지상 기반 감마선 망원경으로 우주 괴물의 폭발을 처음 감지
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.암흑 물질과 반물질의 신비가 연결될 수 있음
TOPICS : 반물질다크 물질인기RIKEN 작성자 RIKEN 2019 년 11 월 13 일 암흑 물질 반물질 미스터리
반물질과 암흑 물질의 심오한 신비가 연결될 수 있을까요? RIKEN Cluster for Pioneering Research의 Stefan Ulmer가 이끄는 국제 BASE 공동 작업의 과학자 일 가능성이 있다고 생각하고 공동 연구자는 첫 번째 실험실 실험을 수행하여 물질과 반물질이 암흑 물질과 상호 작용하는 방식이 약간 다른지 여부를 확인했습니다. 두 미스터리를 해결하는 열쇠가 되십시오. 암흑 물질과 반물질은 모두 세계가 기본 수준에서 어떻게 작동하는지 이해하려고하는 물리학 자에게 까다로운 문제입니다. 반물질의 문제는 빅뱅 이 같은 양의 물질과 반물질을 만들어야 했지만 우리가 사는 세계는 물질로만 이루어져 있다는 것입니다. 반물질은 매일 실험과 번개와 같은 자연적 과정에 의해 만들어 지지만, 일반적인 물질과의 충돌로 빠르게 소멸됩니다. 예측에 따르면 우주의 물질 함량에 대한 우리의 이해는 9 배 정도 떨어져 있으며, 왜 비대칭 성이 존재하는지 아무도 모른다. 암흑 물질의 경우, 천문학적 관찰에 의하면, 일부 미지의 질량이 은하에서 별의 궤도에 영향을 미치고 있지만 아무도 이들 입자의 정확한 미세한 특성을 결정할 수 없었습니다. 한 가지 이론은 입자 물리학의 표준 모델에서 강한 상호 작용에서 대칭 위반이 없음을 설명하는 데 중요한 역할을하는 axion으로 알려진 가상 입자 유형이라는 것입니다. BASE 그룹의 공동 연구자들은 반물질의 부족이 암흑 물질과 다르게 상호 작용하기 때문 일지 궁금해하고 이것을 테스트하기 시작했습니다. 실험을 위해 그들은 페닝 트랩이라고하는 특수 설계된 장치를 사용하여 단일 안티 프로톤을 자기 적으로 포획하여 일반 물질과 접촉하여 소멸되는 것을 방지했습니다. 그런 다음 스핀 세차 주파수라고 불리는 안티 양성자의 특성을 측정했습니다. 일반적으로, 이것은 주어진 자기장에서 일정해야하며,이 주파수의 변조는 가정 된 암흑 물질 후보 인 액시온 유사 입자에 의해 매개되는 효과에 의해 설명 될 수 있습니다. 이 연구의 첫 번째 저자 인 Christian Smorra에 따르면,“처음으로 암흑 물질과 반물질 간의 상호 작용을 명시 적으로 검색했으며, 차이점을 찾지 못했지만, 잠재적 인 상호 작용에 대한 새로운 상한선을 설정했습니다 암흑 물질과 반물질” 미래를 보면, BASE 공동 대변인 인 개척 연구를위한 RIKEN 클러스터의 스테판 울머는 말한다, "이제부터 우리는 더욱 개선 할 계획 정확성을 허용하는 반양성자의 스핀 세차 주파수의 우리의 측정을 우리는 전하, 패리티 및 시간의 근본적인 불변성에 대해 점점 더 엄격한 제약을 설정하고 암흑 물질에 대한 검색을 더욱 민감하게 만들었습니다.” 작업 에서 출판 오늘 (2019년 11월 13일) 자연, RIKEN Fundamental Symmetries Laboratory와 Johannes Gutenberg University Mainz (JGU)의 PRISMA + 우수 클러스터에있는 실무 그룹이 수행했습니다. 유럽 핵 연구 센터 (CERN)에서 AD (Antiproton Decelerator)를 사용하여 수행되었습니다. 이 연구에는 CERN, 요하네스 구텐베르크 대학교 마인츠 (JGU), 헬름홀츠 대학교 마인츠 (HIM), 도쿄 대학교, GSI 다름슈타트, 라이프니츠 대학교 하노버에있는 맥스 플랑크 핵 물리 연구소의 과학자들도 참여했습니다. 및 Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) 브라운 슈 바이크. 이 연구는 Max Planck-RIKEN-PTB Center for Time, Constants and Fundamental Symmetries의 연구의 일환으로 수행되었습니다.
