인공 자기장의 대규모 광자
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.미래의 화성 착륙 지점에서 과학자들은 과거의 삶의 흔적을 보존 할 수있는 미네랄을 감시합니다
브라운 대학교 Kevin Stacey NASA가 내년에 새로운 화성 탐사선을 착륙 할 계획 인 Jezero 분화구는 고대 강 삼각주의 유적지입니다. 연구자들은 델타 근처에서 미세 화석 및 과거의 다른 생명 징후를 보존하는 데 특히 유용한 광물 인 수화 된 실리카의 침전물을 발견했습니다. 크레딧 : NASA / JPL / JHUAPL / MSSS / Brown University 2019 년 11 월 12 일
내년에 NASA는 붉은 행성에서 고대 생명의 흔적을 찾기 위해 새로운 화성 탐사선을 발사 할 계획입니다. 새로운 연구에 따르면 로버의 Jezero 분화구 상륙 지점에는 생체 서명 보존에 특히 좋은 미네랄 인 수화 된 실리카가 있습니다. "우리는 우리가 개발 한 기술을 사용하여 궤도를 도는 우주선에서 얻은 데이터에서 희귀하고 탐지하기 어려운 광물 상을 찾는 데 도움이되었으며, 제로 분화구 내에서 수화 된 실리카의 두 가지 노두가 발견되었습니다."라고 제시 Tarnas 박사는 말했습니다. Brown University의 학생이자 연구의 수석 저자. "우리는이 광물 단계가 미세 화석과 다른 생체 서명을 보존하는 데 탁월하다는 것을 지구로부터 알고 있으며, 이로 인해이 노두가 탐사선의 흥미 진진한 목표가되게합니다 ." 이 연구는 지구 물리학 연구서에 실렸다 . NASA는 작년 말 2020 년의 화성 탐사선이 고대 호수의 본거지 인 제로로 향할 것이라고 발표했다. Jezero의 스타 매력은 호수를 먹인 고대 강에 의해 형성된 큰 델타 퇴적물입니다. 델타는 광대 한 유역에서 풍부한 재료를 집중했을 것입니다. 지구상의 델타는 생명의 표시를 잘 유지하는 것으로 알려져 있습니다. Jezero에서 혼합물에 수화 된 실리카를 첨가하면 보존 가능성이 증가한다고 연구원들은 말합니다. 실리카 침전물 중 하나가 낮은 고도에서 델타의 가장자리에서 발견되었다. 광물이 제자리에 형성되어 델타 퇴적물의 최하층을 나타내는 것이 가능하며 이는 생명의 징후를 보존하기위한 훌륭한 시나리오입니다. 브라운의 교수 인 잭 머스타드 (Jack Mustard) 교수는“델타의 최하층을 형성하는 물질은 때로는 생체 서명 보존 측면에서 가장 생산적이다. "그래서 바닥층을 찾을 수 있고 그 층에 실리카가 많이 들어 있으면 이중 보너스입니다."
