완벽한 양자 이론은 무엇입니까?
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Nicolas de Angelis - Voyage
.천문학 자들은 충돌 과정에서 초 거대 블랙홀 발견
토픽 : 천문학 천체 물리학 블랙홀 우주론 시몬스 재단 By THOMAS SUMNER, SIMONS FOUNDATION , 2019 년 7 월 10 일 초고속 블랙홀 충돌 코스에서 발견 Titanic Twosome : 대략 25 억 광년 떨어진 은하계에는 한 쌍의 초대 질량 블랙홀 (삽입 구멍)이 있습니다. 블랙홀의 위치는 물체를 둘러싸고있는 따뜻한 가스와 밝은 별에 의해 밝아집니다. 이 발견은 천문학 자들이 supermassive black holes에 의해 생성 된 중력파 배경을 처음 발견 할 때의 추정을 향상시킨다. AD Goulding et al./Astrophysical Journal Letters 2019
천문학 자들은 충돌로 향하는 거대한 블랙홀의 먼 쌍을 발견했다. 각 블랙홀 의 질량은 우리 태양의 8 억 배 이상입니다. 두 사람이 죽음의 소용돌이에 가까워지면서 점차 멀어지면서 중력파가 시공간을 통해 흘러 나올 것 입니다. 그 우주의 잔물결은 다른 supermassive 블랙홀에서 중력파의 as-yet-undetected 백그라운드 노이즈에 합류 할 것입니다. 운명의 충돌이 일어나기 전에도 supermassive black hole pair에서 발생하는 중력파는 이전에 훨씬 작은 블랙홀과 중성자 별의 합병으로 검출 된 것들을 왜소 해하게됩니다. "Supermassive 블랙홀 바이너리는 우주에서 가장 큰 중력파를 생성합니다."라고 뉴욕시에있는 Flatiron Institute의 Computational Astrophysics 센터의 동료 연구 과학자 인 Chiara Mingarelli는 말합니다. supermassive black hole pairs로부터의 중력파는 " LIGO가 탐지 한 것보다 백만 배 더 크다 ." 이 연구는 Princeton University의 부 연구 연구원 인 Andy Goulding이 주도했습니다. Goulding, Mingarelli와 워싱턴 DC의 Princeton과 US Naval Research Laboratory의 공동 작업자는 7 월 10 일 The Astrophysical Journal Letters에서이 발견을보고합니다. 두 개의 초대 질량 블랙홀은 지구로부터 약 25 억 광년 떨어져 있기 때문에 특히 흥미 롭습니다. 천문학에서 멀리있는 물체를 바라 보는 것이 시간을 되돌아 보는 것과 같기 때문에이 쌍은 우리 자신보다 25 억년 적은 우주에 속합니다. 우연히도, 그것은 천문학 자들이 블랙홀이 강력한 중력파를 생성하기 시작할 때 추정하는 시간과 거의 같습니다. 오늘날의 우주에서 블랙홀은 이미이 중력파를 방출하고 있습니다. 그러나 빛의 속도로도 수십억 년 동안 우리에게 도달하지 못합니다. 듀오는 여전히 유용합니다. 이들의 발견은 과학자들이 근처의 초대 질량 블랙홀이 우리가 지금 감지 할 수있는 중력파를 방출하고있는 정도를 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 중력파 배경을 감지하면 은하가 얼마나 자주 병합되는지, 초 광대역 블랙홀 쌍이 서로 합쳐 지는지 또는 서로 가까이있는 왈츠에 갇혀 있는지 등의 천문학에서 가장 알려지지 않은 것들을 해결하는 데 도움이됩니다. 프린스턴 대학의 천체 물리학 교수 인 제니 그린 (Jenny Greene) 연구원은 "천문학 자에게는 거대한 블랙홀이 섞여 있는지 알지 못한다는 것이 당황 스럽다. "블랙홀 물리학의 모든 사람들을 위해, 관측 적으로 이것은 우리가 풀어야 할 오랜 기간의 퍼즐입니다." 초 거대 블랙홀은 수백만 또는 수십억의 태양 질량을 포함합니다. 