1 개와 빔렛 4 개에서 동일합니다. 학점 : 오사카 대학, 2019 년 7 월 25 일
오사카 대학이 이끄는 연구팀은 단일 레이저에 비해 전자를 가속 할 때 다중 중첩 레이저 빔이 얼마나 빠른지를 보여주었습니다. 이 방법은 실험실 천체 물리학, 암 치료 연구 및 제어 된 핵융합에 대한 경로에 대해보다 강력하고 효율적인 X 선 및 이온 발생을 유도 할 수 있습니다. 고 에너지 밀도 물리학은 지구에서 일반적으로 발생하는 것보다 빅뱅 직후의 혼돈 된 순간에 훨씬 가까운 조건을 다루는 연구 분야입니다. 그러나 강렬한 광선 또는 매우 빠른 이동 전자를 생성하고 제어 할 수 있다는 것은 많은 실질적인 이점을 가지고 있습니다. 여기에는 물질의 초고 변형을 시각화하는 데 필요한 매우 밝은 X 선을 생성하거나 별 표면 근처의 우주 조건을 모방 한 실험을 수행하는 기능이 포함됩니다. 그러나 레이저와 전자 사이 의 복잡한 상호 작용으로 인해 강렬한 레이저 빔으로 전자빔을 효율적으로 가속화하는 것은 종종 까다로운 작업 입니다. 이전에는 레이저 에너지를 전자빔 에너지로 전달하기 위해 매우 비싼 광학 또는 패턴 된 타겟이 필요했습니다. 새로운 연구에서, 오사카 대학교의 연구원은 레이저 빔을 빔릿 (beamlets)이라고하는 4 개의 응집성 작은 빔으로 분할하여 더 많은 에너지가 전자로 전달되는 것을 보여 줬습니다. 이것은 궤도에 전자를 유지하는 특정 빛의 간섭 패턴을 만들어서 이루어졌습니다. "연못의 잔물결이 겹쳐진 것처럼 복잡한 파동 구조를 만들 수 있으므로 우리는 네 개의 레이저 빔릿을 사용하여 전자를 최대한 가속 할 수있는 환경을 정확하게 제어 할 수 있습니다."라고 Morace는 말합니다. 그들은 한 점에서 여러 레이저 광선을 동시에 조사하면 매우 효율적인 레이저로 입자 가속화 가 가능하다는 것을 발견했습니다 . 물리적 타겟 대신에 빛의 간섭 패턴을 사용하면보다 나은 제어와 증가 된 에너지 전달이 가능합니다. 팀은 이것을 이것을 새로운 기술의 시작으로보고 있습니다. "이 연구는 다중 빔 커플 링을 이용하는 새로운 고성능 레이저 시스템을 개발할 수있는 방법을 보여줍니다 "라고 수석 저자 인 Kodama는 말합니다. 이것은 곧이 방법이 생물학 부서 또는 융합 발전소에 나타날 수 있음을 의미합니다. "
추가 탐색 에너지가 다른 전자빔 쌍을 생성 할 수있는 레이저 구동 입자 가속기 자세한 정보 : A. Morace 등, 강렬한 레이저 빔렛 간섭으로 레이저 빔 성능 향상, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10997-1 저널 정보 : Nature Communications 오사카 대학 제공
https://phys.org/news/2019-07-multiple-laser-beamlets-electron-ion.html
.두 번째 레이저, Aeolus 파워 향상
에 의해 유럽 우주국 Aeolus 두 번째 레이저의 풍속 측정. 신용 : 유럽 우주국, 2019 년 7 월 24 일
ESA의 Aeolus 인공위성은 세계 최초의 우주 도플러 윈드 라이더를 탑재하고 있으며, 거의 1 년 전에 출시 된 이래 지구의 바람에 대한 고품질의 글로벌 측정을 제공 해왔다. 그러나 장비의 일부인 레이저 송신기는 천천히 에너지를 잃어 가고 있습니다. 결과적으로 ESA는 장비의 두 번째 레이저로 전환하기로 결정했으며 임무는 이제 다시 최고의 형태로 돌아 왔습니다. 소설 공간 기술을 개발하는 것은 항상 도전 과제이며, 개발 및 구축 단계에서 수행되는 수많은 테스트에도 불구하고 엔지니어는 결코 우주 환경에서 작동한다는 것을 절대로 확신 할 수 없습니다. Aeolus는 의심의 여지없이 선구적인 인공위성 임무를 수행합니다.이 우주선은 최초의 우주선을 가지고 우주에서 바람을 측정하는 완전히 새로운 접근법을 사용합니다. Aladin이라 불리는이 장비는 레이저 송신기를 구성 할 뿐만 아니라 ESA가 우주에서 분자와 입자의 움직임에 의해 생성 된 빛의 파장의 미세한 변화를 측정하는 궤도와 매우 민감한 수신기에 놓인 가장 큰 망원경 중 하나이다. 바람으로. Aladin은 레이저로부터 짧고 강력한 펄스의 자외선을 방출하여 작동하며,이 분자와 입자로부터 악기로 흩어져있는 매우 적은 양의 빛에서 도플러 시프트를 측정하여 세계의 속도를 보여주는 수직 프로파일을 제공합니다. 대기 중 최하위 30km에 바람이 불고 있습니다. 라이더 개념입니다.
