우리는 우주의 무거운 요소가 어떻게 형성되었는지 마침내 알 수 있습니다

.삼성전자, '스페이스 셀피' 캠페인 진행

(서울=연합뉴스) 23일(현지시간) 영국 런던 '삼성 킹스크로스(Samsung KX)'에서 열린 '스페이스 셀피' 런칭 행사에서 영국 모델 겸 배우 카라 델레바인이 자신의 스페이스 셀피 사진을 공개하고 있다. 2019.10.24

 

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.우리는 우주의 무거운 요소가 어떻게 형성되었는지 마침내 알 수 있습니다

으로 찰스 Q. 최 하루 전 과학 및 천문학 과학자들은 데드 스타 충돌의 여파로 스트론튬을 감지했습니다. 연구자들은 중성자 별 합병의 여파로 스트론튬의 흔적을 발견했다.연구자들은 중성자 별 합병의 여파로 스트론튬의 흔적을 발견했다.(이미지 : © ESO / L. Calçada / M. Kornmesser)

처음으로 과학자들은 중성자 별이라고 알려진 한 쌍의 죽은 별들 사이의 충돌로 인해 우주에서 새로 태어난 무거운 원소를 발견했습니다. 이번 연구 결과는 우주에서 가장 무거운 원소가 어떻게 만들어 졌는가를 밝히고 화학 원소 형성에 대한 퍼즐의 누락 된 부분을 제공한다고 연구진은 이번 연구 결과를 설명하는 새로운 연구에서 밝혔다. 코펜하겐 대학교의 닐스 보어 연구소의 천체 물리학자인 다 라크 왓슨 (Darach Watson)은 Space.com에 “ 중성자 별 이 중성자를 가지고있다”고 밝혔다. "이것은 정말 어리석은 소리이지만, 우리가 확실히 알지 못한 것입니다. 이제 우리가 찾은 모든 것은 많은 중성자 존재 하에서 만 형성되는 요소를 가리 킵니다." 관련 : 충돌 중성자 별의 첫 번째 엿보기 놀라운 사진을 산출 

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초기 우주

우주의 가장 밝은 원소 인 수소, 헬륨 및 리튬은 빅뱅 직후 우주의 가장 빠른 순간에 만들어졌습니다. 주기율표에서 철에 이르기까지 리튬보다 무거운 원소의 대부분은 별의 핵심에서 수십억 년 후 위조되었습니다. 그러나 금이나 우라늄과 같은 철보다 무거운 원소가 어떻게 만들어 졌는지는 오랫동안 불확실 해 왔습니다. 이전 연구에서 핵심 단서가 제시되었습니다. 원자가 거대한 크기로 자라기 위해서는 중성자를 빠르게 흡수해야했습니다. " r- 프로세스 " 라고하는 빠른 중성자 포획 은 원자가 많은 중성자에 의해 충격을받는 극한 환경에서만 자연적으로 발생합니다. 이전 연구는 아마도 r- 프로세스 요소의 출처가 중성자 별들 사이의 합병의 재앙이 될 수 있다고 제안했는데, 이것은 초신성 (supernovas)으로 알려진 격변적이고 폭발적인 별의 죽음 후에 남겨진 초 고밀도의 별들이다. 중성자 별이라는 이름은 양성자와 전자를 함께 부수어 중성자를 형성 할 수있을 정도로 중력이 얼마나 강한가에서 비롯됩니다.

중성자 스타 합병 목격

2017 년 천문학 자들은 처음으로 한 쌍의 중성자 별이 합쳐지는 것을 목격했습니다. 과학자들은지구에서 약 1 억 3 천만 광년 동안 발생한 충돌로 인해 발생 하는 중력파 또는 시공간 구조의 잔물결을 감지 하여 발견했습니다. GW170817이라는이 합병이 발견 된 후 과학자들은 지구에서 망원경으로 관측을 계속했습니다. Watson은“이 폭발은 빛의 속도의 30 %처럼 진행 되었기 때문에 하루에 약 100km (60 마일) 크기에서 태양계 크기까지 갔다”고 말했다. 왓슨과 그의 동료들은 GW170817 동안 더 무거운 요소가 형성되면, 그 요소의 서명은 킬로 노바라고 알려진 합병의 폭발적인 여파에서 감지 될 수 있다고 의심했다. 그들은 분광학을 통해 과학자들이 특정 요소와 연결 한 빛의 파장 또는 스펙트럼 선에 중점을 두었습니다. 이전 연구 는 킬로 노바 내에 무거운 원소의 존재를 제안 했지만, 지금까지 천문학 자들은 여파에서 개별 원소를 정확히 찾아 낼 수 없었습니다. Watson은 "무거운 원소는 수천만 개의 스펙트럼 선을 혼합 할 수 있기 때문"이라고 말했다. "우리는 한 요소를 다른 요소와 구분할 수 없었습니다." 그러나, 2017 년 합병의 데이터를 재분석함으로써 Watson과 그의 동료들은 이제 불 덩어리 내에서 무거운 원소 스트론튬의 특징을 식별했습니다. 지구상에서 스트론튬은 토양에서 자연적으로 발견되며 특정 미네랄에 집중되어 있습니다. 스트론튬 화합물은 불꽃 놀이에 화려한 붉은 색을주는 데 도움이됩니다.