은하수를 비롯한 거의 모든 은하계에는 적어도 하나의 거대한 괴수가 포함되어 있습니다. 은하계가 합쳐지면, 그들의 초대 질량 블랙홀이 만나서 서로 궤도를 그리기 시작합니다. 시간이 지남에 따라이 궤도는 가스와 별이 검은 구멍 사이를 통과하고 에너지를 훔치는 것처럼 강화됩니다. supermassive black hole이 충분히 가까워지면,이 에너지 절도는 멈추지 만 멈출 수 있습니다. 이론적 연구에 따르면 블랙홀은 약 1 파섹 (약 3.2 광년) 간격으로 실속합니다. 이 감속은 거의 무기한으로 지속되며 마지막 parsec 문제로 알려져 있습니다. 이 시나리오에서는 합법적 인 3 개 이상의 초대형 블랙홀 그룹 만 합병됩니다. 천문학 자들은 블랙홀이 1 파섹 떨어져 있기 오래 전에 두 개의 별개의 대상으로 구별하기에 너무 가깝기 때문에 실속 된 쌍을 찾을 수 없습니다. 더욱이 그들은 최종 파섹 장애물을 극복하고 함께 가까워 질 때까지 강한 중력파를 생성하지 않습니다. (그들이 25 억년 전에 관찰 한 바와 같이, 새로 발견 된 초대 질량 블랙홀은 약 430 파섹 간격으로 나타납니다.) 최종 파섹 문제가 존재하지 않는다면, 천문학 자들은 우주가 초 거대 블랙홀 쌍으로부터의 중력 파동으로 가득차 있다고 생각합니다. "이 소음은 중력파 배경이라고 부르며 밤에는 귀뚜라미 소리가 들리는 혼란스러운듯한 느낌입니다."라고 굴 링딩 (Goulding)은 말합니다. "당신은 다른 크리켓을 구별 할 수는 없지만 소음의 양은 얼마나 많은 크리켓이 있는지 추정하는 데 도움이됩니다."(두 개의 초대 질량 블랙홀이 마침내 충돌하고 결합하면 다른 모든 것들을 왜곡시키는 천둥 소리가 내뿜습니다. 그런 사건은 간단하고 드물 긴하지만, 과학자들은 언제든지 그것을 발견 할 것으로 기대하지 않습니다.) supermassive black hole pairs에 의해 생성 된 중력파는 현재 LIGO와 Virgo와 같은 실험에서 관찰 할 수있는 주파수 밖에 있습니다. 대신, 중력파 사냥꾼은 메트로놈처럼 행동하는 펄서라고 불리는 특별한 별들의 배열에 의존합니다. 빠르게 회전하는 별들은 꾸준한 리듬으로 전파를 송출합니다. 지나가는 중력파가 지구와 펄서 사이의 공간을 늘리거나 압축 하면 리듬이 약간 박살납니다. 이 펄서 타이밍 배열 중 하나를 사용하여 중력파 배경을 감지하면 인내심과 많은 모니터 별을 필요로합니다. 단일 펄서의 리듬은 10 년에 수백 나노초 만 혼란에 빠질 수 있습니다. 배경 소음이 클수록 타이밍의 혼란이 커지며 첫 번째 감지가 빨라집니다. Goulding, Greene과 다른 관측 천문학 자들은 허블 우주 망원경으로 두 명의 타이탄을 탐지했다. supermassive 블랙홀은 광학 망원경으로 직접 볼 수는 없지만, 강력한 중력의 잡아 당김에 의해 빛나는 별들과 따뜻한 가스로 둘러싸여 있습니다. 역사상 그 시간 동안, 새로 발견 된 초대 질량 블랙홀 쌍을 은닉하는 은하계는 기본적으로 우주에서 가장 빛나는 은하계라고 굴 링딩은 말한다. 더 중요한 것은, 은하계의 핵심은 두 개의 비정상적으로 거대한 가스 덩어리를 발사한다는 것입니다. 연구자들은 허블 우주 망원경이 은하계의 화려한 가스 구름의 기원을 밝힐 수 있다고 지적한 후 시스템에 하나 또는 두 개의 방대한 블랙홀이 포함되어 있지 않음을 발견했다. 그 후 관측 론자들은 중력파 물리학 자 Mingarelli와 Princeton 대학원생 인 Kris Pardo와 협력하여 중력파 배경의 맥락에서 그 발견을 해석했다. 이 발견은 지구의 감지 거리 내에 얼마나 많은 초고 블랙홀 쌍이 있는지를 추정하기위한 기준점을 제공합니다. 이전 추정치는 은하계 블랙홀 쌍의 실제 관측보다는 은하가 병합되는 빈도에 대한 컴퓨터 모델에 의존했다. 