빛을 보자 : 유기 화합물 합성
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.오늘의 예측 : 미래의 융합 시설에서 중요한 플라즈마 압력을 예측하는 방법
에 의해 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 물리학 자 마이클 처칠. 크레딧 : Elle Starkman / PPPL Office of Communications, 2019 년 9 월 20 일
태양과 별을 움직이는 융합 에너지를 지구상에서 포착하고 제어하는 미래 시설의 핵심 요구 사항은 플라즈마의 압력을 정확하게 예측하는 것입니다. 반응. 이러한 예측의 핵심은 플라즈마의 가장자리에있는 얇은 가스 스트립 인 긁힘 층이 다이 버터 (융합 반응에서 폐열을 배출하는 장치)에 가하는 압력을 예측하는 것입니다. 미국 에너지 부 (Department of Energy, DOE) 프린스턴 플라즈마 물리 연구소 (PPPL)의 연구원들은 긁어 내기 층 의 압력 균형을 제어하는 물리에 대한 새로운 통찰을 개발했습니다 . 이 균형은 토카막 전체의 플라즈마 압력이 자체 발열 융합 반응을 일으킬 정도로 충분히 높아야합니다. 저울은 또한 토카막의 다이 버터 및 기타 플라즈마 직면 구성 요소에 부딪 치는 열 및 플라즈마 입자 의 잠재적 인 피해를 제한해야합니다 . 새로운 연구 결과를 설명하는 핵융합 논문의 저자 인 PPPL 물리학자인 마이클 처칠 (Michael Churchill)은“스크랩 오프 층의 압력 균형에 대한 이전의 단순한 가정은 불완전하다”고 말했다 . "스크랩 오프 레이어를 시뮬레이트하는 코드는 종종 물리학의 중요한 측면을 버리고 필드는이를 인식하기 시작했습니다." 태양과 별을 구동하는 힘인 Fusion은 자유 전자와 원자핵으로 구성된 고온으로 충전 된 물질의 상태 인 플라즈마 형태의 빛 요소를 융합하여 엄청난 양의 에너지를 생성합니다. 과학자들은 거의 무한한 전력 공급을 위해 지구에서 핵융합 을 복제하려고합니다 . 핵심 요소 처칠과 PPPL 동료들은 DOE 과학 사용자 시설 국인 네르 스코 (National Energy Research Scientific Computing Center)의 Cori and Edison 슈퍼 컴퓨터에서 최첨단 XGCa 컴퓨터 코드를 실행함으로써 압력 균형의 핵심 요소를 결정했습니다. . 이 코드는 플라즈마 를 유체가 아닌 상세한 운동 또는 입자 운동 수준으로 처리합니다. 발견 된 주요 특징 중에는 벌크 드리프트 이온의 영향, 이전 코드가 크게 무시한 영향이 있습니다. 이러한 드리프트는 저자들이 쓴 "필수적인 역할을 할 수있다"고 "고려하는 것이 매우 중요하다"고한다. 운동량 또는 압력 균형 에서 중요한 것은 방향에 따라 온도가 다른 이온으로 인한 운동 입자 효과였습니다. 이 논문은 긁어 내기 층에서 이온의 온도를 측정하기 어렵 기 때문에 이온 온도와 흐름을 정확하게 측정하기 위해 진단 노력을 늘려야하므로 SOL에서 이온의 역할을 더 잘 이해할 수 있도록한다. " 처칠은 새로운 연구 결과가 전환기의 긁힘 방지 층 압력에 대한 이해를 향상시킬 수 있으며 프랑스와 다른 차세대 토카막에서 건설중인 국제 ITER 실험에 대한 정확한 예측을 이끌어 낼 수 있다고 말했다.