스트론튬 키

이 연구팀의 성공 비결은 스트론튬의 원자 구조로, 이러한 무거운 원소에는 비교적 간단합니다. 구조상, 전기적으로 충전 된 스트론튬 버전은 청색 및 적외선에서 두 개의 강력한 스펙트럼 라인을 생성합니다. 왓슨은“이번 방사성 폭발에서 어떤 요소도 감지 할 수 있다는 사실은 놀랍다. 이 발견은 스트론튬이 무거운 원소 인 동시에 가장 가벼운 r- 프로세스 요소 중 하나이기 때문에 놀랍습니다. 이전 연구에서 과학자들은 "킬로 노바를 볼 때"무거운 무거운 요소 "또는 더 무거운 r- 프로세스 요소를 찾을 것으로 기대했다"고 Watson은 말했다. 이 놀라운 발견의 핵심은 중성미자라고 알려진 유령 입자와 관련이있을 수 있는데, 보통 중성미자를 통과하지만 때때로 양성자 또는 중성자와 충돌 할 수 있습니다. Watson은“스트론튬과 같이 상대적으로 가벼운 무거운 원소를 만들려면 먼저 중성자를 파괴해야합니다. 중성자를 폭파시켜 양자와 전자 속으로 더 빨리 붕괴 할 수 있도록해야합니다. "이것은 중성자 별에서 일어나는 일과 그러한 합병 동안 발생하는 일에 대해 조금 더 알려줍니다." Watson은 복잡한 요소를 고려할 때 무거운 원소의 원자 구조에 대한 품질 데이터가 거의 없기 때문에 과학자들이 중성자 별 충돌에서 다른 무거운 원소를 감지하는 것이 어려울 수 있다고 Watson은 말했다. 그러나 앞으로 몇 년 안에 그와 그의 동료들은 킬로 노바 내의 다른 무거운 원소를 탐지하는 데 도움이되는 데이터를 수집하기를 희망한다고 그는 말했다. 과학자들은 Nature 지 10 월 24 일호에 그들의 연구 결과 를 자세히 설명 했다 .

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.별이없는 행성, 블랙홀에 동그라미 표시

으로 찰스 Q. 최 4 시간 전에 과학 및 천문학 초대형 블랙홀 Gargantua는 2014 년 공상 과학 블록버스터 "인터 스텔라"에서 중요한 역할을합니다.행성은 2014 년 공상 과학 블록버스터 "인터 스텔라"에서 Gargantua라는 초대형 블랙홀을 공전합니다. 새로운 연구에 따르면 수천 개의 별이없는 행성이 모든 블랙홀을 공전 할 수 있다고합니다.(이미지 : © Paramount Pictures)

행성의 수천이 형성 초대형의 종류를 중심으로 궤도를 그리며 회전 할 수 있습니다 블랙홀 , 모든 경우에, 대부분의 코어에서 발견 된 은하, 새로운 연구 결과가 나왔다. 일본의 가고시마 대학 천체 물리학자인 Keiichi Wada는 "플래닛은 별 주위뿐만 아니라 초 거대 블랙홀 주위를 돌고있다"고 Space.com에 말했다. 새로운 별이 형성되면 주위에 가스 구름과 먼지가 쌓여 디스크를 형성합니다. 이전의 연구는 중력이 물질 덩어리를 더 큰 덩어리로 끌어 당기면서 행성이이 "원면 디스크"내에서 기원한다고 제안했다. ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array)는 근처의 별 주변 에 20 개의 행성 제작 디스크 를 매우 세밀하게 매핑했습니다 . 관련 : 이상한 블랙홀 물리학은 NASA의 시각화에 공개 

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그러나 별이 가스와 먼지의 디스크로 둘러싸인 유일한 천 문체는 아닙니다. 이러한 디스크는 종종 지구의 태양보다 수백만에서 수십억 배에 이르는 질량으로 초대형 블랙홀을 둘러싸고 있습니다. 이로 인해 와다와 그의 동료들은 행성이 그러한 블랙홀 주위에 형성 될 수 있는지 조사했다. "이 극단적 인 생각을 언제, 어떻게 기억했는지는 기억 나지 않지만 아마도 먼지가 많은 환경에 있기 때문일 수 있습니다. 즉, 일본에서 가장 활동적인 화산의 화산재, 가고시마의 사쿠라지마 산 (Sakurajima Mountain)" 와다는 Space.com에 말했다. 은하수 중심 , 궁수 자리 A *와 같이 태양 질량의 약 4 백만 배인 초 거대 블랙홀은 비교적 조용 합니다. 그러나 와다는 활발한 은하 핵, 초 거대 블랙홀의 전문가로 주변 환경을 풍성하게 삼켜 버립니다. 이들은 종종 거대한 블랙홀에서 약 0.3 ~ 30 광년에 걸쳐 고리 모양의 가스 영역과 먼지를 생성합니다. 현재 와다와 그의 동료들은 행성이 활동 은하 핵 주위에서 형성 될 수 있음을 발견했다. 와다는 말했다.“상식은 행성이 별 주위의 원 행성 원반에서 형성되지만 별의 도움 없이도 행성이 형성 될 수 있다는 것을 발견했다. "초 거대 블랙홀 주변의 먼지 입자로 직접 형성 될 수 있습니다." 과학자들은 비교적 희미한 활성 은하 핵에 초점을 두었습니다. Wada와 동료들은이 초 거대 블랙홀 주변의 먼지 고리 내에서 열이 분포되는 방식을 계산하기 위해 컴퓨터 모델을 개발했습니다. 연구진은 활성 은하 핵으로부터 일정 거리에서 얼음이 형성 될 수 있음을 발견했다. 그들의 컴퓨터 모델은 얼음 가루가 서로 뭉쳐서 눈덩이가 쌓일 수 있다고 제안했다. 와다에 따르면 이 행성들은 일반적으로 지구 질량의 약 10 배가 될 것이라고한다. 그는 바위 같은 세계 또는 해왕성 같은 얼음 거대한 행성 일 수 있다고 덧붙였다. 와다 박사는 과학자들은 10,000 개가 넘는 행성이 각 활성 은하 핵을 공전 할 수 있다고 추정했다. 일부 행성은 은하수의 거대한 블랙홀 주위를 도는 궤도에 올 수 있다고 덧붙였다. 연구자들은 행성 형성은 초 거대 블랙홀에서 약 10에서 30 광년에 일어날 것으로 예상했다. 이와 같이이 세계들은 영화 "Interstellar"에서 볼 수 있듯이 시간 팽창 과 같은 큰 블랙홀에 가까운 강한 중력장에서 기대할 수있는 기괴한 영향을 경험해서는 안된다고 와다가 말했다. 그러나 연구자들은 초 거대 블랙홀 주변에서 그러한 행성을 탐지하는 것이 어려울 것이라고 지적했다. 예를 들어, 외계 행성을 찾기위한 하나의 표준 방법 은 별을 지나가는 세계로 인해 별빛이 어두워지는 것을 발견하는 것입니다. 그러나 블랙홀은 검은 색이기 때문에 이러한 기술은 블랙홀 행성을 찾기위한 "희망이없는"것으로 입증 될 것이라고 연구원들은 말했다. 한 간접 기술은 별 주위의 원형 행성 원반에서 볼 수있는 행성 형성과 관련된 활동의 종류에 대해 초 거대 블랙홀 주변의 먼지 고리를 분석 할 수 있다고 연구원들은 지적했다. 과학자들은 현재이 행성계가 시간이 지남에 따라 어떻게 진화 하는지를 조사 할 계획이라고 밝혔다. 그와 그의 동료들은 10 월 9 일 The Astrophysical Journal에 게재 된 연구에서 그들의 발견 을 자세히 설명 했다 .