참조 :“반물질과 암흑 물질 사이의 연관성 조사 : 포획 된 반양성자에 대한 초 고감도 실험은 물질과 반물질의 가능한 차이에 대한 창을 제공합니다. 이제 그들은 암흑 물질의 정체성, 즉 우주에서 '누락 된 질량'을 밝힐 수있었습니다.”Gianpaolo Carosi, 2019 년 11 월 13 일, Nature . DOI : 10.1038 / d41586-019-03431-5
https://scitechdaily.com/mysteries-of-dark-matter-and-antimatter-may-be-linked/
.가장 높은 에너지를 가진 감마선 폭발-가시광 선보다 더 강력한 조조 시간
주제 : 천문학천체 물리학허블 우주 망원경NASANASA 고다드 우주 비행 센터 으로 NASA의 고다드 우주 비행 센터 , 2019 11월 20일 강력한 감마선 버스트 GRB 190114C NASA의 허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope)의 새로운 관측 결과는 환경을 연구함으로써 강력한 감마선 버스트 GRB 190114C의 특성을 조사했습니다. 이 그림에서 알 수 있듯이 감마선 폭발은 우주에서 가장 강력한 폭발입니다. 그들은 대부분의 에너지를 감마선으로 방출하는데, 이는 눈으로 볼 수있는 가시광보다 훨씬 더 활력입니다. 허블의 관측에 따르면이 붕괴는 별이 50 억 광년 떨어진 밝은 은하의 한가운데에 매우 조밀 한 환경에 앉아 있었기 때문에 그러한 강력한 방출을 나타냈다. 크레딧 : NASA, ESA 및 M. Kornmesser NASA의
허블 우주 망원경 (Hubble Space Telescope) 은 천문학 자들에게 우주 에서 가장 활발한 폭발이 일어났던 곳, 가시광 선보다 1 조 배나 더 강력한 감마선 폭발의 위치를 엿볼 수있게 해주었다. 몇 초 안에 감마선 폭발 (GRB)이 태양이 전체 10 억 년 이상의 수명을 제공하는 것보다 더 많은 에너지를 방출하기 때문입니다. 2019 년 1 월 NASA의 스위프트 (Swift)와 페르미 (Fermi) 망원경을 포함한 망원경과 카나리아 섬의 주요 대기 감마 이미징 체렌 코프 (MAGIC) 망원경으로 매우 밝고 장기적인 GRB가 감지되었습니다. GRB 주변 환경을 연구하고이 극한의 배출이 어떻게 발생하는지 알아보기 위해 Hubble을 통해 후속 관찰이 이루어졌습니다. 몇 초 만에 태양이 감마선 폭발 (GRB)을 통해 태양보다 더 많은 에너지를 방출하여 전체 10 억 년의 수명을 제공합니다. 허블의 관찰에 따르면,이 특정 폭발은 50 억 광년 떨어진 밝은 은하의 한가운데에 매우 조밀 한 환경에 앉아 있었다고합니다. 이것은 매우 드문 일이며,이 집중된 위치가이 매우 강력한 빛을 생성 한 이유 일 수 있음을 시사합니다.”네덜란드 Radboud University의 수학, 천체 물리학 및 입자 물리학 연구소의 앤드류 레반 (Andrew Levan) 수석 저자 . 스페인의 Instituto de Astrofísica de Andalucía의 안토니오 데 우 가르 테 포스 티고 (Antonio de Ugarte Postigo) 대표는“과학자들은 감마선 폭발로 인한 매우 높은 에너지 방출을 오랫동안 관찰하려고 노력해왔다. "이 지역의 저에너지 방사선을 동반 한 새로운 허블 관측은 감마선 폭발과 그 주변 환경을 이해하는 데있어 중요한 단계입니다."
https://youtu.be/SAobazA_PNU
보완적인 허블 관측에 따르면 GRB는 거대한 은하의 중심 지역에서 발생했다. 연구원들은 이것이 일반적으로 관찰되는 것 (GRB의 경우)보다 밀도가 높은 환경이며, 관찰 된 고 에너지 방사선의 생성에 결정적 일 수 있다고 말합니다. GRB의 은하계는 실제로 한 쌍의 충돌하는 은하 중 하나입니다. 은하의 상호 작용이 폭발을 일으키는 데 기여했을 수 있습니다. GRB 190114C로 알려진 물체에서 감지 된 일부 방사선은 지금까지 관찰 된 가장 높은 에너지를 가졌습니다. 과학자들은 GRBs에서 이러한 매우 높은 에너지 방출을 오랫동안 관찰하려고 노력해 왔기 때문에이 검출은 고 에너지 천체 물리학의 이정표로 간주된다고 연구원들은 말합니다. 이전의 관측에 따르면이 에너지를 얻기 위해서는 빛의 속도가 99.999 %로 붕괴되는 별에서 재료가 방출되어야합니다. 이 물질은 별을 둘러싸고있는 가스를 통과하여 감마선 파열 자체를 생성하는 충격을 일으 킵니다.
.지상 기반 감마선 망원경으로 우주 괴물의 폭발을 처음 감지
작성자 : Deutsches Elektronen-Synchrotron 감마선 폭발은 초 거대 스타의 폭발로 인해 블랙홀로 붕괴 될 수 있습니다. 블랙홀 주변에서 강력한 제트는 반대 방향으로 우주로 발사되어 전기적으로 대전 된 입자를 가속 시키며, 이는 자기장 및 방사선과 상호 작용하여 감마선을 생성합니다. 크레딧 : DESY, Science Communication Lab 2019 년 11 월 20 일
