Nova Delphini 2013, 대량의 리튬 생산
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.우주 기반 레이더에 따르면 '17 히로시마 '에 해당하는 북한 핵
주제 : 북한핵탄두왕립 천문 학회 으로 왕립 천문 학회 2019년 11월 15일 지구 관측 위성 파수병 -1 Sentinel-1 및 ALOS-2와 같은 위성에는 변화하는 지표면,지면 변형, 빙붕 및 빙하를지도로 표시하는 데이터를 제공 할 수있는 고급 합성 조리개 레이더가 있으며 홍수와 같은 재난이 발생할 때 비상 대응에 도움을 줄 수 있습니다. 위기 상황에서 인도 주의적 구호 활동을 지원합니다. 크레딧 : ESA / ATG medialab
북한은 2003 년 핵무기 비확산 조약에서 탈퇴했다. 그 후 2017 년 9 월 3 일 열핵 폭발 (수소 폭탄)로 의심되는 5 개의 지하 핵 실험으로 핵무기를 개발했다. ISRO (Indian Space Research Organization)의 우주 응용 센터의 KM Sreejith 박사가 이끄는 위성 데이터를 사용하여 지상에서의 테스트 측정을 보강했습니다. 연구진은 가장 최근의 테스트가 몇 미터로 땅을 이동 것을 발견하고, 폭탄의 17 배 크기가 1945 년 히로시마에 떨어에이 동등하다고 추정 새로운 작업 지구 물리학 저널 인터내셔널 책에서 종이에 나타납니다 왕립 천문 학회. 기존의 핵 실험 탐지는 지진을 감시하기 위해 배치 된 네트워크를 이용한 지진 측정에 의존합니다. 그러나이 특정 시험장 근처의 관측소에서 공개적으로 이용할 수있는 지진 데이터가 없기 때문에, 그곳에서 발생하는 핵폭발의 위치와 규모를 정확히 파악하는 데 큰 불확실성이 있음을 의미합니다. 2017 북한 핵 실험 장 InSAR지도
(위) 2017 년 핵 실험과 관련된 표면 변형을 나타내는 오름차순 및 내림차순의 InSAR 데이터. (아래)이 연구에서 추정 한 2017 년 핵 실험의 출처 (빨간 별)와 다른 추정치의 비교. 캐비티, 변형 구역 및 터널의 가능한 위치를 보여주는 프로파일 CD를 따른 지형. 보다 나은 시각화를 위해 캐비티 및 변형 영역의 크기가 5 배 확대되었습니다. 학점 : KM Sreejith / 우주 응용 센터 / 인도 우주 연구소 Sreejith 박사와 그의 팀은 해결책을 찾기 위해 우주로 향했습니다. ALOS-2 위성의 데이터와 InSAR (Synthetic Aperture Radar Interferometry)이라는 기술을 사용하여 과학자들은 2017 년 9 월 폭발로 인한 테스트 챔버 위의 표면 변화를 측정하여 북한 북동부의 Mantap 산에 위치했습니다. InSAR은 여러 레이더 이미지를 사용하여 시간이 지남에 따른 변형 맵을 생성하고 공간에서 하위 표면 프로세스를 직접 연구 할 수 있습니다. 새로운 데이터는 폭발이 산의 표면을 폭발 지점 위로 몇 미터 이동시킬 수있을 정도로 강력했으며 피크의 측면이 최대 0.5 미터 이동했다고 제안합니다. InSAR 판독 값을 자세히 분석하면 테스트 챔버에 액세스하는 데 사용되는 터널 입구에서 북쪽으로 약 2.5km 떨어진 정상에서 약 540m 떨어진 곳에서 폭발이 발생했음을 알 수 있습니다. ISRO 팀은지면의 변형을 기반으로 폭발로 인해 반경 66 미터의 구멍이 생겼을 것으로 예측합니다. 1945 년 히로시마 공격에 사용 된 '작은 소년'폭탄의 15 킬로톤에 비해 245 ~ 271 킬로톤의 수율을 보였다. 연구의 수석 저자 인 Sreejith 박사는“위성 기반 레이더는 지표면의 변화를 측정하고 지하 핵 실험의 위치와 수율을 추정 할 수있는 매우 강력한 도구입니다. 대조적으로 기존의 지진학에서는 추정이 간접적이며 지진 모니터링 스테이션의 가용성에 의존합니다.” 본 연구는 기존의 지진 방법보다 더 정밀하게 지하 핵 시험의 특성을 측정하기위한 공간 기반 InSAR 데이터의 가치를 보여줍니다. 현재 데이터 부족으로 우주에서 핵폭발은 거의 감시되지 않고있다. 이 팀은 2022 년 발사로 인해 NASA-ISRO NISAR (Synthetic Aperture Radar) 미션과 함께 Sentinel-1 및 ALOS-2와 같은 위성을 현재 운영 할 수 있다고 주장합니다.