신용 : 유럽 우주국
Aeolus가 생산 한 데이터로 과학자와 기상 관측소가 흥분한 반면 첫 번째 레이저의 에너지는 관심사였습니다. 6 월에는 풍력 데이터의 품질이 저하 될 정도로 에너지 수준이 떨어졌습니다. ESA의 Aeolus 임무 책임자 인 Tommaso Parrinello는 "첫 번째 레이저의 전력이 감소함에 따라 우리는이 레이저를 끄고 두 번째 레이저를 활성화하기로 결정했습니다.이 레이저는이 같은 문제를 해결할 수 있도록 장비가 갖추어져 있습니다. "두 번째 레이저로 바꾸면 우리는 사업을 다시 시작하게 될 것입니다. 그리고 우리는이 장비가 앞으로 수년간 좋은 모습을 유지할 것이라고 확신합니다." ESA의 Aeolus 장비 관리자 인 Denny Wernham 은 "두 번째 레이저의 에너지는 지금까지 매우 안정적이었습니다. 이것은이 레이저가 실제로 첫 번째 것보다 낫다는 것을 예상했기 때문입니다. 필요로하는 성능을 유지하기 위해 궤도를 조정하십시오. Aladin에는 두 개의 레이저가 장착되어 있습니다.
신용 : 에어 버스 국방 및 우주 "
첫 번째 레이저의 에너지 감소에도 불구하고 거의 1 년 동안 근무했으며 이해 관계자에게 중요한 데이터 세트를 제공했으며 이는 우주에서 고출력 자외선 레이저의 기록 인 약 10 억 발을 축적했다는 점을 강조하고 싶습니다. 우리가 나중에 사명을 감당할 필요가 있다면 항상 돌아갈 수 있습니다. " ECMWF (중기 일기 예보)를위한 유럽 센터 (European Center for Medium Range Weather Forecasting)는 현재 제공되는 데이터에 대해 열정적입니다. ECMWF의 마이클 레니 (Michael Rennie)는 다음과 같이 말했습니다 : "우리는 전환 후 풍력 데이터를 볼 수있어서 매우 행복했습니다. Aeolus가 첫 번째 레이저를 사용할 때 오프라인으로 일기 예보를 개선 할 수 있다는 것을 알았 기 때문에 새로운 설정으로 더 나은 결과를 얻을 수 있습니다. "연말에 Aeolus의 데이터를 실시간으로 우리의 예측치에 제공하기를 바랍니다."
https://3c1703fe8d.site.internapcdn.net/newman/gfx/video/2019/secondlaserb.mp4
애올 러스 내부. 신용 : 유럽 우주국 ESA의 Aeolus 선교 과학자 인 Anne Grete Straume은 다음과 같이 덧붙였습니다. "선교사와 예언자 모두에게 대단히 좋은 소식입니다. "우리는 2019 년 9 월에 유럽, 미국 및 아시아 기상 관측소에서 여러 지역의 기후 예측 영향 평가를보고 싶어합니다. "이 평가는 Aeolus의 영향을 다른 기상 위성의 측정 및 세계 기상기구 세계 관측 시스템의 관측과 비교합니다. "2019 년 말까지, Aeolus 바람 관측을 사용 하여 대기 - 육지 - 해양 시스템에서의 바람의 역할과 기후 변화에 따른 작고 큰 바람의 변화에 대해 더 많은 과학적 연구 가 시작될 것입니다."