우주에서 가장 강한 폭발로 인해 이전에 알려진 것보다 훨씬 더 많은 에너지가 방출됩니다. 전문 망원경을 사용하여 두 국제 팀은 소위 감마선 폭발로 측정 한 최고 에너지 감마선을 등록하여 가시 에너지보다 약 1000 억 배나 많은 에너지를 얻었습니다. 빛. HESS와 MAGIC 망원경의 과학자들은 Nature 지에 독립적 인 간행물에 그들의 관측을 제시한다 . 이것들은 지상 기반 감마선 망원경으로 감마선 버스트를 처음 탐지 한 것입니다. DESY는 Max Planck Society의지도하에 운영되는 두 관측소에서 중요한 역할을합니다. 감마선 폭발 (GRB)은 눈에 보이는 우주 어딘가에서 하루에 한 번 발생하는 갑작스럽고 짧은 감마선 폭발입니다. 현재의 지식에 따르면, 그것들은 중성자 별 충돌 또는 블랙홀로 붕괴되는 거대한 태양의 초신성 폭발에서 비롯됩니다. 감마 책임자 인 David Berge는 "감마선 폭발은 우주에서 가장 강력한 폭발이며 일반적으로 태양보다 몇 초 만에 태양보다 몇 초 만에 더 많은 에너지를 방출합니다."라고 말합니다. DESY의 선 천문학. 우주 현상은 1960 년대 말 우연히 지구상의 핵 실험 금지 준수 여부를 모니터링하는 데 사용되는 위성에 의해 발견되었습니다. 그 이후로 천문학 자들은 감마선 폭발을 연구 해 왔습니다지구의 대기가 감마선을 매우 효과적으로 흡수하기 때문에 위성으로. 천문학 자들은 우주에서 감마선을 유도하는 Cherenkov 빛이라고하는 희미한 푸른 빛을 관찰 할 수있는 특수 망원경을 개발했지만이 장비는 에너지가 매우 높은 감마선에만 민감합니다. 불행히도 감마선 폭발의 밝기는 에너지가 증가함에 따라 급격히 떨어집니다. Cherenkov 망원경은 매우 높은 에너지에서 많은 우주 감마선원을 식별했지만 감마선 파열은 없습니다. 반면, 위성은 매우 높은 에너지에서 감마선 버스트의 낮은 밝기에 민감하기에는 너무 작은 검출기를 가지고 있습니다. 따라서 고 에너지 정권에서 몬스터 폭발로 감마선을 방출하면 효과적으로 알 수 없었습니다. 과학자들은 Cherenkov 망원경으로 감마선 폭발을 포착하기 위해 수년 동안 노력해 왔습니다. 그런 다음 2018 년 여름과 2019 년 1 월 사이에 DESY 과학자들이 참여한 두 국제 천문학 자 팀이 지상에서 처음으로 두 GRB 사건에서 감마선을 감지했습니다. 2018 년 7 월 20 일, 감마선 영역에서 GRB 180720B의 희미한 잔광 방출이 나미비아의 고 에너지 입체 시스템 HESS의 28 미터 망원경으로 관찰되었습니다. 2019 년 1 월 14 일, 라 팔마 (La Palma)의 주요 대기 감마 이미징 체렌 코프 (MAGIC) 망원경으로 GRB 190114C에서 발생하는 밝은 초기 방출이 천문학 계에 발표되었습니다. 두 관측은 모두 미국 우주국 NASA의 감마선 위성에 의해 유발되어 감마선 폭발에 대한 하늘을 모니터링하고 탐지시 다른 감마선 관측소에 자동 경보를 보냅니다. DESY의 MAGIC 그룹의 Cosimo Nigro는“우리는 초기 폭발 탐지 후 57 초 만에 관측을 시작할 수 있도록 원산지를 신속하게 가리킬 수 있었다”고 말했다. 시각. "처음 20 분 동안 관찰 한 결과 GRB 190114C에서 수천 광자를 감지했습니다." MAGIC은 2 천억에서 1 천억 전자 볼트 (0.2에서 1 테라 전자 볼트)의 에너지를 가진 감마선을 등록했다. DESY의 MAGIC 그룹의 리더 인 엘리사 베르나르 디니 (Elisa Bernardini)는“이것은 지금까지 감마선 폭발에서 발견 된 가장 높은 에너지 광자이다. 비교를 위해 : 가시 광선은 약 1 ~ 3 전자 볼트 범위입니다.
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감마선 폭발로 인한 고 에너지 감마선의 첫 번째 탐지. 크레딧 : DESY, Science Communication Lab 빠른 발견으로 전체 관찰 커뮤니티에 신속하게 경고 할 수있었습니다. 결과적으로 20 개가 넘는 망원경이 목표물을 더 깊이 관찰했습니다. 이를 통해 MAGIC 공동 작업이 이끄는 두 번째 논문에 설명 된 것처럼 가장 높은 에너지 방출을 담당하는 물리적 메커니즘의 세부 사항을 정확하게 파악할 수있었습니다. 후속 관찰 결과 GRB 190114C는 40 억 광년 이상의 거리에 배치되었습니다. 이것은 빛이 우리에게 40 억년 이상, 또는 현재 우주 시대의 약 3 분의 1을 여행했음을 의미합니다. 60 억 광년 더 멀리 떨어져 있는 GRB 180720B 는 초기 폭발 이후 오랫동안 1,440 억 ~ 3,400 억 전자 볼트의 에너지에서 감마선에서 여전히 감지 될 수 있습니다. DESY의 HESS 그룹 책임자 인 Stefan Ohm은 "놀랍게도 HESS 망원경 은 위성이 폭발 사건을 처음 발견 한 후 10 시간이 넘게 버스트 방향에서 119 개의 감마 퀀타를 관측했다"고 말했다. "감마선 버스트가 빠르게 희미 해지면서 라디오에서 X 선까지 많은 파장에서 수 시간에서 수일 동안 볼 수있는 잔광을 남기면서 탐지가 예상치 못한 결과를 낳았지만 매우 높은 에너지 감마에서는 검출되지 않았습니다. HESS 분석에 기여한 DESY 이론가 Andrew Taylor는 덧붙였다. "이 성공은 또한 실제 별 붕괴 후 나중에 관측에 집중하는 개선 된 후속 전략으로 인한 것입니다." 매우 높은 에너지에서 감마선 폭발이 감지되면 거대한 폭발에 대한 중요한 새로운 통찰력이 제공됩니다. DESY 연구원 Konstancja Satalecka는“GRB가 가시광 보다 수억 배나 많은 광자 에너지를 가시광 선보다 수백 배 더 많이 생산한다는 사실을 알게되면서 GRB가 폭발 방출 내에서 입자를 효율적으로 가속 할 수 있다는 것을 알게되었다”고 말했다. 매직 협업. 더 나아가, 지금까지 에너지 예산의 절반 가량이 부족한 것으로 나타났습니다. 우리의 측정 결과에 따르면, 고 에너지 감마선에서 방출 된 에너지는 모든 낮은 에너지에서 방출되는 에너지의 양과 비교할 수 있습니다. 주목할 만한!"