참조 :”KM Sreejith, Ritesh Agrawal 및 AS Rajawat, 2019 년 10 월 9 일, Geophysical Journal International . DOI : 10.1093 / gji / ggz451
.Nova Delphini 2013, 대량의 리튬 생산
TOPICS : 천문학천체 물리학일본 천문대 으로 일본 국립 천문대 2015년 2월 25일 클래식 노바 폭발은 우주의 주요 리튬 공장입니다 그림 1 : 클래식 노바 폭발에 대한 작가의 표현 (Credit : NAOJ) 고전적인 신성 폭발은 가까운 동반자 별 (중앙 왼쪽, 태양과 같은 주 계열 또는 진화 된 별)이있는 백색 왜성 표면 (오른쪽 중앙)에서 발생한다고 생각됩니다. 두 별 사이의 거리가 충분히 가까워지면, 동반 디스크의 외부 가스가 가속 디스크를 통해 백색 왜성의 표면에 축적되기 시작합니다. 백색 왜성에서 두꺼운 가스층은 온도와 밀도를 증가시킵니다. 그런 다음 별 내부의 핵 반응과 다른 방식으로 핵 반응이 발생합니다. 항성 내부의 경우, 핵에서 핵 반응에 의해 생성 된 거대한 에너지는 주변 가스의 중력에 의해 균형을 잡은 다음 반응이 안정됩니다. 그러나 백색 왜성 표면의 얇은 가스층에서의 핵 반응은 다른 결과를 낳습니다. 런 어웨이 핵 반응이되고 8.2 미터의 Subaru Telescope High Dispersion Spectrograph (HDS)를 사용하여 천문학 자 팀은 Nova Delphini 2013을 관찰하여 폭발이 대량의 리튬을 생산하고 있음을 발견했습니다.
일본 국립 천문대 (NAOJ), 오사카 교 오이 쿠 대학교, 나고야 대학교 및 교토 상교 대학교의 천문학 자 팀은 2013 년 8 월 14 일에 발생한 Nova Delphini 2013 (그림 1, 3)을 관찰했습니다. 8.2 미터 스바루 망원경 사용 이 물체를 관찰하기 위해 고 분산 분광기 (HDS)는 폭발이 대량의 리튬을 생산하고 있음을 발견했습니다 (Li; 주 1). 리튬은 가능성 때문에 우주의 화학적 진화의 연구에 중요한 요소이며, 여러 가지 방법으로 생성됩니다를 통해 빅뱅핵 합성, 에너지 우주 광선과 성간 매체 사이의 충돌, 항성 내부, 노바 및 초신성 폭발의 결과. 이 새로운 관측은 항성 물체에서 은하계로 Li의 공급에 대한 최초의 직접적인 증거를 제공한다. 연구팀은 현재 우주에서 노바 폭발이 Li의 중요한 공급원이어야한다는 점에서 은하 화학 진화에 대한 이해를 심화시키기를 희망한다. 리튬 : 우주의 핵 합성을 이해하는 열쇠 우주는 매우 소량의 Li를 제외하고 빅뱅 직후 수소 (H)와 헬륨 (He)으로 주로 구성되었다. 현재 우주에는 H와 He보다 무거운 다른 원소가 있기 때문에 천문학 자들은 탄소 (C), 산소 (O), 철 (Fe) (우리 몸에 존재하는)과 같은 무거운 원소가 어떤지 이해하려고합니다. 생산됩니다. 이러한 무거운 요소는 주로 스텔라 인테리어 또는 초신성에서 생산됩니다. 그런 다음 이들은 차세대 별을위한 씨앗 재료로 성간 매체에 공급됩니다. Li는 H와 He에 이어 세 번째로 가벼운 원소이며 PC, 스마트 폰, 에코 카 등에 사용되는 Li- 이온 배터리의 기본 재료로 우리에게 친숙합니다. 빅뱅 핵 합성은 매우 소량의 Li ( 노트 2). 은하 우주 광선 (매우 빠른 속도로 이동하는 에너지 원자핵)과 성간 매체의 원자핵 사이의 충돌은 또한 무거운 원소의 핵 (예를 들어, C, O)을 파괴함으로써 Li를 생성하는 것으로 가정된다. 태양과 같은 질량이 적은 별과 초신성 폭발과 같은 사건도 Li 생산 현장의 후보로 간주됩니다. 또한 과학자들은 노바가이 요소를 생산해야한다고 가정 해왔다