https://phys.org/news/2019-07-laser-boosts-aeolus-power.html추가 탐색 비디오 : Aeolus로 비행 중 에 의해 제공 유럽 우주국
https://phys.org/news/2019-07-laser-boosts-aeolus-power.html
.연구원, 양자 컴퓨팅 분야에서 획기적인 발전
에 의해 버지니아 테크 (왼쪽에서 오른쪽으로) Nick Mayhall, Sophia Economou, Ed Barnes, Virginia Tech College of Science. 크레디트 : Virginia Tech, 2019 년 7 월 25 일
오늘날 계획된 크고 오류를 수정하는 양자 컴퓨터는 수십 년이 걸릴 수 있지만 전문가는 오류 또는 "잡음"으로 인한 한계에도 불구하고 기존 및 가까운 양자 프로세서를 사용하여 유용한 문제를 해결할 수있는 방법을 강구하고 있습니다. 주요 용도로는 분자 특성을 시뮬레이션하는 것입니다. 장기적으로 이것은 재료 개선 및 약물 발견의 진보로 이어질 수 있습니다. 그러나 시끄러운 계산으로 결과를 혼란스럽게하지 마십시오. 이제 버지니아 공대의 화학 및 물리학 연구팀은 시끄러운 양자 컴퓨터에서 분자의 특성을보다 효율적으로 계산할 수있는 알고리즘을 고안하여 양자 시뮬레이션을 발전 시켰습니다. 버지니아 공과 대학 교수 인 Ed Barnes, Sophia Economou, Nick Mayhall은 최근 Nature Communications 에이 진보에 대한 논문을 발표했습니다 . 양자 컴퓨터는 오늘날 사용되는 "클래식"컴퓨터보다 훨씬 더 효율적으로 특정 종류의 계산을 수행 할 수 있어야합니다. 그러나 이들은 고전적인 컴퓨터와 유사하지만 논리 회로의 시퀀스 (이 경우 양자 회로를 구성하는 "양자 게이트")를 일련의 정보를 적용하여 알고리즘을 실행한다는 점에서 유사합니다. 오늘날의 시끄러운 양자 컴퓨터의 경우, 회로 내에 노이즈가 너무 많이 축적되어 계산이 저하되고 후속 계산이 부정확 해지는 것이 문제였습니다. 과학자들은 더 짧고 정확한 회로를 설계하는 데 어려움을 겪었습니다. Virginia Tech 팀은 회로를 반복적으로 확장하는 방법을 개발하여이 문제를 해결했습니다. "우리는 최소한의 회로로 시작한 다음, 컴퓨터 가 해결책을 찾을 때까지 논리 회로 게이트를 단락 회로에 추가 할 때 논리 게이트를 늘려서 성장시킵니다."라고 의학 부서의 조교수 인 Mayhall은 말했습니다. 알고리즘의 두 번째 큰 이점은 Barnes, Economou 및 Mayhall이 모의 실험중인 분자 시스템을 기반으로 자체 적응할 수 있도록 설계되었다는 점입니다. 서로 다른 분자가 그들 고유의 회로 를 구술 하게 될 것입니다. 학제 간 협력 버지니아 공대의 화학 및 물리학 - 반스, Economou, 그리고 Mayhall의 부서 모두에서 대학원생과 박사후 연구원의 팀과 국립 과학 재단 (National Science Foundation) 이상 $ 2.8 만 달러 미국 에너지 부로부터 보조금을받은 부서는-있다. Virginia Tech와 IBM은 최근 연구원들이 IBM의 양자 컴퓨팅 하드웨어에 액세스 할 수있는 파트너십을 수립했습니다 . "버지니아 공대의 우리 팀은 우리 업무의 다음 단계에 정말 흥분하고있다"고 Economy 교수는 말했다. 그는 "우리의 알고리즘을 IBM의 프로세서에 구현하는 것을 포함한다"고 말했다.