관측 된 고 에너지 감마선이 어떻게 생성 되는지 설명하는 것은 어려운 일입니다. 두 그룹 모두 2 단계 프로세스를 가정합니다. 첫째, 폭발 구름에서 빠르게 대전 된 입자가 강한 자기장에서 편향되어 이른바 싱크로트론 방사선을 방출합니다.이는 지구상의 싱크로트론 또는 다른 입자 가속기, 예를 들어 DESY에서 생성 될 수있는 방사선과 동일한 성질을 갖는다. 그러나, 매우 극단적 인 조건에서만 폭발로 인한 싱크로트론 광자가 관측 된 매우 높은 에너지에 도달 할 수있었습니다. 대신에 과학자들은 싱크로트론 광자가이를 생성 한 빠른 입자와 충돌하여 기록 된 매우 높은 감마선 에너지로 증가시키는 두 번째 단계를 고려합니다. 과학자들은 후자의 단계를 역 Compton 산란이라고 부릅니다. Berge는“처음으로 두 기기는 지상에서 감마선 파열로 인한 감마 방사선을 측정했다. "이 두 가지 획기적인 관측은 지상 감마선 망원경의 원천으로 감마선 파열을 확립했다. 이것은 이러한 폭력 현상에 대한 우리의 이해를 크게 향상시킬 수있는 잠재력을 가지고있다." 과학자들은 연간 감마선 인 계획된 체렌 코프 망원경 어레이 (CTA)를 통해 연간 최대 10 건의 이러한 사건을 관찰 할 수 있다고 추정합니다.전망대. CTA는 북반구와 남반구의 두 위치에 건설 될 3 가지 유형의 100 개 이상의 개별 망원경으로 구성됩니다. DESY는 중형 망원경의 건설을 책임지고 Zeuthen의 캠퍼스에 CTA의 과학 데이터 관리 센터를 주최합니다. CTA 관측은 2023 년 초에 시작될 것으로 예상됩니다.
더 탐색 우주로부터의 감마선 버스트 메커니즘이 해독됩니다. 추가 정보 : γ- 레이 버스트 잔광의 깊이에있는 매우 높은 에너지 성분; HESS 협력; 자연 , 2019; DOI : 10.1038 / s41586-019-1743-9 , https://nature.com/articles/s41586-019-1743-9 γ- 선 버스트 GRB 190114C로부터의 테라 전자 볼트 방출; MAGIC 협업; 자연, 2019; DOI : 10.1038 / s41586-019-1750-x , https://nature.com/articles/s41586-019-1750-x 긴 γ- 레이 버스트로부터 역 Compton 방출의 관찰; MAGIC 콜라보레이션; 자연 , 2019; DOI : 10.1038 / s41586-019-1754-6 , https://nature.com/articles/s41586-019-1754-6 저널 정보 : 자연 에 의해 제공 도이치 Elektronen - 싱크로트론
https://phys.org/news/2019-11-cosmic-monster-explosions-ground-based-gamma-ray.html
.새로운 나노 구조 금속을 만들기 위해 열을 높이기
에 의해 브룩 헤이븐 국립 연구소 Fe-Ni / Mg 시스템의 박막 SSID를 보여주는 개략도. Mg 및 Fe-Ni의 박막은 Si 기판의 상부에 적층된다. 열에 노출되면, Mg는 3-D 이중 연속 구조를 갖는 Mg-Ni 복합체 및 순수한 Fe를 형성하기 위해 Fe-Ni를 제거한다. 크레딧 : Materials Horizons 2019 년 11 월 20 일
과학자들은 수십 나노 미터에서 미크론에 이르는 크기의 박막에서 3 차원 상호 연결된 "비 연속적"구조를 갖는 금속-금속 복합재 및 다공성 금속을 만들기위한 새로운 접근법을 개발했습니다. 이 스폰지와 같은 형태를 가진 금속 재료는 공간을 가로 질러 연속적인 상호 침투 네트워크를 형성하는 2 개의 공존 위상으로 특징 지워지며 촉매, 에너지 생성 및 저장, 생물 의학 감지에 유용 할 수 있습니다. 박막 솔리드 스테이트 계면 다루기 (SSID)라고 불리는이 접근법은 열을 사용하여 금속을 혼합 또는 분리하여 새로운 구조를 형성하는 자체 구성 프로세스를 추진합니다. 과학자들은 다중 전자 및 X- 선 기반 기술 ( "멀티 모달 분석")을 사용하여 이중 연속 구조의 형성을 시각화하고 특성화했습니다. 스토니 브룩 대학 (SBU) 소재 과학 및 화학 공학과 조교수 인 캐런 첸-와이가 르트 (Karen Chen-Wiegart)는“난방은 금속에 에너지를 공급하여 상호 확산되고 자체지지 열역학적으로 안정적인 구조를 형성 할 수있다. Chen-Wiegart Research Group이자 Brookhaven National Laboratory의 미국 에너지 부 (DOE) Office of Science 사용자 시설 인 NSLS-II (National Synchrotron Light Source II)의 과학자. "SSID는 벌크 샘플 (수십 미크론과 두꺼운)에서 이미 시연되었지만 샘플의 한쪽에 더 큰 구조와 다른쪽에 더 작은 구조로 크기 구배를 초래합니다. 처음으로, 우리는 완전히 통합 된 박막 처리에서 SSID를 성공적으로 시연 샘플 전체에 균일 한 크기 분포가 나타납니다. 이러한 균일 성은 기능성 나노 구조를 만드는 데 필요합니다. " Chen-Wiegart는 11 월 18 일 온라인 저널 호 표지에 실린 Materials Horizons 에서 온라인으로 출판 된 논문의 해당 저자입니다 . 다른 협력 기관으로는 Brookhaven Lab의 또 다른 DOE 과학 사용자 사무실 인 CFN (Center for Functional Nanomaterials)과 NIST (National Institute of Standards and Technology)가 있습니다. 공정을 입증하기 위해 과학자들은 CFN 나노 제작 시설에서 실리콘 (Si) 웨이퍼 기판에 마그네슘 (Mg)과 철 (Fe) 및 니켈 (Ni) 합금 박막을 준비했습니다 . 그들은 샘플을 30 분 동안 고온 (화씨 860도)으로 가열 한 다음 실온으로 빠르게 냉각했습니다.