Jezero 분화구의가 색상은 고대 강 삼각주의 가장자리를 보여 주며, 연구원들은 수화 실리카, 특히 미세 화석 및 기타 과거 생명의 징후를 보존하는 데 좋은 미네랄을 훔쳤습니다. 크레딧 : NASA
연구를 위해 연구원들은 NASA의 Mars Reconnaissance Orbiter에 비행하는 CRISM (Compact Reconnaissance Imaging Spectrometer for Mars) 기기의 데이터를 사용했습니다. CRISM 데이터에 적용되는 기술은 빅 데이터 분석 방법을 사용하여 실리카 침전물의 약한 스펙트럼 시그니처를 제거합니다. 퇴적물의 지질 학적 맥락 그들이의 기초에 형성 한 수 건의 동안 델타 , 그렇지 않은 유일한 가능성이다, 연구자들은 말한다. 광물은 Jezero에 공급 된 유역에서 상류에 형성되어 화산 활동 이나 나중에 Jezero 분화구 호수의 물 포화 현상에 의해 분화구로 씻겨 질 수있었습니다 . 로버는 실제 소스를 격리 할 수 있어야한다. Tarnas 박사는“우리는 궤도에서 놀라운 고해상도 이미지와 구성 데이터를 얻을 수 있지만, 이러한 광물이 어떻게 형성되는지에 관해 우리가 식별 할 수있는 것에 한계가있다”고 Tarnas는 말했다. "하지만 로버에 도구를 제공하면 이러한 퇴적물의 출처를 제한 할 수 있어야합니다." 로버는 퇴적물에 대한 정밀한 화학 분석을 수행 할 수 있으며 퇴적물이 주변 암석 장치와 관련하여 어떻게 배치되는지에 대한 확대보기를 제공 할 수 있습니다. 또한 궤도와 착륙선 데이터를 연결하기 위해 CRISM과 유사한 센서가 있습니다. 그것은 예금이 어떻게 형성되었는지 결정하는 데 먼 길을 갈 것입니다. 또한 로버에 장착 된 하나의 장비는 복잡한 유기 물질을 찾을 수 있습니다. 만약 실리카 퇴적물이 고농도의 유기물을 가지고 있다면 특히 흥미로운 발견이 될 것이라고 연구진은 말했다. 로버는 현장에서 수행하는 작업 외에도 미래의 임무를 통해 지구로 반환 될 샘플을 캐싱합니다. 머스타드는 "이 퇴적물들이 스스로 구멍을 뚫기에 충분히 크고 유능한 암석 형태로 존재한다면 캐시에 넣을 수있다"고 말했다. "이 작품은 그들이 가지고있는 훌륭한 샘플이 될 것입니다."
더 탐색 멀리 : 보스니아 마을은 화성 분화구와 이름을 나누기 위해 간지럽 혔습니다. 추가 정보 : JD Tarnas 등, 호수 분화구 화성, 수화 실리카의 공전 식별 지구 물리학 연구 문자 (2019). DOI : 10.1029 / 2019GL085584 저널 정보 : 지구 물리학 연구서 Brown University 제공
https://phys.org/news/2019-11-future-mars-scientists-spy-mineral.html
.인공 자기장의 대규모 광자
에 의해 바르샤바 대학 복굴절 광학 공동 (수평 축)으로부터 반사 된 편광 광에 대한 에너지 (수직 축)의 의존성. 크레딧 : M. Krol, UW Physic,2019 년 11 월 12 일
폴란드, 영국 및 러시아의 국제 연구 협력은 2 차원 시스템 (액정으로 채워진 얇은 광학 공동)을 만들어 광자를 포획했습니다. 공동의 특성이 외부 전압에 의해 수정됨에 따라, 광자는 인공 자기장의 영향 하에서 "스핀 (spin)"이라 불리는 자기 모멘트를 갖는 거대한 준 입자처럼 행동 하였다. 이 연구는 2019 년 11 월 8 일 금요일 Science 에 발표되었습니다 . 우리 주변의 세상은 하나의 시간적 공간과 세 가지 공간적 차원을 가지고 있습니다. 응축 물질을 연구하는 물리학 자들은 2 차원 (2 차원) 양자 우물, 1 차원 (1 차원) 양자 선 및 0 차원 (0 차원) 양자점과 같은 차원이 낮은 시스템을 오랫동안 다루어 왔습니다. 2D 시스템은 가장 광범위한 기술 적용을 발견했습니다. 이는 효율적인 LED 및 레이저 다이오드, 집적 회로의 고속 트랜지스터 및 WiFi 라디오 증폭기의 크기 감소 덕분입니다. 2 차원으로 갇힌 전자는 자유 전자 와 완전히 다르게 행동 할 수 있습니다 . 예를 들어, 벌집 대칭을 갖는 2 차원 탄소 구조 인 그래 핀에서 전자는 질량이없는 물체, 즉 광자라고 불리는 빛 입자 처럼 행동합니다 . 결정의 전자는 서로 및 결정 격자 와 상호 작용하여 소위 준 입자 (quasiparticles) 개념의 도입으로 설명이 가능한 복잡한 시스템을 만듭니다. 전하, 자기 모멘트 및 질량을 포함한 이들 준 입자의 특성은 결정의 대칭성 및 공간적 치수에 의존한다. 물리학자는 크기가 감소 된 재료를 만들어 이국적인 준 입자로 가득한 "준 우주"를 발견 할 수 있습니다. 2 차원 그래 핀에서의 질량없는 전자가 그러한 예이다.