(그림 2). 위에서 설명한 것처럼 많은 사이트와 이벤트가 Li를 생성 할 수 있기 때문에 Li는 우주의 완전한 화학적 진화를 조사하는 가장 좋은 지표입니다. 많은 과학자들이 우리 은하의 다양한 별에서 발견되는 Li의 양을 측정하여이 요소를 연구했습니다. 이를 통해 각 프로세스를 통해 생산되는 양을 추정 할 수있었습니다. 오늘날, 이러한 간접적 인 접근의 결과로, 질량이 낮은 별이나 신성 폭발은 현재 은하계에서 Li 생성을위한 가장 중요한 후보로 여겨진다. (노트 2). 그러나 공정에 대한 직접적인 관찰은 없었다 (주 3). 노바 폭발은 우주에서 주요 리튬 공장 그림 2 : 우주에서의 핵 합성 (Credit : NAOJ) C, O, Fe와 같은 무거운 원소는 주로 별의 내부 및 / 또는 초신성에서 생성됩니다. 다른 한편으로, Li는 많은 다른 방식으로 생산 될 수 있습니다 : 빅뱅에서는 은하계 우주 충돌. "?"표시로 지정된 바와 같이, 별이 생성 된 물체에서의 Li 생성은 아직 관측에 의해 확인되지 않았다. 노바 델피 니 2013 2013 년 8 월 14 일, 유명한 일본 아마추어 천문학 자 이타가키 코이치 (Kiichi Itagaki)는 별자리 델파이 누스에서 밝고 새로운 별을 발견했습니다
(그림 3). Nova Delphini 2013 (= V339 Del)으로 명명 된이 별은 발견 시점에서 크기가 6.8였으며 이틀 내에 4.3 mag로 정점에 달했습니다. V1280 Sco가 발견 된 2007 년 이후 처음으로 육안으로 관찰되었습니다. 약 40 일 후, 2013 년 9 월, 한 천문학 자 팀은 폭발에 의해 방출 된 물질을 조사하기 위해 신성을 관찰했습니다. 그때 그들은 노바가 많은 양의 Li를 생산했다는 것을 알았습니다. Nova Delphini 2013은 "고전적 혁신"중 하나로 간주됩니다. 폭발성 핵 반응이 이진법에 가까운 백색 왜성 표면에 축적 된 물질에서 발생하면 밝아진다 . 핵 반응은 다른 일련의 요소를 생성하는 것으로 생각됩니다 (별의 내부 또는 초신성 폭발에서 생성 된 것과 비교). Li는 그러한 폭발에서 전형적으로 생성되는 요소 인 것으로 가정된다. 역사적으로, 아무도 신성 폭발에서 생산에 대한 좋은 관측 증거를 얻을 수 없었습니다. Nova Delphini 2013의 발견 이미지 그림 3 : Nova Delphini 2013의 발견 이미지 (Credit : Koichi Itagaki) 왼쪽 위의 anel은 폭발 전 (약 1 일)입니다. 오른쪽 상단은 폭발 후 노바를 보여줍니다. 아래는 60cm 망원경으로 찍은 확인 이미지입니다. 이 노바는 우리 은하계의 대상입니다. 거리는 약 14,000 광년입니다. 노약은 오래된 폭발 전 이미지와 비교하여 최대 150,000 배 밝아졌습니다. 노바 스펙트럼에서 리튬을 형성하는 베릴륨 동위 원소 (7Be)의 발견 연구팀은 Subaru 망원경을 사용하여 Nova Delphini 2013을 관찰했을 때 고 분산 분광기를 사용하여 4 개의 에포크에서 노바 폭발로부터 방출 된 물질의 성분을 식별했습니다