Materials Horizons 의 11 월 18 일 온라인 호의 표지는 박막 솔리드 스테이트 계면 다루기 (SSID)에 의해 형성된 2 연속 박막의 멀티 모달, 멀티 스케일 특성을 보여줍니다. 필름에 비추는 빛과 다양한 x-ray 및 전자 기반 기술로 감지되는 신호를 보여줍니다. 크레딧 : Materials Horizons
첫 저자 인 Chonghang Zhao 박사는“우리는 Mg가 Fe-Ni 층으로 확산되어 Ni과 결합하는 반면 Fe는 Ni과 분리되는 것을 발견했다. Chen-Wiegart Research Group의 학생. "이 상 분리는 엔탈피, 결정 구조 및 결합 구성과 같은 특성에 따라 재료가"행복하게 "혼합되는지 여부를 결정하는 에너지 측정 엔탈피를 기반으로합니다. 단계 중 하나를 제거합니다. " 나노 다공성 구조는 광촉매를 포함한 많은 응용 분야를 가지고 있습니다. 예를 들어, 이러한 구조는 물이 산소와 수소, 즉 깨끗한 연소 연료로 분리되는 반응을 가속화하는 데 사용될 수 있습니다. 촉매 반응이 재료 표면에서 발생하기 때문에, 기공의 높은 표면적은 반응 효율을 향상시킬 것이다. 또한, 나노 크기의 "인대"는 본질적으로 서로 연결되어 있기 때문에, 그것들을 함께 유지하기 위해 어떠한 지지도 필요하지 않습니다. 이러한 연결은 전기 전도성 경로를 제공 할 수 있습니다. 연구팀은 CFN에서의 상보 전자 현미경 기술과 두 개의 NSLS-II 빔라인에서 X-ray 싱크로트론 기술인 Hard X-ray Nanoprobe (HXN) 및 Beamline for Materials Measurement (BMM)를 통해 Fe 및 Ni-Mg의 불완전한 2 연속 구조를 식별했습니다. ). CFN의 기술 담당자 인 Kim Kisslinger는“TEM (투과 전자 현미경) 에서 주사 모드를 사용하여 특정 위치에서 샘플 위에 전자 빔을 래스터 링하여 요소의 공간 분포를 보여주는 2 차원 원소 맵을 생성했습니다. 전자 현미경 연구 그룹 및 기기의 접점.
과학자들은 주사 투과 전자 현미경 (STEM)을 사용하여 Mg 필름으로 처리 된 Fe-Ni 필름의 구조와 조성을 연구했습니다. 특히, 이들은 HAADF (high-angle annular dark-field) 이미징과 에너지 분산 형 X- 선 분광법 (EDS)을 결합했습니다. HAADF 이미징은 샘플의 원자 수에 민감합니다. 원자 번호가 높은 원소는 더 많은 전자를 산란시켜 결과적으로 회색조 이미지에서 더 밝게 나타납니다. EDS 맵의 경우, 다른 색상은 개별 요소에 해당하고 색상 강도는 로컬 상대 농도에 해당합니다. STEM 분석은 순수한 Fe (자홍색) 및 Ni-Mg (황색-보라색) 복합물의 두 단계 형성을 보여 주었다. 크레딧 : Materials Horizons
연구진은 또한 TEM을 사용하여 결정 구조를 포착하는 전자 회절 패턴과 주사 전자 현미경 (SEM)을 조사하여 표면 형태를 연구했다. 이 초기 분석은 고해상도에서 2-D로 국소 적으로 연속적인 구조가 형성되었다는 증거를 제공했다. 이중 연속 구조가 전체 샘플을 대표 함을 추가로 확인하기 위해 팀은 HXN 빔라인으로 전환하여 훨씬 더 넓은 지역에서 3D 정보를 제공 할 수 있습니다. 공동 저자이자 HXN 물리학 자 Xiaojing Huang은“HXN을 사용하면 약 12 나노 미터의 매우 작은 지점에 고 에너지 x 선에 집중할 수있다”고 말했다. "HXN에서 경질 X- 선 현미경의 세계 최고의 공간 해상도는 크기가 20 ~ 30 나노 미터 인 샘플의 가장 작은 구조를보기에 충분합니다. TEM은 더 높은 해상도를 제공하지만 시야가 제한됩니다. X 우리는 균질성을 확인할 수 있도록 더 넓은 영역 내에서 3 차원 요소 분포를 관찰 할 수있었습니다. " HXN에서의 측정은 3 차원 구조를 나타내는 X- 선 산란 신호 및 요소-민감성 형광 신호를 동시에 수집하는 다중 양식 방식으로 수행되었다. 원자는 X- 선 에너지에 반응하여 불안정한 고 에너지 상태로 여기 된 후 최저 에너지 (지상) 상태로 되돌아 갈 때 형광을 방출합니다. 이 특징적인 형광을 탐지함으로써 과학자들은 특정 위치에 존재하는 원소의 유형과 상대적인 풍부도를 결정할 수 있습니다.
https://youtu.be/pDcOEB6UQNo
공동 저자이자 NIST Synchrotron Science Group 물리학 자 Bruce Ravel은 샘플의 화학 성분을 확인하고 NIST가 자금을 제공하고 운영하는 BMM에서 원소의 정확한 화학적 형태 (산화 상태)를 얻었습니다. X- 선 흡수 근거리 구조 (XANES) 스펙트럼은 또한 순수한 Fe의 존재를 보여 주었다. 과학자들은 SSID가 박막에서 작동한다는 것을 보여 주었으므로, 다음 단계는이 연구 과정에서 확인 된 "기생"사건을 다루는 것입니다. 예를 들어, 그들은 Ni가 Si 기판으로 확산되어 일종의 구조적 결함 인 공극을 초래한다는 것을 발견했다. 또한 금속-금속 복합물로 기공 구조를 만들어 광촉매와 같은 응용 분야를 시연하고 티타늄 기반 시스템을 포함한 다른 금속 시스템에 적용합니다.