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.우주론의 위기 : 새로운 데이터는 우주가 생각보다 빠르게 확장되고 있음을 시사한다

에 의해 WM 켁 천문대 Chen과 그의 팀은 Keck II 망원경의 근적외선 카메라, 2 세대 (NIRC2) 기기와 함께 Keck Observatory의 AO 시스템을 사용하여 잘 알려진 3 가지 렌즈 퀘이사 시스템 (PG1115 + 080, HE0435-1223 및 RXJ1131-)의 로컬 측정 값을 얻었습니다. 1231. 크레딧 : WM Keck Observatory,2019 년 10 월 23 일

캘리포니아 대학 (University of California)이 이끄는 천문학 자 그룹 인 Davis는 우주가 예측보다 빠르게 확장되고 있다는 새로운 데이터를 얻었습니다. 이 연구는 우주가 얼마나 빨리 팽창하고 있는지에 대한 뜨거운 논쟁의 발 뒤꿈치에서 나옵니다. 지금까지의 측정은 의견이 맞지 않습니다. 허블 상수에 대한 팀의 새로운 측정 또는 우주의 확장 속도에는 다른 방법이 포함되었습니다. 그들은 NASA의 허블 우주 망원경 (HST)을 WM Keck Observatory의 적응 광학 (AO) 시스템과 함께 사용하여 3 개의 중력 렌즈 시스템을 관찰했습니다. 지상 기반 AO 기술이 허블 상수를 얻기 위해 사용 된 것은 이번이 처음입니다. UC Davis의 물리학 교수 인 크리스 파스 나흐트 (Chris Fassnacht)는“20 년 전에이 문제에 대해 처음 연구를 시작했을 때 이용 가능한 계측은 관측에서 얻을 수있는 유용한 데이터의 양을 제한했다. "이 프로젝트에서 우리는 전체 분석에서 처음으로 Keck Observatory의 AO를 사용하고 있습니다. 나는 수년간 AO 관측이이 노력에 많은 기여를 할 수 있다고 생각했습니다." 팀의 결과는 Royal Astronomical Society 월간 공지의 최신 온라인 호에 게시됩니다 . 편견을 배제하기 위해 팀은 맹검 분석을 수행했습니다. 처리하는 동안, 그들은 생각할 수있는 한 많은 오류의 원인을 다룰 것이라고 확신 할 때까지 최종 답변을 자신들로부터 숨겼습니다. 이로 인해 확인 편향을 피하면서 "올바른"값에 도달하도록 조정할 수 없었습니다. "우리가 가능한 모든 분석 문제를 처리했다고 생각했을 때, 우리는 미친 것이더라도 발견 한 모든 가치를 게시해야한다는 규칙에 대한 답을 숨기고 있습니다. 항상 긴장하고 신나는 순간입니다." UC Davis 물리학과 대학원생 Geoff Chen 이 맹검은 근처의 Ia 형 초신성 또는 중력 렌즈 시스템과 같이 지구 근처의 "현지"물체의 관측에서 얻은 허블 상수 측정 값과 일치하는 값을 나타 냈습니다. Chen의 팀은 후자의 물체를 맹검 분석에 사용했습니다. 팀의 결과는 우주론의 표준 모델에 문제가 있다는 증거가 증가하고 있는데, 이는 우주가 역사 초기에 매우 빠르게 확장되고 있음을 보여준 다음 암흑 물질의 중력 풀로 인해 팽창이 느려졌으며 이제는 팽창 암흑 에너지, 신비한 힘으로 인해 다시 속도가 빨라지고 있습니다. 이 우주의 확장 이력 모델은 우주가 138 억 년 전에 시작되었을 때 빅뱅에서 남은 방사선 인 우주 마이크로파 배경 (CMB)의 "원거리"관측에서 가져온 전통적인 허블 상수 측정을 사용하여 조립됩니다. 최근에 많은 그룹이 허블 상수를 얻기 위해 다양한 기술을 사용하고 우주의 다른 부분을 연구하기 시작했으며 "현지"대 "원거리"관측치에서 얻은 값이 일치하지 않음을 발견했습니다.

HE0435-1223 (왼쪽), PG1115 + 080 (중앙) 및 RXJ1131-1231 (오른쪽)의 다중 렌즈 퀘이사 이미지. 크레딧 : G. Chen, C. Fassnacht, UC Davis