발견에 기초하여, Pardo와 Mingarelli는 낙천적 인 시나리오에서 중력파를 방출하는 약 112 개의 인근 supermassive 블랙홀이 있다고 예측한다. supermassive 블랙홀에서 중력파 배경의 첫 번째 감지 따라서 향후 5 년 정도 내에 와야합니다. 이러한 탐지가 이루어지지 않으면 최종 파섹 문제가 극복 할 수 없다는 증거가됩니다. 이 팀은 현재 새로운 supermassive 블랙홀 쌍을 가지고있는 것과 비슷한 다른 은하들을보고있다. 추가 쌍을 찾는 것은 그들이 예측을 연마하는 데 도움이됩니다. 공표 : Andy D. Goulding, et al.,
"저주파 중력파에 대한 az ~ 0.2 합병 은하 및 그 시사점의 중심에서 가까운 분리 이진 퀘이사의 발견,", ApJL, 879, L21, 2019; doi : 10.3847 / 2041-8213 / ab2a14
https://scitechdaily.com/astronomers-discover-supermassive-black-holes-on-collision-course/
.지구의 산소 공급이 지연된 이유는 무엇입니까?
Maureen Rouhi, 조지아 공과 대학교, 2019 년 7 월 12 일
지구상의 거대한 생물권에 전력을 공급하는 광합성은 이산화탄소와 물을 탄수화물과 산소로 전환시키는 빛을 매개로하는 반응입니다. 약 23 억년 전에,이 반응은 지구 대기의 급격한 산소 공급을 초래했습니다. 산소 방출 광합성에 대한 증거가 훨씬 일찍 - 아마 30 억 년 전으로 나타났습니다. 그러나 오늘날 우리가 당연시 하고 있는 산소가 풍부한 대기 는 지구의 45 억년 역사의 약 10 %에 불과했습니다. 대기 의 산소가 산소 방출 광합성의 진화보다 훨씬 늦은 이유는 무엇 입니까? "지구의 역사와 행성 과학 분야에서 눈에 띄는 지체는 여전히 지속되고 있습니다 ."라고 지구 대기 과학부 (EAS)의 조교수 크리스토퍼 라인 하르트 (Christopher Reinhard)는 말합니다. Reinhard, 전 EAS 박사후 연구원 인 Kazuo Ozaki와 협력자들은 퍼즐에 대한 해결책을 제시했습니다. 네이처 커뮤니케이션즈 (Nature Communications ) 지에 게재 된 연구 결과에 따르면 초기 지구의 대양에서는 산소 방출 광합성 물질이 원시 원자와 효과적으로 경쟁하지 못한다고합니다. 현대 광 합성기는 물을 소비하고 산소를 방출합니다. 원시적 인 것들은 용해 된 철 이온을 소비한다 - 초기 지구의 대양에서 풍부했을 것이다. 그들은 산소 대신 부산물로서 녹을 생산합니다. 실험 미생물학, 유전체학 및 대규모 생지 화학 모델링 을 사용하여 "우리 는 물 대신 철분을 사용 하는 광합성 박테리아 가 빛과 영양분을위한 치열한 경쟁자 라는 것을 발견했습니다 ."라고이 신문의 첫 저자이자 현재학과 조교수 인 Ozaki는 말합니다. 일본 토호 대학의 환경 과학. "우리는 산소 생산 광합성 물질을 능가하는 능력이 지구의 세계 산소 순환의 중요한 구성 요소라고 제안한다." 연구는 광합성 생물권의 진화가 어떻게 지구의 대기의 조성을 조절했는지 이해하는 라인 하르트의 연구 목표의 일부이다. "우리는 주요 생물학적 혁신의시기와 지구의 해양과 대기의 화학에 미치는 영향을 이해하기를 원한다. 우리는 우리의 진화론 적 기원을 이해하고 우리 태양계 너머의 생명체를 찾는 데있어서 이러한 원칙을 중심으로 고려한다." "우리의 결과는 지구의 대기의 장기적인 진화를 제어하는 생물학적 요인에 대한 깊은 지식을 제공합니다."라고 Ozaki는 말합니다. "그들은 우리의 태양계 너머의 지구와 같은 행성 대기의 산화 작용을 촉진시키는 요인에 대해 더 나은 기계 론적 이해를 제공합니다." 결과는 지구의 생지 화학적 산소 순환의 이론적 인 모델을 구축하는 데있어서 완전히 새로운 유리한 결과를 낳았다 고 Reinhard는 덧붙였다.