더 탐색 명확하게보기 : 개정 된 컴퓨터 코드는 융합 플라즈마의 불안정성을 정확하게 모델링합니다 추가 정보 : RM Churchill et al., 충돌이 적은 압력 균형, kamak 긁어 내기 층, Nuclear Fusion (2019) DOI : 10.1088 / 1741-4326 / ab2af9 에 의해 제공 프린스턴 플라즈마 물리 연구소
https://phys.org/news/2019-09-today-crucial-plasma-pressure-future.html
.논문은 철보다 무거운 동위 원소 원자 질량에 대한 새로운 고정밀 질량 측정을 가져 왔습니다
에 의해 바스 큘라 대학 크레딧 : CC0 Public Domain, 2019 년 9 월 20 일
우리를 둘러싼 요소의 대부분은 별의 융합 반응에서 생성됩니다. 그러나 철보다 무거운 원소는 다양한 천체 물리적 환경에서 발생하는보다 복잡한 공정이 필요합니다. 이러한 공정을 모델링하려면 원자 질량과 같은 반응에 참여하는 핵종의 특성에 대한 지식이 필요합니다. Jyvaskyla 대학 Markus Vilén 대학의 핵 물리학 분야의 박사 학위 논문에서 철보다 무거운 27 개의 동위 원소와 3 개의 오래 지속되는 흥분된 핵 상태를 측정했습니다. 그 중 16 개의 질량이 처음으로 측정되었습니다. Jyväskylä 대학의 가속기 실험실에서 JYFLTRAP 페닝 트랩을 사용하여 측정을 수행 하였다. 결과는 예를 들어 중성자 별 합병 및 특정 유형의 X- 선 버스트의 핵 합성에 대한 이론적 모델을 개선하는 데 도움이됩니다. 이국적인 방사성 동위 원소는 Accelerator Laboratory의 IGISOL 시설을 사용하여 생산되었습니다. 이 연구는 주로 JYFLTRAP Penning trap을 사용하여 중성자가 풍부한 희토류 동위 원소의 질량 측정에 중점을 두었습니다. 또한, 거의 동일한 양성자와 중성자를 가진 동위 원소가 연구되었습니다. "결과는 예를 들어 중성자 별 합병과 같이 다른 원소가 생성되는 양에 대한 이론적 모델 에 의해 예측 정확도가 향상되었습니다 .이 측정은 중성자 풍부하고 중성자 부족 동위 원소의 핵 구조에 대한 새로운 정보를 보여주었습니다. "대학 오 Jyväskylä에서 Markus Vilén은 말합니다. 연구에서 고정밀 질량 측정 및 방사성 이온 빔 생성 기술이 개발 및 테스트되었습니다. Vilén은“단일 이온의 질량도 수십억 분의 1 정도의 정밀도로 측정되었다.
더 탐색 별의 핵 반응에 대한 정확한 원자 질량 측정 추가 정보 : 천체 물리학 적 r- 및 rp- 공정을위한 IGISOL의 질량 측정 및 이온 생산. jyx.jyu.fi/handle/123456789/65448 에 의해 제공 바스 큘라 대학
https://phys.org/news/2019-09-dissertation-brought-hi-precision-mass-atomic.html
.에스테르 합성을위한 재사용 가능한 촉매
에 의해 RUDN 대학 크레딧 : RUDN University, 2019 년 9 월 17 일
RUDN University의 화학자는 향료, 가소제 및 바이오 연료 성분과 같은 에스테르 생산을위한 주석 실리케이트 촉매를 개발했습니다. 기존 촉매와 달리 새로운 물질을 다시 활성화하여 재사용 할 수 있습니다. 결과는 Microporous and Mesoporous Materials 저널에 발표되었다 . 화학 반응 과정에서 촉매가 소비되지 않지만 경우에 따라 합성 폐기물에서 분리하여 재사용하기가 어렵습니다. 예를 들어, 무기 산 촉매는 에스테르로부터 수득 즉, 에스테르 화 반응에 사용되는 유기산 및 알콜. 이 경우, 새로운 반응물을 얻는 것보다 재사용을 위해 분리하는 것이 비용이 많이 들기 때문에 반응의 최종 생성물을 정화하고 폐기물을 촉매와 함께 폐기해야한다. 