파스 나흐트는“우주론은 우주론의 위기에 놓여있다”고 말했다. "허블 상수는 주어진 시간에 공간의 어느 곳에서나 일정하지만 시간은 일정하지 않습니다. 따라서 다양한 기술에서 나온 허블 상수를 비교할 때 초기 우주 (먼 관측 값 사용)와 비교합니다. "우주에서 늦게, 더 현대적인 부분 (현지의 근처에서 관측 한 것을 사용하여)" 이것은 CMB 측정에 문제가 있거나 팀이 말할 수 없을 것이라고 말하거나 새로운 물리학을 사용하여 표준 우주 모형을 어떤 방식 으로든 변경하여 불일치를 수정해야 함을 나타냅니다. 방법론 Chen과 그의 팀은 Keck II 망원경의 근적외선 카메라, 2 세대 (NIRC2) 기기와 함께 Keck Observatory의 AO 시스템을 사용하여 잘 알려진 3 가지 렌즈 퀘이사 시스템 (PG1115 + 080, HE0435-1223 및 RXJ1131-)의 로컬 측정 값을 얻었습니다. 1231. 퀘이사는 극도로 밝고 활동적인 은하이며, 종종 주변에 물질을 극도로 섭취하는 초 거대 블랙홀로 구동되는 거대한 제트기가 있습니다. 퀘이사는 종종 먼 길이지만, 천문학 자들은 자연의 돋보기 역할을하는 현상 인 중력 렌즈를 통해 그것들을 감지 할 수 있습니다 . 지구에 충분히 가까운 은하가 멀리 떨어진 퀘이사에서 빛을 비추면, 은하가 렌즈 역할을 할 수 있습니다. 중력장은 공간 자체를 왜곡하여 배경 퀘이사의 빛을 여러 개의 이미지로 구부리고 더 밝게 보입니다. 때때로 퀘이사의 밝기가 깜박이고 각 이미지가 퀘이사에서 망원경까지 약간 다른 경로 길이에 해당하기 때문에 깜박임은 각 이미지에 대해 약간 다른 시간에 나타납니다. 모두 지구에 동시에 도착하지는 않습니다. 팀은 HE0435-1223, PG1115 + 080 및 RXJ1131-1231을 사용하여 허블 상수 값에 반비례하는 시간 지연을 신중하게 측정했습니다. 이것은 천문학 자들이이 먼 퀘이사의 빛을 해독하고 빛이 지구로 향하는 동안 우주가 얼마나 팽창했는지에 대한 정보를 수집 할 수있게합니다. Chen은“중력 렌즈를 사용하여 허블 상수를 측정 할 때 가장 중요한 성분 중 하나는 민감하고 고해상도의 영상입니다. "지금까지 최고의 렌즈 기반의 허블 상수 측정은 모두 HST의 데이터를 사용하여 이루어졌습니다. 맹검을 풀지 않았을 때 두 가지를 발견했습니다. 먼저 HST 데이터를 기반으로 한 이전 측정 값과 일관된 값을 가졌으며 AO 데이터가 두 번째로, AO와 HST 데이터를 결합하면보다 정확한 결과를 얻을 수있었습니다. " 다음 단계 첸과 그의 팀은 물론 전 세계의 다른 많은 그룹들도 더 조사하기 위해 더 많은 연구와 관찰을하고 있습니다. Chen의 팀은 Keck Observatory의 AO 시스템이 HST만큼 강력하다는 것을 증명 했으므로 천문학 자들은 허블 상수를 측정 할 때이 방법론을 여러 기술에 추가 할 수 있습니다. "우리는 허블 상수의 우리의 측정의 정밀도를 향상하기 위해 더 많은 렌즈 효과 퀘이사 시스템이 방법을 시도 할 수 있습니다. 아마도이의 더 완전한 우주 론적 모델로 우리를 이끌 것 우주 ,"FASSNACHT는 말한다. 더 탐색 천문학 자들은 우주 확장을 측정하고 '새로운 물리학'에 대한 힌트를 얻습니다 (업데이트) 추가 정보 : Geoff CF Chen et al. H0LiCOW의 SHARP 견해 : 적응 형 광학 이미징을 갖춘 3 개의 시간 지연 중력 렌즈 시스템의 H0 , Royal Astronomical Society의 월간 공지 (2019). DOI : 10.1093 / mnras / stz2547 저널 정보 : 왕립 천문 학회 월간 공지 에 의해 제공 WM 켁 천문대

https://phys.org/news/2019-10-crisis-cosmology-universe-rapidly-believed.html

 

 

 

.그 이유가 궁금한가?

전체적인 매직섬(MAGIC SUM)을 이뤄야 하기 때문이며 그 속도로 보면 거의 임계지평선에 이르렀다고 봐야한다. 이론적으로 수억조 방진의 동일한 값에 ALL DISPLAY가 가능한 것으로 이를 물질 현상에 적용 한다면 사방 10킬로 이내 폭우의 빗방울의 갯수를 완벽하게 균형해석 할 수 있다는 의미 이다. 그뿐인가 불연속적 혼재된 물질의 분포, 현존하는 인구수의 균형적 설명이 가능 하므로써 우연성을 과학적으로 접근하는 일대 학문적 지적 변화를 가져온다. 마방진의 구조체 해법에 의한 수배열의 이론적 실증적 발견이 시사하는 바는 고도의 과학문명이 발달 되었다 하는 현대 학문으로 보아도 생소하고 미지의 영역이다. 수없이 많은 點色과 2진 디지탈 단위의 정보 사회에서 조화와 균형의 원칙이 표준화 되지 않았다는 건 앞으로 설정 되어야 하는 대상을 찾지 못한 탓이다. 그곳 앞에 본인은 단정적으로 마방진의 원리를 제시 하는 바이다. 마방진으로 본 세계관에 의하여 인류와 우주역사는 재해석된다는 뜻이며 이 과제는 미래가 끝나도 영원히 변하지 않을 것이다.

 

보기1.

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보기1.은 18방진을 구조체 해법으로 풀어서 절대값 zero sum을 이룬 모습의 9ss(soma structure)이다. 우선, 임의적인 선택의 9 ss는 무수히 만들어지고, 단지 보기1.에서만 2^42=4조3980억4651만1104개의 초순간적 수배열 變形群을 얻을 수 있다. 이는 미세 물질구조의 매카니즘에 적합하게 대응한 마방진의 時空間的 완벽한 변환유추 해석이며 균형조화의 극치이다.