액정으로 채워진 광 공동으로부터 반사 된 원 편광의 단층 촬영. 크레딧 : M. Krol, UW Physics
이러한 발견은 바르샤바 대학교, 폴란드 군 기술 대학교, 폴란드 과학 아카데미 물리학 연구소, 사우 샘프 턴 대학교 및 모스크바 근처의 스콜 코보 연구소의 연구원들에게 2 차원 구조에 갇힌 빛을 연구하도록 영감을 주었다. 공동. 과학 논문 의 저자는 두 개의 거울 사이에 광자를 가두는 광학 공동을 만들었습니다. 원래의 아이디어는 광학 매체로서 작용하는 액정 물질로 공동을 채우는 것이었다. 외부 전압의 영향으로이 매체의 분자가 회전하고 광 경로 길이를 변경할 수 있습니다. 이로 인해, 공동의 전 계파가 생성 될 수 있었는데, 파동의 전기장 (분극)이 분자를 가로 질러 방향이 바뀌었을 때 에너지 (진동의 주파수)가 달라지고 축을 따라 분극이 달라졌다 (이것은 현상을 광학 이방성이라고합니다. 바르샤바 대학 (University of Warsaw)에서 수행 된 연구 동안, 공동에 갇힌 광자의 독특한 행동은 질량을 갖는 준 입자처럼 행동하는 것으로 밝혀졌다. 이러한 준 입자는 이전에 관찰되었지만, 빛이 전기장 또는 자기장에 반응하지 않기 때문에 조작하기가 어려웠다. 이번에, 캐비티에서 액정 물질의 광학 이방성이 변경됨에 따라, 포획 된 광자는 자기 모멘트가 부여 된 준 입자 또는 "인공 자기장"에서의 "스핀"과 같이 거동된다는 것이 주목되었다. 전자기파의 분극은 공동의 광에 대한 "스핀 (spin)"의 역할을 하였다. 이 시스템에서 빛의 거동은 응축 물질에서 전자의 거동과 유사하게 설명하는 것이 가장 쉽습니다.
실험 계획-전파 방향에 따라 액정으로 채워진 공동을 통해 투과되는 빛의 원형 편광 (빨간색과 파란색으로 표시). 크레딧 : M. Krol, UW Physics
공동에 포획 된 광자의 운동을 설명하는 방정식은 스핀에 의한 전자 운동의 방정식과 유사합니다. 따라서 전자적 특성을 완벽하게 모방하여 위상의 빛 상태와 같은 놀라운 물리적 효과를 유발하는 광자 시스템을 구축 할 수있었습니다. 광학 이방성 캐비티에서 광의 포획과 관련된 새로운 현상의 발견은 새로운 광전자 장치, 예를 들어 광학 신경망의 구현을 가능하게하고 신경성 계산을 수행 할 수있다. 독특한 양자 상태 물질 인 보스 아인슈타인 응축 물을 만들 것이라는 전망에는 특별한 약속이 있습니다. 이러한 응축수는 양자 계산 및 시뮬레이션에 사용되어 현대 컴퓨터에서는 너무 어려운 문제를 해결할 수 있습니다. 연구 된 현상은 기술 솔루션 및 추가 과학적 발견에 대한 새로운 가능성을 열어 줄 것입니다. 더 탐색 공동은 빛과 물질 사이의 강한 상호 작용을 유도합니다
추가 정보 : Katarzyna Rechcińska et al., 액정 광학 공동의 스핀-궤도 합성 Hamiltonians 공학, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aay4182 저널 정보 : 과학 에 의해 제공 바르샤바 대학
https://phys.org/news/2019-11-massive-photons-artificial-magnetic-field.html