하나의 유망한 해결책은 다공성지지 기판 상에 증착 된 주석 이온에 기초한 고체 촉매이다. "활성 중심"은 표면에 위치합니다. 예를 들어 에테르 형성과 같은 화학적 변형이 일어나는 이온. 그러나, 주석 이온은 그러한 물질을 사용하는 동안 "세척 (washed)"되어 활동을 잃는다. 또한, 이온 이외에 촉매 의 제조 동안 많은 쓸모없는 산화 주석이 형성 된다. RUDN 대학 화학자 인 Rafael Luque는 강력한 화학 결합에 의해 "내장 된"주석 이온 (Sn 4 + )이 함께 있는 다공성 규산염 매트릭스를 생성하는 새로운 촉매 생산 방법을 개발했습니다 . Luque 박사는“이 기술은 레 불린 산 에스테르 화뿐만 아니라 산성 촉매 공정을 위해 고도로 활동적이고 선택적인 Sn 기반 물질을 설계 할 수있게 해주 며, 재사용 할 수 있으며, 적당한 온도와 압력 하에서 매우 안정적이다. 이러한 촉매를 생성하는 기존의 방법은 주석이 이산화 규소의 다공성 다공질 매트릭스에 적용되는 것과 관련이 있지만 Luque 교수는 촉매를 "처음부터"형성했다. 그의 실험에서 이산화 규소 기판은 주석의 존재하에 전구체 (테트라에 톡시 실란)로부터 형성되었으며, 이로 인해 주석 이온이 기판의 화학 구조에 내장되었다. XPS (X-ray photoelectron spectroscopy)를 이용한 기판의 연구는 산화 규소와 주석 (Si-O-Sn)의 화학적 결합이 실제로 촉매에서 형성되었음을 보여 주었다. 촉매 1g의 표면적은 600 제곱미터로 중요합니다. 이후 화학 반응 촉매, 큰 표면적, 높은 활성의 표면에 발생한다. 실리콘 매트릭스를 기반으로하는 대부분의 촉매는 유용한 면적이 그램 당 약 200-300 평방 미터로 2 ~ 3 배 작습니다. 화학자들은 레 불린 산 에스테르의 합성에서 새로운 촉매의 활성을 시험했다. 레 불린 산은 포도당 및 전분과 같은 탄수화물 가공의 산물입니다. 알코올과 상호 작용할 때 향료, 가소제 및 바이오 연료 성분으로 사용할 수있는 에스테르를 형성합니다. 새로운 촉매는 44 ~ 99 %의 최대 생성물 수율로 레 불린 산의 에스테르를 얻을 수 있음이 밝혀졌다. 이는 가장 일반적으로 사용되는 촉매의 효율에 해당한다. 또한, 촉매는 재사용성에 대해 테스트되었으며, 실험은 5 회 재생 한 후에도 그 활성이 감소하지 않는 것으로 나타났다. "원칙적으로, 촉매의 사용은 정밀 화학 산업 (향미 제, 냄새 제거제, 제약) 및 심지어 석유 화학 산업에서 관심있는 화합물의 생산을 위해 이성 질화, 에테르 화 등을 포함한 다른 산 촉매 반응으로 확장 될 수있다. 제안 된 접근 방법의 장점은 이전에 구현 된 다른 방법에 비해 단순성, 비교적 저렴한 촉매 특성, 재사용 성 및 안정성 및 다양성을 포함한다.
더 탐색 화학자들은 지속적인 바이오 연료 합성을위한 나노 촉매 개발 추가 정보 : MP Pachamuthu et al. 메조 포러스 스탠 노 실리케이트 SnTUD-1의 제조 및 레 불린 산 에스테르 화, 미세 다공성 및 메조 포러스 물질 에서의 촉매 활성 (2019). DOI : 10.1016 / j.micromeso.2019.05.061 RUDN University 제공
https://phys.org/news/2019-09-reusable-catalyst-synthesis-esters.html
.빛을 보자 : 유기 화합물 합성
요코하마 국립 대학교 사진은 녹색광 구동 산소 헤테로 사이클 생산을 보여줍니다. 크레딧 : Yokohama National University, 2019 년 9 월 20 일