 

 

.자유 공간 데이터 운반 굽힘 가능한 광 통신

Thamarasee Jeewandara, Phys.org 자유 공간 데이터 운반 굽힘 가능한 광 통신의 개념 및 원리. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-51496-z, 2019 년 10 월 23 일 기능

구부릴 수있는 광선은 광학 조작 , 광학 이미징 , 라우팅 , 마이크로 머시닝 및 비선형 광학 분야에서 중요한 응용 분야를 가지고 있습니다 . 연구원들은 가시 광선 통신을위한 전통적인 가우스 빔 대신 곡선 형 광선을 오랫동안 탐색 해 왔습니다 . 최근 중국 과학 보고서 에 발표 된 Long Zhu와 광학 및 전자 정보 연구팀은 잠재적 다 기능성을위한 임의의 목표 사이에 자유 공간의 데이터 운반 굽힘 가능한 광 통신 시스템을 제안하고 개발했습니다. 연구원은 32-ary3 개의 구부러진 광로의 존재 하에서 자유 공간 구부릴 수있는 광도 변조 직접 검출 (IM-DD) 통신을 시연하기위한 32-QAM (Quadrature Amplitude Modulation) 기반의 DMT (Discrete Multitone) 신호. 그들은 자유 공간 구부릴 수있는 광 통신의 여러 기능을 특성화 (테스트)하여 광 통신이보다 유연하고 강력하며 다기능적임을 보여 주었다. 이 연구는 특별한 광선을 가능하게하는 진보 된 자유 공간 광 통신을 탐구하는 새로운 방향을 열 것입니다. 구부릴 수있는 광선 은 곡률 궤적을 따라 전파 될 수있는 국소 강도 최대 값과 관련된 새로운 종류의 전자기파입니다. 연구원들은 이전에 타원형 및 포물선 궤적을 따라 이동하는 구부릴 수있는 광선의 일반적인 부류를 연구하고보고했습니다 . 바람이 잘 통하는 빔 (그들은 여행으로 곡선 표시)의 유형 비 회절 빔 , 전송 과정에서의 파면을 유지 베셀 빔을 훨씬처럼 광학에 대한 (단지 이상적으로, 이론적으로 존재하는) 통신 장애물없이. 에어리 빔은 자체 가속 특성을 가지고 있습니다, 포물선 궤적을 따라 전파하는 비 회절 및 자기 치유. 바람이 잘 통하는 광선 외에도 구부릴 수있는 광선은 미리 설정된 궤도를 따라 지속적 으로 전파 되도록 파면을 재구성 할 수 있습니다 . 다양한 응용 분야에서 구부릴 수있는 광선의 장점을 탐색하려면 연구원은 임의의 궤도를 따라 빛을 구부려 야합니다. 부식성 방법을 사용 하여 얻을 수 있습니다 . 원하는 궤도는 실제 공간 및 푸리에 공간에서 구현하기 위해 가성 광학 광 으로 달성 될 수있다 . 물리학 자들은 이전에 자유 공간 정보 전송을 위해 바람이 잘 통하는 빔을 사용했습니다.구부릴 수있는 광선의 추가 기능을 탐색하지 않고. 본 연구에서, Zhu et al. 따라서 자유 공간 광 통신을위한 구부릴 수있는 광선을 연구했습니다. 광 경로는 전통적으로 송신기와 수신기를 연결하는 직선이지만, 이들 사이의 장애물은 통신 장애로 발전합니다. 자유 공간 광 통신 중에 곡면 광선을 사용하면 과학자는 적절한 궤도를 사용하여 장애물을 쉽게 탐색 할 수 있습니다. 구부릴 수있는 광선은 비 회절이므로 파면을 구성하고 미리 설정된 궤도를 따라 계속 전파 할 수 있습니다. 결과적으로 과학자들은 원치 않는 사용자가 더 유연하고 강력한 통신 시스템을 구축하는 것을 피하면서 정보를 여러 사용자에게 보내도록 특정 궤적을 설계 할 수 있습니다.

실험 구성에서의 송신기 및 수신기의 구현 세부 사항. AWG : 임의 파형 발생기; EDFA : 에르븀 도핑 된 광섬유 증폭기; PC : 편광 제어기; VOA : 가변 광 감쇠기; PD : 광 검출기. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-51496-z

Zhu et al. 자체 부러진 궤적을 포함한 임의의 궤적을 따라 구부릴 수있는 광선을 실현하기 위해 위상 만 공간 광 변조를 사용했습니다. 이들은 3 개의 서로 다른 곡선 광 경로를 사용하여 자유 공간 구부릴 수있는 광 강도 변조 직접 감지 (IM-DD) 통신 시스템을 성공적으로 시연했습니다. 연구팀은 다음 4 가지 조건에서 전송 성능을 분류했습니다. 통신 우회 방해 자가 치유 커뮤니케이션 자체 고장 궤적 커뮤니케이션 움직일 수있는 다중 수신기 통신 연구원들은 먼저 통신 시스템 내에서 유연성을 높이기 위해 임의로 곡선의 광 경로를 구축하기 위해 광학 광 가성 방법을 사용하여 공간 광 제어를위한 특정 위상 패턴을 설계했습니다. 전통적인 가우시안 빔과 달리 Zhu et al. 예상대로 기존 장애물을 우회했습니다. 곡선 형 빔의자가 치유 특성으로 인해 통신 시스템이 더욱 강력 해졌습니다. 그런 다음 결과적으로 구부러진 빛 정보가 빛의 경로를 따라 여러 사용자에게 전달 될 수 있도록 통신 시스템의 보안을 강화하기 위해 자체 고장 궤적 곡선 광선을 구성했습니다. 구부릴 수있는 가벼운 자유 공간 통신 시스템은 다기능적이고 유연하며 강력했습니다.

자유 공간 구부릴 수있는 광 통신의 실험 구성. Col .: 시준기; 설문 조사 : 편광판; BE : 빔 익스팬더; SLM : 공간 광 변조기; M : 거울; L : 렌즈. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-51496-z

개념 증명으로서, Zhu et al. 콜리메이터로 전송 된 1550nm에서 39.06Gbit / s, 32-QAM DMT 신호 전송을 사용하여 2μm 빔 직경과 0.24의 개구 수를 갖는 자유 공간 가우시안 빔을 생성했습니다. 연구팀은 광학 가성 법을 통해 원하는 위상 패턴이 로딩 된 공간 광 변조기 (SLM)를 사용하여 편광 정렬 직후에 데이터 운반 굽힘 가능 광을 생성했다. 과학자들은 2- 렌즈 4-f 이미징 시스템을 사용하여 전체 전파 궤적을 기록하고 카메라를 배치하여 모터 식 선형 변환 스테이지를 따라 이동하는 전파 굽힘 곡선의 역학을 기록하여 신호 감지를 위해 수신기에 결합했습니다. Zhu et al. 곡률이 다른 3 개의 굴곡 가능한 광선을 성공적으로 생성했습니다. 그들은 먼저 포물선 궤도와 S 자형 곡선 광선을 따라 곡선 광선을 달성했으며, 측정 된 강도 분포가 사전 설계된 궤도와 잘 일치 함을 관찰했습니다. 팀은 3 개의 구부릴 수있는 광선에 대해 수신 된 광학 신호 대 잡음비 (OSNR)에 대한 비트 오류율 (BER) 성능을 측정했습니다. 그들은 자유 공간 구부릴 수있는 광 통신의 여러 기능을 보여 주었다.