.초전도 풍력 터빈, 첫 번째 테스트 성공
에 의해 물리학 연구소 크레딧 : CC0 Public Domain 2019 년 11 월 12 일
초전도 로터는 활성 풍력 터빈에서 처음으로 성공적으로 테스트되었습니다. EcoSwing 컨소시엄은 3.6 메가 와트 풍력 터빈 용 풀 사이즈 초전도 발전기를 설계, 개발 및 제조하여 덴마크 티 보른에서 현장 테스트를 거쳤습니다. 그들은 그들의 결과를 IOP 출판 저널 Superconductor Science and Technology에보고 합니다. 네덜란드 트벤테 대학교 (University of Twente)의 저자 인 앤 버겐 (Anne Bergen)은 다음과 같이 말했습니다 : "풍력 터빈 크기는 지난 수십 년 동안 크게 증가했지만 오늘날의 기술은 점점 더 증가하는 단위 전력 수준으로의 추세를 따라 잡지 못했습니다. "PM (Permanent-magnet) 기반 다이렉트 드라이브 (DD) 발생기는 최첨단 다중 메가 와트 발생기에서 솔루션을 제공하지만 10+ 메가 와트 PM-DD 터빈의 실현 가능성은 상당한 무게 감소를 필요로합니다. 마그네틱 기어링 및 발전기 기능을 통합 한 직접 구동 (PDD) 기계는 이에 대한 해결책이지만 비용이 많이 들고 생산이 매우 복잡 할 수 있습니다. " 이 과제를 해결하기 위해이 팀은 희토류 바륨 구리 산화물 (ReBCO) 고온 초전도 발전기를 사용했습니다. 여기에는 PM 기계보다 적은 양의 희토류가 필요하므로 비용이 절감됩니다. 초전도체는 높은 전류 밀도를 전달할 수있어 전력 밀도가 높은 코일과 중량을 줄일 수 있습니다. Bergen은 다음과 같이 말했다 : "발전기의 현장 테스트는 매우 성공적이었습니다. 발전기가 Thyborøn에 설치되면 터빈은 650 시간 이상의 그리드 작동을 포함하여 목표 전력 범위를 달성했습니다. 이는 초전도 발전기 기술과 모든 제품의 호환성을 보여줍니다. 가변 속도, 계통 결함, 전자기 고조파 및 진동과 같은 운영 환경 요소. "이 프로젝트는 다른 여러 가지 진전을 이루었습니다. HTS 코일 생산은 전문 실험실에만 국한되지 않으며 과학에서 산업으로의 성공적인 기술 이전을 구성합니다. HTS 로터는 산업 환경에서 조립되어 초전도 부품이 '표준'제조 환경에 배치해야합니다. "이 개념이 입증되었으므로 초전도 발전기 기술이 풍력 터빈에 널리 적용 되기를 기대합니다 ."
더 탐색 덴마크의 풍력 터빈 교체가 초전도체에 집중 추가 정보 : Anne Bergen et al., 3.6 MW 풍력 발전기, 초전도 과학 기술 (2019)을 위한 세계 최초 ReBCO 로터의 설계 및 현장 테스트 . DOI : 10.1088 / 1361-6668 / ab48d6 저널 정보 : 초전도 과학 기술 물리학 연구소 제공
https://phys.org/news/2019-11-superconducting-turbine-chalks-success.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.