모든 생물학적 반응은 화학 반응입니다. 예를 들어 폐와 혈액 세포에서 이산화탄소와 산소의 교환은 화학 물질을 방출하고 새로운 물질로 개질하는 분자에 의해 발생합니다. 암성 세포의 제어되지 않은 복제는 깨진 화합물이 잘못 통신 한 결과입니다. 유용한 반응을 촉진하거나 유해한 물질을 예방하기 위해 개선 된 약물을 개발한다는 호소로 인해 유기 화학자들은 실험실에서 이러한 분자와 반응을 합성 적으로 생성하는 방법을 더 잘 이해하게되었습니다. 일본 요코하마 국립 대학의 한 팀은 7 월 19 일 Journal of Organic Chemistry 에 발표 된 최신 연구를 통해 이러한 희망을 실현하기위한 발걸음을 내딛었습니다 . 연구진은 산소 헤테로 사이클을 개발했는데, 이는 산소 원소가 둘 이상의 원소로 구성된 고리 구조입니다. 이러한 화합물은 사람의 유전자 코드에서 모든 핵산을 구성합니다. 질소를 포함하는 다른 버전의 헤테로 사이클은 미국에서 생산되는 의약품의 절반 이상에 속합니다. 산소 헤테로 사이클은 특히 하나 이상의 산소 원자를 함유한다. 그들은 암과 심장 마비를 치료하기위한 약물 치료를 포함하여 다양한 용도로 사용됩니다. "우리는 의약 화학 및 재료 과학 에서 구조 단위의 관련성으로 인해 상당한 관심을 끌었던 산소 헤테로 사이클에 중점을 두었습니다 ." 요코하마 대학교. 환경 정보 과학 대학원의 또 다른 저자 인 혼다 기요시 교수는 "목표는 산소 헤테로 사이클을 만들기 위해 비용 효율적이고 가벼운 합성 경로를 개발하는 것이었다"고 덧붙였다. 전통적으로, 산소 헤테로 사이클은 두 분자에 고온을가함으로써 만들어진다. 이 프로세스는 시간과 에너지를 소비하며 많은 수의 헤테로 사이클을 생성하지 않습니다. Honda와 Hoshino의 팀은 감광성 탄소 기반 염의 설계와 관련된 방법에 중점을 두었습니다. 그들은 두 가지 유형의 화합물에 염을 첨가하여 일단 반응하면 고리를 형성하고 녹색 빛으로 조합을 조사했다 . 호시노 교수는“이 반응은 많은 수의 원자를 보유 할 수 있고 다양한 합성 적으로 유용한 산소 함유 헤테로 사이클에 효율적으로 접근 할 수 있기 때문에 특히 매력적이었다”고 말했다. "이 반응은 온화한 실험 조건 (실온 및 가시 광선) 에서도 수행 될 수 있습니다 ." 이 공정은 높은 수율의 산소 헤테로 사이클을 생성했다 . 호시노에 따르면 성공적인 반응은 전자공 여기 (electro-donating group)라고 불리는 염의 구조 때문이라고한다. 전자는 녹색광에 의해 여기되고, 염은 화합물로부터 전자를 추출하여 다른 화합물 성분과 반응한다. 다음으로 연구원들은 다른 반응을 일으키기 위해 다른 색깔의 빛으로 바꿀 계획입니다. Hoshino에 따르면 이들은 특히 적색광 반응을 설정하는 데 관심이있다. 레드 빛보다 더 긴 파장과 낮은 주파수 녹색 빛 이 스펙트럼 차트에서 가시 광선보다 가까운 적외선의 의미. 적색광 반응은 헤테로 사이클의 생산을 증가시킬 수 있지만 더 많은 정확성과 효율성을 요구합니다. 호시노는“우리의 다음 목표는 반응 범위를 확대하는 것이다. "우리는 앞으로 다양한 가시광 구동 반응의 사용을 확대 할 계획이며 계속해서 그에 기여할 계획입니다."
더 탐색 중형 고리 구조 화합물의 합성 추가 정보 : Kenta Tanaka et al., Organophotoredox-cattazed Intermolecular Oxa- [4 + 2] Cycloaddition Reactions, The Journal of Organic Chemistry (2019). DOI : 10.1021 / acs.joc.9b01156 요코하마 국립 대학교 제공
https://phys.org/news/2019-09-compounds.html
.음, 꼬리가 보인다
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
Park Soo-jin is a meteorologist. She is Lee Hyun Kyu's friend of the same age.