임의의 궤적에 따른 자유 공간 구부릴 수있는 광 통신의 실험 결과. (a–c), xz 평면 (파란색 점선은 사전 설정된 궤적)에서 3 개의 서로 다른 굽힘 가능한 광선의 측정 된 강도 분포 및 z = 200mm의 해당 횡단 강도 프로파일. (d), 3 개의 서로 다른 데이터 전송 굽힘 광선의 측정 된 비트 오류율 (BER) 성능. 삽입 된 그림은 32-QAM DMT 신호의 별자리를 보여줍니다. B-to-B : 연속해서. BP1-BP3은 ac에 해당합니다. EFEC : 향상된 순방향 오류 수정. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-51496-z

이를 달성하기 위해 먼저 송신기와 수신기 사이의 가시선을 따라 장애물을 설정하고 가우스 빔을 사용하여 실험을 비교했습니다. Zhu et al. S 형 광선 (곡선 BP-Ob-2)의 BER 곡선을 측정하기 위해 하나의 장애물 (Ob1)을 설정하고 S 형 광선의 BER 성능을 측정 한 다음 두 개의 장애물 (Ob1 및 Ob2)을 측정합니다. 그런 다음 연구원들은 0.8mm 직경의 방해물을 사용하여 S 자형 굽힘 빔의 곡선 경로를 차단하는 자유 공간 굽힘 가능 광 통신의자가 치유 특성을 보여주었습니다. 전파 후, 빛은 자체 치유, 데이터 운반 굽힘 가능한 빛으로 300mm 떨어진 수신기에 도달하도록 파면을 재구성했습니다. 측정시, 재구성 된 광의 성능은 비 차단 곡선과 유사하게 나타났다. 팀이 자체 부러진 궤도로 곡면 광선을 만들었을 때 곡면 빛의 주엽이 사라져 통신이 완료 될 때까지 회복 된 것으로 보입니다. 그들은 부서진 부분에서 정보를 감지 할 수 없었지만, 과학자들은 구부릴 수있는 광선의 끝에 정보를 성공적으로 받았다. 연구팀은 다음 구부릴 수있는 빛의 통신 성능 테스트 빔 추가 사용자를. 자체 치유 특성으로 인해 곡선 형 광은 기존의 자유 공간 광 통신과 달리 곡선 형 광로 궤적을 따라 여러 사용자에게 정보를 제공 할 수 있습니다. 이 팀은 광 경로를 따라 3 개의 수신기를 설정하고 BER 성능을 측정하여 3 개의 수신기간에 거의 유사한 전송 성능을 보여주었습니다.

다른 기능에 대한 자유 공간 구부릴 수있는 광 통신의 실험 결과. (a) 방해 조건에서 구부릴 수있는 광 통신의 강도 분포 및 BER 성능을 측정했습니다. (b)자가 치유 상태에서 구부릴 수있는 광 통신의 강도 분포 및 BER 성능 측정. (c) 자체 파괴 구부러진 광 통신의 강도 분포 및 BER 성능 측정. (d) 이동 가능한 다중 사용자를위한 구부릴 수있는 광 통신의 강도 분포 및 BER 성능 측정. 크레딧 : Scientific Reports, doi : 10.1038 / s41598-019-51496-z

이러한 방식으로 Long Zhu와 동료들은 자유 공간, 데이터 운반 굽힘 가능한 광 통신을 성공적으로 시연하고 여러 기능을 분류했습니다. 관찰 된 결과는 구부릴 수있는 빛이 역동적이고 유연하며 강력한 자유 공간 광 통신을 제공 할 수 있음을 보여주었습니다. 과학자들은이 계획이 전파 거리와 굽힘 오프셋에 대해 확장 가능할 것으로 기대합니다. 이 작업은 유사한 광선을 탐색하고 다목적 성이 뛰어난 광범위한 자유 공간 광 통신 시스템을 가능 하게하는 새로운 문을 열 것 입니다.

더 탐색 곡선 공간에서 광선을 가속 자세한 정보 : Long Zhu et al. 자유 공간 데이터 전송 구부릴 수있는 광 통신, Scientific Reports (2019) DOI : 10.1038 / s41598-019-51496-z P. Polynkin et al. 초강력 에어리 빔을 사용한 곡선 플라즈마 채널 생성, 과학 (2009). DOI : 10.1126 / science.1169544 Jing Du et al. 장애물이없는 자유 공간 광 통신을위한 고차원 구조의 광 코딩 / 디코딩, 광학 문자 (2015). DOI : 10.1364 / OL.40.004827 저널 정보 : 과학 , 과학 보고서 , 광학 편지

https://phys.org/news/2019-10-free-space-data-carrying-bendable.html

 

 

.새로 발견 된 단백질은 세포의 발전소에 대한 허가입니다

에 의해 사우스 캐롤라이나 의과 대학 사우스 캐롤라이나 의과 대학의 Besim Ogretmen 박사 (뒷면)와 Natalia Oleinik 박사 (앞면, 현미경) 학점 : 사우스 캐롤라이나 의과 대학 사라 팩