.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
.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
.음파를 사용하여 약물을 종양에 원격으로 타겟팅
에 의해 물리학의 미국 학회 초음파에 의해 자극 된 튜브의 미세 기포에 대한 힘의 2D 개략도. 크레딧 : Qifa Zhou, 2019 년 11 월 12 일
암 약물을 추적하여 종양으로 향하게하는 임상 적으로 실행 가능한 방법의 부재는 표적 치료제에있어 큰 문제이다. 그러나 로스 앤젤레스 남부 캘리포니아 대학의 Qifa Zhou 팀의 생체 의학 엔지니어가 제안한 새로운 초음파 방법 은 체내 약물 방출에 대한 음향 제어 및 실시간 추적을 가능하게합니다. 연구원들은 Applied Physics Letters 에서 약물 전달 을 정확히 찾아 내기 위해 초음파를 조작하는 것에 대해보고했다 . "기존 약물 전달에서 조직은 현미경으로 생체 외에서 검사되거나 방사성 물질이 생체 내에서 약물을 추적하는 데 사용됩니다. 우리는 새로운 평면파 이미징 방법을 결합하여 약물을 인체 내에서 정확하게 이미징하고 이동시키는 새로운 방법을 제안합니다. 집중과 초음파 트랜스 듀서, "박사후 연구원 Xuejun 키안 말했다. 정확한 약물 전달은 건강한 조직에 대한 암 치료제의 독성 부작용을 피하면서 종양 제거를 보장하는 데 중요합니다. 초음파는 신체 내부의 비 침습적 이미징에 널리 사용되는 방법입니다. 그러나, 종래의 방법은 감도가 부족하기 때문에, 이전에는 약물 전달에 사용되지 않았다. Zhou의 팀은 팬텀 혈관 내에서 약물 전달 차량을 정확하게 추적하기 위해 배경 소음을 제거하는 새로운 초고속 초음파 방법을 채택했습니다. 중국 남경 항공 우주 대학교 (Nanjing University of Aeronautics & Astronautics)의 방문 학자 인 한민 펭 (Hanmin Peng)과 동료들은 좁은 실리콘 튜브를 통해 물을 펌핑 하여 혈관을 통한 혈류 를 모방했다 . 그들은 실제 돼지 조직 아래에 튜브를 배치하고 더 현실적인 설정을 위해 이것을 가로 질러 이미지를 만들었습니다. 약물 전달 수단으로 사용될 수있는 미세한 공기 주머니 인 미세 기포가 가짜 혈관에 도입되었습니다 . 최근에, 음파를 입자를 조작 할 수있는 "음향 핀셋"에 집중시키는 능력에 대해 많은 흥분이있었습니다. Zhou의 팀은 초고속 이미징 시스템으로 식별 된 미세 기포를 포착하기 위해 집중된 초음파 변환기를 적용했습니다. 연구팀은 미세 기포 운동을 예측 하고 팬텀 혈관의 특정 영역으로 거품을 포획하고 이동시키는 데 필요한 음향 방 사력 을 계산했습니다. 연구팀은 트랜스 듀서의 음향 방 사력의 균형을 유지하여 갇힌 마이크로 버블을 튜브 벽의 특정 위치로 옮기고 기포를 터뜨리기 위해 음향 파워를 높였습니다. 초음파는 미세 기포 내에 포함 된 공기를 진동시켜 Peng과 동료들이 새로운 초고속 초음파 이미징 시스템을 사용하여 조직 내에서 최대 10 밀리미터 깊이의 미세 기포를 정밀하게 추적 할 수있었습니다. 그들은 이러한 초음파 추적 및 표적화의 조합이 약물-함유 미세 기포를 신체의 종양 위치에 인접한 혈관으로 비 침습적으로 유도하는 것으로 번역 될 수 있기를 희망한다. Qian 박사 는“우리는 제안 된 방법 이 실제 체내 미세 기포 기반 약물 전달 을 모니터링하고 방출 할 수 있는지 알아보기 위해 쥐나 토끼에 대한 생체 내 연구를 시도하고 싶다 ”고 말했다. "우리는 실제 사례에서 이미징 해상도, 감도 및 속도를 더욱 향상시키기를 희망하며 그것이 효과가 있다면 장기적인 목표는 인간 연구로 나아가는 것입니다."
더 탐색 초음파 영상은 뇌의 정확한 약물 복용량 및 전달 부위를 모니터링 할 수 있습니다 추가 정보 : "Acoustic microbubble trapping의 초고속 초음파 이미징", Applied Physics Letters (2019). DOI : 10.1063 / 1.5124437 저널 정보 : 응용 물리 편지 미국 물리 연구소에서 제공
https://phys.org/news/2019-11-remotely-drugs-tumors.html
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