.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
https://scitechdaily.com/harvard-scientist-connects-the-dots-in-fin-to-limb-evolution/ https://phys.org/news/2019-09-black-hole-center-galaxy-hungrier.html https://phys.org/news/2019-09-programmable-swarmbots-flexible-biological-tools.html
경험이 풍부한 결정 학자의 작동 방식을 모방하는 통계적 추론
일본 과학 기술기구 제안 된 방법에 기초한 측정 설계를 사용하여 결정 학적 관찰의 정밀도가 왼쪽에서 오른쪽으로 개선되었습니다. 실제 전자 밀도와 구형 전자 밀도의 차이는 파란색 (양) 및 빨간색 (음) 표면으로 설명됩니다. 크레딧 : Manabu Hoshino,2019 년 9 월 17 일
일본 과학 기술국 (JST), RIKEN 및 도쿄 대학의 연구팀은 단결정 구조 분석의 사전 평가를위한 새로운 데이터 분석 방법을 개발했습니다. 제안 된 방법은 예비 수집 된 소규모 데이터 세트에 내재 된 매개 변수의 정확한 추정을 기반으로합니다. 그들은 정밀한 결정 학적 관찰을 위해 단결정 구조 분석 및 측정 설계 전에 호스트-게스트 결정에서의 게스트 구별에 대한 응용을 시연했다. 최근 단결정 구조 측정 장치 및 분석 프로그램 개발분석이 진행됩니다. 따라서 분자 구조의 결정 학적 관찰에 대한 연구자의 노력을 줄여줍니다. 그러나 연구원들은 때때로 분석 결과가 목적에 만족할 때까지 "맹검"측정 분석 반복에 갇히게됩니다. JST와 RIKEN의 연구원 인 마나부 호시노 (Manabu Hoshino) 박사는“거의 모든 경우에 반복은 두 가지 이유 중 하나에 의해 수행되어야한다. 그는 단결정 구조 분석의 효율성을 높이기 위해이 문제를 다루고 있으며 수집 된 데이터와 관찰 할 구조를 예비 데이터에서 평가하기위한 아이디어를 구상했습니다. 이 아이디어는 베이지안 추론에 의해 설정된 데이터에 내재 된 파라미터의 통계적 추정에서 구현되었다. 또한 "경험이 많은 결정 학자들은 예비 수집 된 소량 데이터 세트를주의 깊게 확인하여 결정을 선택하고 실험 조건을 설정함으로써 반복을 우회 할 수있다"고 호시노는 말했다. 또한 그는 "우리의 방법에서는 전문 결정 학자의 결정 선택 및 측정 설계를 모방하기 위해 추정 된 매개 변수가 사용된다"고 덧붙였다. 그들의 제안 된 방법의 실질적인 유용성은 다공성 호스트 결정에 포함 된 관찰 될 게스트 용매 분자의 사전 구별로서 입증되었다. 동일한 호스트 분자를 사용하여 구성된 결정 구조의 동형으로 인해 포함 된 게스트 용매 분자의 차이는 일반적으로 결정 구조 분석을 완료 한 후에 만 명확 해집니다. Hoshino와 그의 공동 연구자들은 다른 혼합 용매 용액에서 성장한 두 개의 호스트-게스트 결정으로부터 수집 된 예비 소규모 데이터 세트에 그들의 방법을 적용했으며, 추정 된 파라미터의 차이가 이들 결정에서 게스트 용매 분자를 구별하는데 사용될 수 있음을 보여 주었다. 또한, 이들은 결정 학적 데이터를 기술하는 이론적 방정식에서이를 이용하여 수집 될 데이터를 생성하기위한 수단으로서 추정 파라미터를 이용 하였다. 생성 된 데이터로부터 데이터를 정량적으로 보장하기위한 신호 대 잡음비 의 최저 임계 값 이 제안되었습니다. 실제로, 제안 된 임계 값을 만족하는 수집 된 데이터는 화학 결합에 의한 전자 밀도의 변형을 연구하기위한 정확한 결정 학적 관찰을 가능하게 하였다. Hoshino는“우리의 제안 된 방법은 결정 선택 및 측정 설계 측면에서 단결정 구조 분석에 대한 경험이 거의없는 연구자들에게 도움이 될 것입니다. "우리의 방법은 연구자들이 개발 된 측정 장치와 분석 프로그램을 이용하도록 장려 할 것입니다."
더 탐색 화학 결정학의 혁신 추가 정보 : Manabu Hoshino et al., 예비 데이터를 기반으로 한 추론 지원 지능형 결정학, Scientific Reports (2019). DOI : 10.1038 / s41598-019-48362-3 저널 정보 : 과학 보고서 일본 과학 기술 기관에서 제공
https://phys.org/news/2019-09-statistical-inference-mimic-manner-highly-experienced.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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