(그림 4). 노바의 빛이 관찰자들에게 접근하는 방법 그림 4 : 노바의 빛이 관찰자에게 어떻게 도달합니까? 폭발 후, 백색 왜성 주변 지역의 물질은 매우 뜨겁고 밀도가 매우 높습니다. 백색 왜성에 의해 방출 된 빛은 폭발에 의해 분출 된 가스 성 블로 브를 통과하고, 그 빛은 관찰자에게 도달합니다. 얼룩의 각 요소는 특정 파장의 빛을 흡수합니다. 각 블롭의 속도 (~ 1000km / s)가 다르기 때문에, 신성 스펙트럼은 다양한 요소로 생성 된 약한 흡수선 그룹을 보여줍니다. 관찰 된 스펙트럼에서 H, He 및 Fe와 같은 많은 원소에서 발생하는 흡수선이 식별됩니다 (주 4). 그 중에서도 스펙트럼의 자외선 (UV) 범위 (파장 ~ 313 나노 미터)에 강한 흡수선이 있습니다 (주 5). 이 선을 H, 칼슘 (Ca) 및 기타 원소에서 유래 한 다른 선과 비교하면 우주에서 네 번째로 가장 밝은 원소 인 베릴륨 (Be), 7Be의 동위 원소에서 유래 한 것으로 나타났습니다 (그림 5). ). 노바 폭발은 주요 리튬 공장입니다
(그림 5). ). 노바 폭발은 주요 리튬 공장입니다 그림 5 : 관측 된 스펙트럼에서 수소 (Hη), 단일 이온화 칼슘 (Ca II K) 및 단일 이온화 7Be (빨강 및 파랑)에서 발생하는 이중선 (크레딧 : NAOJ) 폭발 후 47 일. 수직 축은 플럭스 (오프셋의 경우 상수 +)를 표시합니다. 가로축은 각 흡수 라인의 나머지 파장으로부터 계산 된 방사 속도 (초당 킬로미터)를 보여줍니다. 모든 선은 -1268 및 -1103 km / s에서 두 가지 속도 성분을 갖는 것으로 밝혀졌습니다. 더욱이, Be 흡수 라인은 이들이 유일한 안정한 동위 원소 9Be (녹색 수직선; 주 6) 대신에 방사성 동위 원소 7Be에서 유래 함을 분명히 보여준다. 고전적 신성에서, 동반자로부터 이동하는 He (3He)의 동위 원소와 충분한 4He가 함께 융합되어 백색 왜성 표면의 매우 고온 환경에서 방사성 7Be를 형성합니다. 이 방사성 동위 원소는 붕괴되어 짧은 시간 (53.22 일의 반감기) 내에 리튬 동위 원소 (7Li)를 형성합니다 (그림 6). 7Li는 고온 환경에서 매우 취약하기 때문에 성간 매체에서 Li를 풍부하게하기 위해 7Be를 더 차가운 지역으로 운송해야합니다. Novae는이 요구 사항을 완전히 채 웁니다. 따라서 그들은 우주에서 Li의 공급 업체로서 강력한 후보로 간주됩니다. 7Be를 형성 한 다음 7Li에 대한 핵 반응
그림 6 : 고전적 노바 폭발에서 7Be를 형성 한 다음 7Li를 형성하기위한 핵 반응 (크레딧 : NAOJ) 폭발시 3He와 4He가 융합되어 7Be (파란색 화살표)를 형성합니다. 그런 다음 7Be는 폭발성 바람 (녹색 화살표)으로 날아간 가스 방울에서 7Li (전자 캡처를 통해)로 점차 붕괴됩니다. 노바 폭발 후 50 일 이내에 7 Be의 발견은 이 폭발이 실제로 7 Be 로부터 형성된 7 Li 의 많은 양을 생성한다는 것을 의미한다 . 왜냐하면 7 Be의 높은 속도 (1000 ~ 킬로미터 / S)에서 노바의 중앙 영역으로부터 날아 가스 블롭에서 발견되는, 7 이으로부터 리 형성 7 Be의 고온 환경에서 파괴되지 않아야한다. 이 7 Li는 성간 공간으로 퍼져 차세대 별에 포함될 것입니다. 그들의 흡수 라인의 강도로부터 추정 된 가스 블로 브에 존재 하는 7 Be의 풍부함은 Ca와 비교할 수있는 것으로 밝혀졌다. 이 7의 양은 (=Li는 우주에서 매우 드문 요소로 알려져 있기 때문에 7 Li)는 상당히 커야한다 (주 7).