더 탐색 과학자들은 2 층 금속 박막에서의 반응 과정을 설명합니다 더 많은 정보 : Chonghang Zhao et al, 다중 재료 특성 분석, Materials Horizons (2019)에 의해 연구 된 고체 계면 거래를 통해 박막에서 Bi- 연속 패턴 형성 . DOI : 10.1039 / c9mh00669a 에 의해 제공 브룩 헤이븐 국립 연구소
https://phys.org/news/2019-11-nanostructured-metals.html
.테라 헤르츠 가스 분석의 감도를 실질적으로 향상시키는 연구원
에 의한 광학 협회 크레딧 : CC0 Public Domain 2019 년 11 월 20 일
새로운 발전으로 테라 헤르츠 파장을 사용하여 화학 분석을 수행하는 고해상도 분광계의 감도를 높일 수 있습니다. 이 높은 감도는 산업 배출물에서 발견되는 복잡한 가스 혼합물의 분석 및 환자의 호흡에서 질병의 바이오 마커 검출과 같은 많은 응용 분야에 도움이 될 수 있습니다. 또한 가스 감지를 통해 식품 부패를 감지하는 새로운 방법으로 이어질 수 있습니다. 프랑스의 Littoral-Côte d "Opale Université du Littoral-Côte d"Opale의 Gaël Mouret이 이끄는 연구자들은 충격 연구를위한 Optical Society 's (OSA) 저널 인 Optica 에서 테라 헤르츠 주파수를위한 새로운 고성능 광학 공동 을 발표했습니다. 테라 헤르츠 주파수로 수행 된 첫 번째 확실한 공동 강화 분광법. 테라 헤르츠 주파수는 전자기 스펙트럼의 마이크로파와 적외선 사이에 있습니다. 분광 가스 분석을 위해 테라 헤르츠 주파수는 시료에서 분자를 구별하고 다양한 분자를 검출하는 능력을 향상시킵니다. 그러나 이러한 주파수를 최대한 활용하는 데 필요한 기술은 아직 개발 중입니다. 프랜시스 힌들 (Francis Hindle) 연구팀 원은“몇몇 연구는 대기로 방출되는 산업용 가스를 분석하기 위해 테라 헤르츠 주파수를 사용했지만 모두 감도 부족으로 인해 방해를 받고있다. "우리의 새로운 광학 공동은 테라 헤르츠 기상 분광법으로 식별 할 수있는 분자 유형을 확장하고 실현 가능한 검출 수준을 향상시킬 것입니다." 감도 증가 연구원들은 새로 구입 가능한 구성 요소를 사용하여 고출력 테라 헤르츠 광학 캐비티, 거울 배열 및 빛을 제한하여 여러 번 반사하는 도파관을 구성했습니다. 고휘도 광학 캐비티는 매우 낮은 광 손실을 나타내므로, 캐비티를 빠져 나가기 전에 미러간에 빛이 더 많이 튀어 오릅니다. 새로운 구성 요소에는 저손실 원형 주름진 도파관과 테라 헤르츠 주파수에서 잘 작동하도록 특별히 설계된 2 개의 고 반사 광 미러가 포함되었습니다. 공동 강화 분광법의 경우, 가스 혼합물이 광학 공동에 배치되어 내부의 빛과 상호 작용합니다. 새로운 캐비티는 테라 헤르츠 파가 종료되기 전에 약 3000 번 앞뒤로 튀어 오릅니다. 이는 분석중인 분자가 50 센티미터 길이의 공진기 내에서 약 1km의 유효 거리에서 테라 헤르츠 주파수와 상호 작용한다는 것을 의미합니다. 파도가 튀기 때문에 존재하는 모든 분자에 의해 여러 번 흡수되어 매우 민감한 측정이 가능합니다. Hindle은“이러한 미세한 구멍은 이전에는 테라 헤르츠 주파수에서 사용할 수 없었습니다. "이러한 발전은 테라 헤르츠 주파수 를 적외선에 이미 사용 된 많은 민감한 기술에 적용 할 수있게 합니다." 희귀 분자 감지 새로운 장치로 기체의 공동 강화 분광법을 입증하기 위해 연구원들은 대기에서 자연적으로 발견되는 카르 보닐 황화물 기체 샘플을 분석했습니다. 가스 샘플에는 카르 보닐 설파이드의 많은 동위 원소가 포함되어 있지만, 연구원들은 50,000 분자 당 단 하나의 분자 농도로 존재하는 매우 드문 동위 원소를 측정 할 수있었습니다. 샘플에서 다른 화학적 동위 원소의 비율을 측정하여 오염원을 측정 할 수 있습니다. 연구원들은 훨씬 더 복잡한 분자 와 혼합물 을 분석하는 데 사용할 수 있도록 분광계의 주파수 범위를 확장 할 계획 입니다. Hindle 박사는“우리 연구에 따르면 고분해능 테라 헤르츠 공동 을 쉽게 구성 하고이를 고해상도로 가스 측정에 사용할 수있다”고 밝혔다. "이는 환경 및 산업 오염에서 의약품에 이르기까지 매우 적은 양으로 존재하는 다양한 가스의 모니터링 개선에 기여할 수 있습니다."