추가 탐색 암모늄은 지구상에서 초기 생애를 비옥하게한다 : 연구 자세한 정보 : Kazumi Ozaki et al. 지구 대기의 산소 발생 광합성과 지연된 산소 공급, Nature Communications (2019). DOI : 10.1038 / s41467-019-10872-z 저널 정보 : Nature Communications 에 의해 제공 조지아 공대
https://phys.org/news/2019-07-earth-oxygenation.html
.완벽한 양자 이론은 무엇입니까?
에 의한 기술 대학 뮌헨 미국 뮌헨 기술 대학교 (University of Munich)와 하버드 대학교 (Harvard University) 연구진은 양자 시스템의 이미지 분석을위한 인공 신경망을 성공적으로 배치했다. 그들은 다른 구성에서 동시에 존재하는 양자 시스템의 스냅 샷을 분석합니다. 각 스냅 샷은 양자 기계적 확률에 따라 하나의 특정 구성을 나타냅니다. 두 이론 중 하나에 스냅 샷을 할당함으로써 신경 네트워크는 어느 이론이 더 예측 적인지를 결정할 수 있습니다. 신용 : Annabelle Bohrdt와 Christoph Hohmann / MCQST, 2019 년 7 월 12 일
양자 다 물리학의 일부 현상에 대해서는 여러 경쟁 이론이 존재합니다. 그러나 그들 중 양자는 양자 현상을 가장 잘 묘사합니까? 미국 뮌헨 기술 대학교 (TUM)와 하버드 대학 (Harvard University)의 연구원 팀이 양자 시스템의 이미지 분석을위한 인공 신경망을 성공적으로 배치했습니다. 그게 개나 고양이 야? 이러한 분류는 기계 학습의 대표적인 예입니다. 인공 신경망 은 특정 물체의 특징 인 패턴을 찾아 이미지를 분석하도록 훈련받을 수 있습니다. 시스템이 그러한 패턴을 습득했다면 어떤 그림에서도 개나 고양이를 인식 할 수 있습니다. 동일한 원칙을 사용하여 신경 네트워크는 방사선 이미지에서 조직의 변화를 감지 할 수 있습니다. 물리학 자들은 이제이 방법을 사용하여 양자 다 몸체 시스템 의 이미지 (스냅 샷)를 분석 하고 이론 이 관찰 된 현상을 가장 잘 설명 . 확률의 양자 세계 고체와 액체를 연구하는 응집 물질 물리에서의 여러 현상은 여전히 수수께끼에 싸여 있습니다. 예를 들어, 지금까지 고온 초전도체의 전기 저항이 섭씨 약 -200 도의 온도에서 0으로 떨어지는 이유는 아직까지 알 수 없습니다. 이러한 비정상적인 상태를 이해하는 것은 어려운 일입니다. 극저온 리튬 원자를 기반으로하는 양자 시뮬레이터가 고온 초전도체의 물리학을 연구하기 위해 개발되었습니다. 물리학 자들은 다른 구성에서 동시에 존재하는 양자 시스템의 스냅 샷을 찍습니다. 물리학 자들은 중첩에 대해 말합니다. 양자 시스템의 각 스냅 샷은 양자 기계적 확률에 따라 하나의 특정 구성을 제공합니다. 이러한 양자 시스템을 이해하기 위해 다양한 이론적 인 모델이 개발되었다. 그러나 현실을 얼마나 잘 반영하고 있습니까? 질문은 이미지 데이터 를 분석하여 대답 할 수 있습니다 . 신경망이 양자 세계를 연구합니다. 이를 위해 뮌헨 공과 대학 (University of Munich)과 하버드 대학 (Harvard University)의 연구팀이 기계 학습을 성공적으로 수행했습니다. 연구원은 두 가지 경쟁 이론을 구별하기 위해 인공 신경망을 교육했습니다. TUM의 박사 과정 학생 인 Annabelle Bohrdt는 "그림 속의 고양이 나 개 탐지와 마찬가지로 모든 양자 이론의 구성 이미지가 신경 네트워크에 입력됩니다. "그러면 네트워크 매개 변수가 각 이미지에 올바른 레이블을 부여하도록 최적화됩니다.