추가 탐색 양자 컴퓨터 장점의 첫 번째 증거 자세한 정보 : Harper R. Grimsley 외, 양자 컴퓨터에서 정확한 분자 시뮬레이션을위한 적응 변이 알고리즘, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10988-2 저널 정보 : Nature Communications 버지니아 공대 제공
https://phys.org/news/2019-07-breakthrough-quantum.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
.슈퍼 컴퓨터는 오랜 난기류 문제를 해결하기 위해 그래픽 프로세서를 사용합니다
Hayley Dunning, Imperial College London 제공 : Imperial College London,2019 년 7 월 25 일
진보 된 시뮬레이션은 더 효율적인 터빈 및 엔진으로 이어질 수있는 난류 유동의 문제를 해결했습니다. 물이나 공기와 같은 유체가 충분히 빠르게 흐르면 유체 내에서 속도와 압력이 무작위로 변화하는 난기류 가 발생 합니다. 난기류는 연구하기가 극히 어렵지만 풍력 터빈이나 제트 엔진을 통과 하는 공기 흐름 과 같은 많은 엔지니어링 분야에서 중요합니다 . 난기류를 잘 이해하면 엔지니어는보다 효율적인 터빈 블레이드를 설계하거나 포뮬라 1 자동차의 공기 역학적 모양을 더 많이 만들 수 있습니다. 그러나 현재의 난류 공학 모델은 기 본 물리학을 완전히 이해하기보다는 이전의 난기류 관측을 기반으로 '경험적'관계에 의존하여 일어날 일을 예측합니다. 이는 기본 물리학이 대단히 복잡하여 간단한 문제가 해결되지 않은 것처럼 보일 수 있기 때문입니다. Imperial College London의 연구자들은 원래 게임용으로 개발 된 그래픽 프로세서에 대한 시뮬레이션을 실행하여 난기류에 대한 오랜 질문을 해결하기 위해 수퍼 컴퓨터를 사용했습니다. 솔루션 찾기 유체 역학 저널 (Journal of Fluid Mechanics)에 오늘 발표 된 그들의 결과 는 경험적 모델을 테스트하고 새로운 모델을 만들어 엔지니어링에서보다 최적의 설계를 이끌어 낼 수 있음을 의미합니다.
흐름 시뮬레이션 중 하나 인 Peter Vincent 박사. 제공 : Imperial College London
임페리얼 (Imperial) 항공학과의 공동 저자 인 피터 빈센트 (Peter Vincent) 박사는 "우리는 이제 중요한 기본 유동 문제에 대한 해답을 얻었습니다. 이것은 우리가 '올바른'해답에 대한 경험적 난류 모델을 확인하고, 실제로 그들은 실제로 일어나는 일을 설명하거나 조정이 필요한지를 설명하고 있습니다. " 질문은 매우 간단합니다. 난류가 흐르면서 채널에 흐트러지고 방해를 받으면 유체에서 소란이 어떻게 분산됩니까? 예를 들어, 갑자기 물이 댐에서 강으로 방출 된 후 차단되면, 댐의 물결이 강 유역에 미치는 영향은 무엇입니까? 유체 반응의 전반적인 '평균'거동을 결정하기 위해 팀은 유체 내에서 무수히 작은 반응을 시뮬레이션해야했습니다 . 수퍼 컴퓨터를 사용하여 수천 가지의 난류 시뮬레이션을 실행했으며, 각각 수십억 개의 계산이 필요했습니다. 이 시뮬레이션을 사용하여 외란이 흐름에서 어떻게 소산되는지를 설명하는 정확한 파라미터를 결정할 수 있었고 경험적인 난류 모델이 만족해야하는 다양한 요구 사항을 결정할 수있었습니다. Imperial의 Aeronautics학과의 Sergei Chernyshenko 교수는 " 유체 역학을 공부하는 첫 시절부터 나는 답을 알고 싶었습니다. 근본적인 질문이있었습니다. 나는 대답했다. "
추가 탐색 연구원은 물리학의 수수께끼를 끊다. 추가 정보 : AS Iyer et al. 난류 채널 유동에 대한 평균 작은 진폭 섭동의 고유 모드 식별, Journal of Fluid Mechanics (2019). DOI : 10.1017 / jfm.2019.520 저널 정보 : Journal of Fluid Mechanics 에 의해 제공 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)
https://phys.org/news/2019-07-supercomputers-graphics-processors-longstanding-turbulence.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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