더 탐색 공항 보안에 대한 암 이미지의 새로운 레이저 히트 추가 정보 : 고정밀 Fabry-Pérot 캐비티, Optica , 6, 12, 1449-1454 (2019)를 사용한 Terahertz 기상 위상 분광법 . DOI : doi.org/10.1364/OPTICA.6.001449 저널 정보 : Optica 에서 제공하는 광학 협회
https://phys.org/news/2019-11-substantially-boost-sensitivity-terahertz-gas.html
."최고 엔지니어링 플라스틱"을 생산하는 기계를 강화하는 연구원
TOPICS : 재료 과학토호쿠 대학 작성자 TOHOKU UNIVERSITY 2019 년 11 월 18 일 추상 그림 금속
자동차 엔진 부품과 같은 산업 및 자동차 기계에는 내열성, 내마모성 및 내 부식성 재료가 포함되어 있습니다. 그들은 "슈퍼 엔지니어링 플라스틱"으로 알려져 있으며, 제조 공정을 계속 혁신하고 있습니다. 그들은 실제로 플라스틱이지만 일상 생활에서 우리가 만나는 전형적인 플라스틱보다 훨씬 강합니다. 그러나 이러한 재료는 제조 과정에서 부식성 환경을 조성합니다. 일본에있는 연구팀이 개발 한 새로운 혁신으로 변화하고 있습니다. 그들은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱을 생산하는 기계의 내마모성과 내식성을 향상시키는 새로운 방법을 설계했습니다. 연구원들은 2019 년 8 월 27 일 Nature 저널 인 npj Materials Degradation에 결과를 발표했습니다. 표면 처리 된 스틸 함유 구리 구리 (왼쪽)와 구리가없는 대응 물 (오른쪽)을 포함한 개발 된 강철의 표면 모양. 학점 : 도호쿠 대학 Kenta Yamanaka 외 논문 저자이자 변형 가공 부교수 인 Kenta Yamanaka는“최고 엔지니어링 플라스틱의 세계 시장은 고온 환경에서 현저하게 높은 온도 저항성, 우수한 기계적 강도 및 탁월한 내 화학성 및 내용 제성을 갖기 때문에 최근 몇 년 동안 성장했습니다. 토호쿠 대학 재료 연구소에서 그러나, 제조 공정 동안, 반 유체 원료는 일반적으로 보강재로서 많은 수의 유리 섬유를 함유하기 때문에 제조 장치의 왕복 스크류는 빈번한 마모 손실을 겪는다.” 또한 슈퍼 엔지니어링 플라스틱은 황산 가스로 분해되어 높은 물리적 마모 조건 외에도 부식성이 높은 환경을 유발합니다. 제조 기계의 나사는 이러한 환경을 오랫동안 견딜 수 없습니다. 이 문제를 해결하기 위해 Yamanaka와 연구원 은 현재 주로 공구에 사용되는 고속 강철로 알려진 강철 합금을 연구했습니다 . Yamanaka에 따르면 강철은 실내 및 고온에서 탁월한 기계적 특성을 가지지 만 부식에 취약합니다. 연구원들은 고속 강철을 기본으로 한 합금을 사용하여 구리로 처리했습니다.
스크류 플라스틱 사출 성형 개발 된 강철로 제작 된 플라스틱 사출 성형 용 스크류. 학점 : 도호쿠 대학
Kenta Yamanaka 외 Yamanaka는“강의 내마모성과 내식성은 일반적으로 절충 관계를 나타냅니다. "이 연구에서 우리는 고경 도강에 미량 구리를 첨가하면 합금의 내식성을 크게 향상시켜 내마모성과 내식성의 탁월한 조합을 보여줍니다." 이미징 및 실험 연구를 통해 합금을 분석 한 후 연구원들은 내마모성이 뛰어나고 내식성이 강한 강철을 성공적으로 개발했다는 사실을 발견했습니다. 다음으로 다른 분야에 적용하기위한 합금의 특성을 추가로 조사 할 계획입니다.
### 참고 자료 : Chen Zhang, Kenta Yamanaka, Huakang Bian 및 Akihiko Chiba, 2019 년 8 월 27 일, npj Materials Degradation . DOI : 10.1038 / s41529-019-0092-3 이 작업은 일본 과학 기술 기관의 목표 중심 연구 개발과 일본 철강 협회의 ISIJ 연구 진흥 보조금을 통한 적응 형 및 원활한 기술 이전 프로그램에 의해 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/researchers-strengthen-machines-that-produce-super-engineering-plastics/
.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 https://phys.org/news/2019-10-hard-ceramic-tough-steel-newly.html
.혁신적인 새로운 수성 광학 장치
TOPICS : OpticsTokyo University Of Science 으로 과학의 도쿄 대학 2019년 11월 19일 수성 광학 장치 계면 포켈 효과를 사용하여 광 변조 추출. 학점 : 도쿄 과학 대학 토쿠 나가 에이지 교수