이 경우에는 고양이 나 개 대신 이론 A 또는 이론 B에 불과합니다." 이론적 인 데이터로 훈련 단계를 마친 후, 신경망 은 학습 한 내용을 적용하고 양자 시뮬레이터의 스냅 샷을 이론 A 또는 B에 할당해야했습니다. 따라서 네트워크 는 더 예측 가능한 이론을 선택했습니다. 앞으로 연구원은이 새로운 방법을 사용하여 여러 이론적 설명의 정확성을 평가할 계획입니다. 이 연구의 목적은 무손실 전력 전송과 효율적인 자기 공명 영상이 두 가지 예일뿐 아니라, 많은 중요한 응용 분야가있는 고온 초전도의 주요 물리적 효과를 이해하는 것입니다.
추가 탐색 신경망을 이용한 양자 시스템 시뮬레이션 추가 정보 : Annabelle Bohrdt 외. 기계 학습을 이용한 도핑 된 허버드 모델의 스냅 샷 분류, Nature Physics (2019). DOI : 10.1038 / s41567-019-0565-x 저널 정보 : 자연 물리학 에 의해 제공 기술 대학 뮌헨
https://phys.org/news/2019-07-quantum-theory.html
.빛 감지 시스템은 멀리 떨어진 은하계를 전례가없는 세부 사항으로 보여줄 수 있습니다
에 의해 캘리포니아 대학, 로스 앤젤레스 이 연구의 수석 저자 인 Ning Wang과 Mona Jarrahi 교수는 테라 헤르츠 검출기 설정 작업을 담당했습니다. 학점 : UCLA 엔지니어링
UCLA Samueli School of School의 연구원은 천문학 자들이 은하계, 별들 및 행성계를 매우 자세히 관찰 할 수있게 해주는 초 고감도의 광 검출 시스템을 개발했습니다. 이 시스템은 실내 온도 에서 작동합니다. 섭씨 영하 270도에 가까운 온도에서 작동하거나 유사한 화질의 기술을 향상시켜 화씨 영하 454도를 넘을 수 있습니다. 진보를 자세히 설명하는 논문은 Nature Astronomy에 오늘 게재됩니다 . 센서 시스템 방사선을 검출 테라 헤르츠 원적외선과 마이크로파의 주파수의 일부를 포함하는 전자기 스펙트럼의 밴드. 이 시스템은 매우 선명하게 이미지를 생성하며 넓은 스펙트럼 범위에서 테라 헤르츠 파를 감지 할 수 있습니다. 좁은 스펙트럼 범위에서만 그러한 파를 감지하는 현재 기술보다 적어도 10 배는 향상됩니다. 광범위한 기능을 통해 현재 여러 가지 계측기가 필요한 관측을 할 수 있습니다. 이것은 물, 산소, 일산화탄소 및 기타 유기 분자 와 같은 요소와 분자 가 공간의 특정 영역에 존재 하는지를 식별합니다 . UCLA 전기 및 컴퓨터 공학 교수 인 Mona Jarrahi는 "테라 헤르츠 주파수를 보면 스펙트럼의 다른 부분에서 볼 수없는 세부 사항을 볼 수 있습니다. "천문학에서 테라 헤르츠 범위의 장점은 적외선 및 가시 광선 과 달리 테라 헤르츠 파는이 천문학적 구조를 둘러싸고있는 성간 가스와 먼지에 의해 가려지지 않는다는 것입니다." Jarrahi는이 기술은 지구와 달리 대기로부터의 간섭없이 테라 헤르츠 파 를 탐지 할 수 있기 때문에 우주 기반 관측소에서 특히 효과적 일 수 있다고 말했다 . 이 시스템은 과학자들이 천문학적 인 대상과 구조의 구성과 그것이 어떻게 형성되고 죽는 지에 대한 새로운 통찰력을 얻도록 도울 수 있습니다. 