노화와 그 배후의 역학은 가장 밀접하게 보호되는 삶의 비밀 중 하나입니다. 나이가 들어감에 따라 세포 는 스트레스의 징후를 보이기 시작하고 특정 경로가 활성화되어 기계를 재활용하고 수리합니다. 사우스 캐롤라이나 의과 대학 (MUSC)의 연구팀은 최근 P17 / PERMIT라는 단백질 인 이러한 경로에서 새로운 플레이어를 특징 짓고 있습니다. 이 팀은 Beus Ogretmen 박사, MUSC의 Lipidomics 및 Drug Discovery의 SmartState Endowed Chair 및 Hollings Cancer Center의 발달 암 치료 연구 프로그램 공동 리더가 박사를 이끌었습니다. 이 팀은 Science Advances 2019 년 9 월호에 그 결과를보고합니다 . 이 발견은 미토콘드리아 기능 이 비정상적인 상태 인 암 및 알츠하이머 와 같은 연령 관련 질병에 대한 중요한 통찰력을 제공 할 수 있습니다 . 미토콘드리아는 우리가 소비하는 연료를 태우기 위해 호흡하는 산소를 사용하여 신체의 엔진 역할을합니다. 으로 미토콘드리아의 나이, 그들이 생성하는 작업 에너지를 유출하는 경향이된다. 이 에너지는 우리 세포의 산소를 과급하여 우리 몸이 산화 방지제로 퍼지하려고하는 반응성이 강한 라디칼 산소를 만듭니다. 새는 미토콘드리아는 세포에 나쁜 소식입니다. 따라서 세포 스트레스 와 손상 에 반응하여 생성되는 분자 인 세라마이드 는 오래된 미토콘드리아의 소화를 시작하는 신호를 보냅니다. 이 과정을 "미토 파지"라고합니다. 세포가 정상적으로 복구하기에 너무 많은 손상이있는 경우, 세라마이드는 대신 세포가 통제 된 세포 사멸 의 형태로 신호를 보낼 수 있습니다 . PERMIT를 흥미롭게 만드는 것은 미토콘드리아 조절의 시작 단계에서 역할을하는 것입니다. 스트레스에 반응하여, 세포는 효소가 세라마이드 생성을 책임지게한다. 허가는 새로 만든 효소와 관련하여 미토콘드리아로 드래그합니다. 그런 다음 CerS1로 알려진 효소는 미토콘드리아 조절에 필요한 정확한 위치에서 세라마이드를 대량 생산할 수 있습니다. "우리가 허가를 발견하고 특성화 할 수있어서 매우 기쁘다"고 CerS1을 발견하는 Ogretmen 팀의 과학자 인 Natalia Oleinik 박사는 말했다. "세포 스트레스를 유도하고 CerS1에 결합하는 다양한 단백질을 모니터링함으로써, 우리는 PERMIT가 CerS1을 미토콘드리아로 가져 오는 원인이 된 단백질임을 보여줄 수있었습니다." 세포가 스트레스에 어떻게 반응하는지, 그리고 스트레스를 조절하는 단백질이 어떻게 사용되는지 이해함으로써, MUSC 팀은 미토콘드리아 결함으로 인한 쇠약 한 상태를 이해하는 데 한 걸음 더 다가갑니다. 암 세포는 결함과 미토콘드리아에 의존하여 성장과 진행에 연료를 공급하여 정상적인 신호를 무시하고 스스로 파괴되도록 할 수 있습니다. 한편, 알츠하이머 병리에 축적되고 기여하는 잘못 접힌 단백질은 손상된 미토콘드리아의 부적절한 제거로 시작될 수 있습니다. MUSC 팀은 미토콘드리아 유지의 비밀을 밝히기 위해 언젠가 세라마이드가 제공하는 신호를 모방하여 손상된 미토콘드리아를 적절히 제거 할 수있는 치료제를 개발하기를 희망합니다. "우리는 암과 알츠하이머의 관련성을 이해하려고 노력하고 있으며,이 단백질은 관련이 될 수있다"고 OMITRE는 PERMIT에 관해 말했다. "여기서 우리는 PERMIT를 변경하지 않고 미토콘드리아에서 표적 치료제를 사용하여 세라마이드를 생성 할 수 있다고 생각합니다. 암을 치료하고 알츠하이머와 관련된 문제를 해결하는 데 도움이되므로 두 질병 모두에 가장 좋습니다."

더 탐색 세포가 미토콘드리아 결함으로부터 자신을 보호하는 방법 추가 정보 : Natalia Oleinik et al., Mitochondrial protein import는 p17 / PERMIT에 의해 조절되어 지질 대사와 세포 스트레스를 중재합니다 ( Science Advances (2019)). DOI : 10.1126 / sciadv.aax1978 저널 정보 : 과학 발전 사우스 캐롤라이나 의과 대학 제공

https://phys.org/news/2019-10-newly-protein-powerhouse-cells.html

 

 

.호주의 자존심, 쿠카부라(kookaburra)

 

한국에서 온 쿠카부라, 이예성

 

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 https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html

 

 

.생물 학자들은 기존 분자와의 누화를 피하는 단백질을 만듭니다

매사추세츠 공과 대학 Anne Trafton MIT 연구자들은 서로 상호 작용하지 않거나 박테리아 세포에서 발견되는 자연 발생 신호 단백질과 많은 신호 단백질 쌍을 생성하는 방법을 발견했습니다. 크레딧 : Massachusetts Institute of Technology.2019 년 10 월 23 일