물을 매체로 사용하여 빛을 변조하는 새로운 방법으로, 거대 광학 변조라고하며 기존의 방법보다 저렴하고 사용하기 쉽습니다. 빛은 본질적으로 다목적입니다. 즉, 다른 유형의 재료를 통과 할 때 다른 특성을 보여줍니다. 이 속성은 다양한 기술에서 탐구되었지만 원하는 효과를 얻으려면 빛이 재료와 상호 작용하는 방식을 조작해야합니다. 이것은 빛의 속성을 수정할 수있는 빛 조절기라고하는 특수 장치를 사용하여 수행됩니다. 포켈 효과 (Pockels effect)라고 불리는 이러한 특성 중 하나는 빛이 통과하는 매체에 전기장이인가 될 때 나타납니다. 일반적으로 빛은 매체에 닿으면 "구부러 지지만"Pockels 효과에서는 매체의 굴절률 (빛이 얼마나 많이 굽는 지 측정)이 적용된 전기장에 비례하여 변합니다. 이 효과는 광학 공학, 예를 들어 광학 통신, 디스플레이 및 전기 센서와 같은 다양한 응용 분야에 적용됩니다. 그러나이 효과가 다른 재료에서 어떻게 발생하는지는 아직 명확하지 않아서 그 잠재력을 충분히 탐색하기가 어렵습니다. OSA Continuum에 발표 된 획기적인 연구 에서, 도쿄 과학 대학의 도쿠나가 에이지 교수가 이끄는 과학자 팀과 하 스케 다이스케, 세이 스케, 쿄헤이 야마시타, 순페이 유키 타 (모든 도쿄 과학 대학교) 및 다카요시 코바야시 ( Electro-Communications University 및 National Chiao-Tung University)는 새로운 유형의 광 변조기에서 Pockels 효과의 메커니즘에 대해 설명했습니다. 최근까지이 효과는 비용이 많이 들고 사용하기 어려운 특수한 유형의 결정에서만 관찰되었습니다. 12 년 전, 토쿠 나가 교수와 그의 팀은 처음으로이 효과를 관찰했습니다. 간단한 광학 장치를 만들려는 과학자들에게 희망의 빛을 보여줍니다. Pockels 계수 (Pockels 효과의 척도)는 수십 배 더 크지 만,이 효과는 얇은 계면 층에서만 생성 되었기 때문에 매우 민감한 검출기가 필요했습니다. 게다가 그 메커니즘조차도 명확하게 이해되지 않아 프로세스가 더욱 복잡해졌습니다. Tokunaga 교수와 그의 팀은 해결책을 찾고 싶었고 많은 시행 착오 끝에 마침내 성공했습니다. 토쿠 나가 교수는 연구에 대한 동기 부여를 논의하면서“물이 얇은 층에서만 발생하기 때문에 물을 매개체로 사용하여 전기 광학 신호를 측정하는 것은 어렵다. 따라서 우리는 매체에서 큰 신호를 추출 할 수있는 방법을 찾고자했습니다.이 방법은 고감도 측정이 필요하지 않고 사용하기 쉬울 것입니다.” 이를 위해 과학자들은 물의 유리 표면에 투명 전극이있는 설정을 만들고 전기장을 적용했습니다. 계면 층 (전기 이중층 또는 EDL이라고도 함)은 두께가 수 나노 미터에 불과하며 나머지 물과 다른 전기 화학적 특성을 보여줍니다. 또한 전기장에서 포켈 효과를 관찰 할 수있는 유일한 부분입니다. 과학자들은 물과 전극 사이의 경계면에서 큰 각도를 만들기 위해 전반사 개념을 사용했습니다. 그들은 빛이 전극을 통과하여 EDL에 들어갈 때 두 층의 굴절률의 변화가 반사 된 신호를 수정할 수 있음을 관찰했습니다. 투명 전극에서의 굴절률이 물 및 유리 둘 다 (각각 1.33 및 1.52)보다 더 크기 때문에, 양단에서 반사되는 광량이 증가하여 포켈 효과가 더욱 강화된다. 신호가 클수록 크고 감도가 높기 때문에 감도가 낮은 장치라도 측정 할 수 있기 때문에 이것은 중요했습니다. 또한, 실험 구성은 복잡하지 않고 전해질을 함유 한 물에 담근 투명 전극으로 만 구성되어 있기 때문에이 방법은 사용이 훨씬 간단합니다. 언급 할 필요없는, 물은 저렴한 매체이므로 전체적으로 비용이 적게 든다. Tokunaga 교수는 이러한 발견을 통해“우리의 기술을 통해 적용된 AC 전압에 비례하여 최대 세기 변화가 50 % 인 광 변조를 관찰했습니다. 이러한 관찰에 힘 입어 Tokunaga 교수와 그의 팀은 수학 계산을 사용하여 이러한 결과를 검증하고자했습니다. 그들은 이론적 계산이 실험 결과와 일치한다는 사실에 놀랐습니다. 더욱이 그들은 이론적으로 100 % 광도 변조가 달성 될 수 있다는 것을 관찰했으며, 이것이 그들의 발견을 확인했기 때문에 흥미로웠다. 토쿠 나가 교수는“결과는 놀라웠지만 우리의 이론적 분석 결과가 기존의 광학 지식으로 완벽하게 설명 될 수 있음을 보여준 경우 훨씬 더 놀랐습니다.”라고 과학자들은 말합니다. 물을 사용한 광 변조 소자 및 인터페이스 센서이지만, 발견 된 개선 원리는 보편적으로 존재하는 인터페이스를 사용할 가능성을 열어줍니다.” 이 새로운 빛 조절 방법은 기존의 빛을 대체하는 더 나은 대안으로 작용합니다. 특히 저렴한 비용과 더 쉬운 탐지와 같은 장점 때문입니다. 뿐만 아니라, Tokunaga 교수와 그의 팀은 새로운 광 변조 메커니즘을 발견함으로써이 분야에서보다 진보 된 연구를위한 문을 열 것이라고 믿고 있습니다. Tokunaga 교수는 다음과 같이 결론을 내립니다. 또한 우리의 연구가 광학 분야의 새로운 연구 영역을 탄생 시켜서이 분야에 혁명을 일으키기를 희망합니다.”
참고 자료 : Daisuke Hayama, Keisuke Seto, Kyohei Yamashita, Shunpei Yukita, Takayoshi Kobayashi 및 Eiji Tokunaga, OSA Continuum 2 , 3358-3373 (2019). DOI : 10.1364 / OSAC.2.003358
https://scitechdaily.com/revolutionary-new-water-based-optical-device/
.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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