또한 별과 은하 사이에 존재하는 가스, 먼지 및 방사선과 어떻게 상호 작용하는지에 대한 질문에 답할 수 있으며, 행성이 삶에 호의적인지 여부를 나타내는 물 또는 유기 분자의 우주적 기원에 대한 단서를 밝힐 수 있습니다. 이 시스템은 또한 보안 또는 환경 모니터링 목적으로 유해 가스를 탐지하기 위해 지구에서 사용될 수 있습니다. 새로운 시스템의 핵심은 표준 과학 장비로 감지하고 분석하기 쉽지 않은 들어오는 테라 헤르츠 신호 를 다루기 쉬운 전파 로 변환하는 방법 입니다. 기존 시스템은 테라 헤르츠 신호를 전파로 변환하기 위해 초전도 재료를 사용합니다. 그러나 이러한 시스템은 작동하기 위해 특수한 액체 냉각제를 사용하여 이러한 물질을 극도로 낮은 온도로 유지시켜 절대 제로에 접근합니다. 장비를 과냉각하는 것은 지구에서 가능하지만 우주선에서 센서를 가져갈 때 수명은 탑승 한 냉각수의 양에 따라 제한됩니다. 또한 우주선의 무게가 중요하기 때문에 장비에 필요한 여분의 냉각수를 운반하는 것은 문제가 될 수 있습니다. UCLA 연구진은 냉각수 및 관련 무게 문제를 해결할 수있는 새로운 기술을 개발했습니다. 그들의 장치는 금속 나노 구조를 가진 반도체 물질 내부의 테라 헤르츠 신호와 상호 작용하기 위해 빛의 광선을 사용합니다. 그런 다음 시스템은 들어오는 테라 헤르츠 신호를 전파로 변환하여 시스템에서 읽으며 천체 물리학 자에 의해 해석 될 수 있습니다.
추가 탐색 빔 균형 : 열 기계 마이크로 기계가 테라 헤르츠 방사선을 감지합니다. 자세한 정보 : Ning Wang 외. 양자 레벨 감도를 가진 실내 온도 헤테로 다인 테라 헤르츠 검출, 자연 천문학 ( Nature Astronomy , 2019). DOI : 10.1038 / s41550-019-0828-6 저널 정보 : 자연 천문학 에 의해 제공 캘리포니아 대학, 로스 앤젤레스
https://phys.org/news/2019-07-light-sensing-distant-galaxies-unprecedented.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
.새로운 나노 입자는 CRISPR 유전자 편집 도구를 훨씬 높은 효율로 세포에 전달합니다
에 의해 터프 츠 대학 유전자 편집 분자의 대규모 복합체는 외부의 외부 응용에서 세포로 전달하기가 어렵습니다. 생분해 성 지질 나노 입자는 유전자 편집 분자를 세포 내로 코딩하는 mRNA를 전달합니다. Credit : Visual Science와 Skoltech의 애니메이션, visual-science.com/cprpr, 2019 년 7 월 12 일
터프 츠 대학과 중국 과학 아카데미 사이의 공동 연구는 저널에 최근 발표 된 연구에 따르면, 간에서 CRISPR / Cas9 유전자 편집 방법에 대한 크게 향상 전달 메커니즘의 개발을 주도했다 고급 재료 . 전달은 생체 분해성 합성 지질 나노 입자를 사용하여 분자 편집 도구를 세포에 전달하여 90 %의 효율로 세포의 유전자 코드를 정확하게 변경합니다. 나노 입자는 현재까지보고 된 가장 효율적인 CRISPR / Cas9 전달 도구 중 하나이며, 광범위한 임상 치료 응용 분야에서 유전자 편집을 가능하게하는 기술적 장애물을 극복하는 데 도움이 될 수있다. CRISPR / Cas9 유전자 편집 시스템은 수백 가지 유전자 의 기능을 밝히는 강력한 연구 도구가되었습니다다양한 질병의 치료를위한 치료 도구로서 현재 연구되고있다. 