살아있는 세포 내에서, 많은 중요한 메시지는 단백질 간의 상호 작용을 통해 전달됩니다. 이러한 신호를 정확하게 전달하려면 각 단백질이 특정 파트너와 만 상호 작용해야하며 유사한 단백질과의 원치 않는 누화를 피해야합니다. 새로운 MIT 연구는 세포가 어떻게이 단백질들 사이의 누화를 막을 수 있는지에 대해 밝히고 있으며, 세포가 신호 전달에 사용하지 않은 수많은 단백질 상호 작용이 여전히 남아 있음을 보여줍니다. 이는 합성 생물 학자들이 세포의 기존 신호 경로를 방해하지 않으면 서 질병 진단과 같은 응용을위한 인공 회로로 작용할 수있는 새로운 단백질 쌍을 생성 할 수 있음을 의미합니다. MIT 대학원생이자 수석 저자 인 Conor McClune은“우리의 고 처리량 접근 방식을 사용하면 특정 상호 작용의 여러 직교 버전을 생성하여 해당 단백질 복합체의 여러 가지 절연 된 버전을 만들 수 있습니다”라고 말합니다. 연구. 오늘날 Nature에 등장하는 새로운 논문 에서 연구자들은 새로운 신호 단백질 쌍 을 생산하고 특정 식물 호르몬과 마주 친 후 노란색 형광을 생성하는 E. coli 세포를 공학적으로 처리하여 새로운 신호를 새로운 출력에 연결하는 방법을 시연 했다. MIT 생물학 교수 마이클 랍 (Michael Laub)은이 연구의 선임 저자이다. 다른 저자로는 최근 MIT 졸업자 인 Aurora Alvarez-Buylla와 Daniel IC Wang의 Advanced Biotechnology 교수 인 Christopher Voigt가 있습니다. 새로운 조합 이 연구에서 연구원들은 박테리아와 다른 유기체에서 발견되는 2- 성분 신호 전달이라는 신호 경로에 중점을 두었습니다. 세포가 이미 가지고있는 단백질을 신호하기 위해 유전자를 복제 한 다음 돌연변이시켜 유사한 단백질의 패밀리를 만드는 과정을 통해 다양한 2 성분 경로가 진화 해왔다. 로브 교수는“유기체가이 소수의 신호 전달 패밀리를 상당히 극적으로 확장 할 수 있다는 것은 본질적으로 유리하지만, 매우 유사한 시스템들 사이에서 누화를 일으킬 위험이있다”고 말했다. "그러면 셀에 대한 흥미로운 도전이된다. 정보 흐름의 충실도를 유지하는 방법과 특정 입력을 특정 출력에 어떻게 결합 하는가?" 이들 신호 전달 쌍의 대부분은 키나제 라 불리는 효소 및 이의 기질로 이루어지며, 이는 키나제에 의해 활성화된다. 박테리아는 다른 신호를 전달하는 수십 또는 수백 개의 단백질 쌍을 가질 수 있습니다. 약 10 년 전, Laub는 박테리아 키나아제와 이들의 기질 사이의 특이성이 각각의 파트너 단백질에서 단지 5 개의 아미노산에 의해 결정됨을 보여 주었다. 이로 인해 기존 경로를 방해하지 않는 가능한 모든 고유 한 조합이 모두 세포가 이미 소모되었는지 또는 거의 소모되는지에 대한 의문이 제기되었습니다. 다른 실험실의 일부 이전 연구에 따르면 서로 방해하지 않는 가능한 상호 작용 수가 부족할 수는 있지만 그 증거는 확정적이지 않았습니다. MIT 연구자들은 PhoQ와 PhoP로 알려진 기존의 대장균 신호 단백질 한 쌍으로 시작한 체계적인 접근 방식을 채택하기로 결정한 후 특이성을 결정하는 지역에 돌연변이를 도입했습니다. 이로써 10,000 쌍 이상의 단백질이 생성되었다. 연구진은 각 키나제를 테스트하여 기질을 활성화하는지 확인하고 서로 상호 작용하지만 모 단백질, 다른 신규 쌍 또는 E 에서 발견 된 다른 유형의 키나제-기질 패밀리와 상호 작용하지 않는 약 200 쌍을 확인했습니다 . 대장균 . Laub 박사는“우리가 발견 한 것은 두 단백질이 상호 작용하여 신호를 변환하고 세포 내부의 다른 어떤 것과도 대화하지 않는 작동하는 조합을 찾기가 매우 쉽다는 점이다. 그는 현재 많은 다른 조합이 자연적으로 진화하지 않았지만 세포가 특정 단백질 쌍을 사용하게 한 진화 이력을 재구성하려고 시도하고있다. 합성 회로 이 연구는 또한 다른 세포 단백질과 혼선을 일으키지 않는 단백질 쌍을 기반으로 새로운 합성 생물학 회로를 만드는 새로운 전략을 제공한다고 연구원들은 말했다. 그 가능성을 입증하기 위해, 그들은 새로운 단백질 쌍 중 하나를 취하여 키나제를 변형시켜 트랜스-제 아틴 (trans-zeatin)이라는 식물 호르몬에 의해 활성화되고, 키나제가 활성화 할 때 기질이 노랗게 빛나도록 기질을 조작했습니다. Voigt는“이것은 우리가 합성 회로를 세포에 넣는 문제 중 하나를 극복 할 수 있다는 것을 보여준다. "종간 센서 또는 회로를 이동하려고 할 때 가장 큰 문제 중 하나는 이미 존재하는 경로를 방해한다는 것입니다." 이 새로운 접근법에 대한 한 가지 가능한 응용은 다른 미생물의 존재를 감지하는 회로를 설계하는 것입니다. 이러한 회로는 전염병을 진단하는 데 도움이되는 생균제 박테리아를 만드는 데 유용 할 수 있습니다. 인간 세포에 사용하기에 적합하다면,이 접근법은 연구자들이 인간 T 세포를 프로그래밍하여 암 세포를 파괴하는 새로운 방법을 설계하는 데 도움이 될 수 있습니다. CAR-T 세포 요법으로 알려진 이러한 유형의 요법은 일부 혈액 암을 치료하도록 승인되었으며 다른 암을 위해 개발되고있다. 관련된 신호 전달 단백질이이 연구에서 사용 된 것과 다르더라도, "치료법이 우리의 조작 된 단백질 세트를 가지고 새로운 게놈 환경에 넣을 수있는 능력에 의존하고 이들이 간섭하지 않기를 희망한다는 동일한 원칙이 적용된다" 이미의 경로와 세포 , "매클 룬는 말한다.

더 탐색 폐의 종양 성장 뒤에 단백질 네트워크의 대규모 매핑 자세한 정보 : 공학 직교 신호 전달 경로는 시퀀스 공간의 희소 한 점유, Nature (2019)를 보여줍니다. DOI : 10.1038 / s41586-019-1639-8 , https://nature.com/articles/s41586-019-1639-8 저널 정보 : 자연 매사추세츠 공과 대학 제공

https://phys.org/news/2019-10-biologists-proteins-crosstalk-molecules.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