그러나 기술적 인 장애물 중 일부는 임상 적용에 실용적 일 수 있기 전에 남아 있습니다. CRISPR / Cas9는 표적 게놈 서열의 두 가닥을 절단 할 수있는 핵산 분해 효소 (Cas9)와 게놈을 검색하는 조작 된 단일 가이드 RNA (sgRNA)를 모두 포함하는 큰 분자 복합체로, 편집 할 특정 시퀀스. 그것은 큰 분자 복합체이기 때문에 세포의 핵에 직접 CRISPR / Cas9를 전달하는 것은 어렵다. 다른 사람들은 편집 분자를 바이러스, 고분자 및 핵으로 들어가기위한 다양한 유형의 나노 입자로 포장했지만, 낮은 효율의 트랜스퍼는 임상 적용을위한 사용 및 효능을 제한했습니다. 이번 연구에서 설명 된 지질 나노 입자는 Cas9를 코딩하는 mRNA (messenger RNA)를 캡슐화한다. 일단 sgRNA를 포함한 나노 입자의 내용물이 세포로 방출됩니다. 세포의 단백질 제조 기계가 mRNA 템플릿에서 Cas9를 인수하여 유전자 편집 키트를 완성합니다. 나노 입자의 독특한 특징은 지방 사슬에 디설파이드 결합 을 포함하는 합성 지질로 만들어진다 . 입자가 세포에 들어갈 때, 세포 내의 환경은 디설파이드 결합을 열어 나노 입자를 분해하고 내용물이 세포 내로 신속하고 효율적으로 방출된다.
bioreducible 링커와 공식화 지질은 Cas9 더하기 sgRNA의 mRNA를 캡슐 nanoparticles의 벽을 형성합니다. 체외 또는 생체 내에서 세포에 들어가면 링커가 깨지고 입자가 내용물 전달 및 CRISPR / Cas9 게놈 편집을위한 활성 효소로의 번역을 위해 붕괴 됨 Credit : Qiaobing Xu, Tufts University
"우리는 CRISPR 치료법에 대한 인간 임상 시험 을 막 볼 수있게 되었습니다."라고 Tufts 대학의 생물 의학 공학 교수이자 공동 교수 인 Qiaobing Xu는 말했습니다. "CRISPR 요법이 새로운 희망을 제공 할 수있는 오랫동안 다루기 힘든 많은 질병들이 있습니다. 예를 들어 겸상 적혈구 병, Duchenne 근이영양증, 헌팅턴 병, 심지어 많은 암들도 있습니다. 우리의 희망은이 발전이 우리에게 CRISPR은 효과적이고 실용적인 치료법입니다. " 연구진은 새로운 방법을 마우스에 적용하여 PCSK9를 코딩하는 유전자의 존재를 줄이려고 노력했다. 그 손실은 LDL 콜레스테롤 저하와 관련이 있으며 심장 혈관 질환의 위험을 감소시킨다. "지질 나노 입자 는 우리가 보아 왔던 가장 효율적인 CRISPR / Cas9 캐리어 중 하나"라고 북경 국립 분자 과학 연구소의 중국 과학 아카데미에서 연구와 교수로 참여한 Ming Wang은 말했다. "우리는 간에서 80 % 효율로 생쥐에서 PCSK9 발현을 실제로 박멸 할 수있어 치료 용 약제에 대한 실질적인 가능성을 제시한다"고 말했다.
추가 탐색 가위가 붙어 - 박테리아 사용 다른 방법 CRISPR / Cas9 자세한 정보 : Ji Liu 외, Bioreducible 지질 및 메신저 RNA 나노 입자, 고급 재료 (2019)로 생체 내에서 신속하고 효율적인 CRISPR / Cas9 게놈 편집 가능 . DOI : 10.1002 / adma.201902575 저널 정보 : 고급 자료 Tufts University 제공
https://phys.org/news/2019-07-nanoparticles-crispr-gene-tools-cell.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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