이 연구의 영향
현재의 신기원에서 은하에서 Li의 양이 급격히 증가하는데, 여기서 무거운 원소의 양이 증가했다. 따라서 수명이 긴 저 질량 별은 우주에서 Li의 주요 공급 업체 중 하나 여야한다고 오랫동안 추측되어 왔습니다. 이러한 질량이 낮은 별 (특히 7 Be 를 생산하는 데 필요한 3 명의 He-rich 동반자) 에서 진화 된 이진 시스템에서 신성 폭발이 발생하기 때문에 Li 공급 업체로서 강력한 후보입니다. 스바루 HDS를 사용한 관측은 우주에서 신성이 상당한 양의 Li를 생산한다는 것을 증명하는 최초의 강력한 증거를 제공합니다. 이 발견은 과학자들에 의해 예측 된 바와 같이 빅뱅에서 현재 우주까지의 화학 진화 모델을 확인시켜줍니다. 또한,이 신성 폭발에서 생성 된 Li의 양은 이론적 추정치에 의해 예측 된 것보다 더 높은 것으로 입증되었다. Nova Delphini 2013은 고전적인 혁신의 전형적인 특징을 보여줍니다. Nova Delphini 2013에서와 같이 다른 노바가 많은 양의 Li를 생산한다면 노바 폭발은 우주에서 매우 중요한 Li 공장으로 인식되어야합니다. 가까운 미래에, 다른 노바 폭발에 대한 더 많은 관측은 Li 진화의 훨씬 더 명확한 모델을 제공 할 것이다. 노트: 리튬은 6 Li 및 7 Li 의 두 가지 안정 동위 원소로 구성 됩니다. 태양계에서 Li의 약 92 %는 7 Li입니다. 이 보도 자료에서 "Li"는 가장 풍부한 7 Li를 의미합니다 . 많은 과학자들은 우주에서 Li의 기원을 조사하기 위해 은하계의 다양한 별에서 Li 존재비를 측정하려고 시도했다. 그림 7은 결과의 개략도를 보여줍니다. 초기 우주에서 무거운 원소가 적은 별들이 태어났습니다. 빅뱅은 아마도이 별들에서 Li의 주요 공급원 일 것입니다. 실제로, 이들의 Li 풍부도는 철과 같은 다른 원소의 양과 무관하게 거의 일정하다. 그러나이 값은 빅뱅 핵 합성에 대한 이론적 예측보다 몇 배 낮은 것으로 알려져 있습니다. 많은 과학자들이이 문제를 해결하기 위해 노력해 왔습니다. 반면에, 가장 최근 우주 (> 빅뱅의 몇 Gyrs)에서 더 많은 무거운 원소를 가진 별들이 태어났다.
그림 9 : UV 범위의 HDS 스펙트럼 (폭발 후 47 일) (크레딧 : NAOJ) 하단 3 개 패널 (a, b 및 c)은 상단 패널에서 색상 영역의 확대 된 모습을 보여줍니다. 각 수직 축은 스펙트럼의 플럭스를 보여줍니다. 각 수평 축은 파장을 나타냅니다 (나노 미터). 3 개의 하부 패널은 동일한 방사 속도 스케일 (초당 수평 축은 초당 킬로미터)로 표시됩니다. 수소 (Hη), 칼슘 (Ca II K) 및 베릴륨 (Be II)에 동일한 청색 이동 성분이 있다는 것이 분명합니다. 수 하나의 안정 동위 원소가 9 우주에있을를. 그러나, 313 나노 미터의 흡수 라인 은 안정한 9 Be 대신에 다른 동위 원소 인 7 Be 에서 유래하는 것으로 밝혀졌다 . 7 Be는 방사성 동위 원소로, 단시간 내에 반감하여 7 Li 를 형성 합니다 (반감기 : 53 일). 1970 년대 이후 과학자들은이 동위 원소가 신성 폭발 또는 은하계의 다른 장소에서 생성된다는 이론을 제시했다
[참조 : Cameron, AGW & Fowler, WA, ApJ 164, 111-114 (1971) ]. 그러나 수명이 짧기 때문에 이러한 후보 사이트에서이 동위 원소를 찾을 수 없었습니다. 의 풍부한 7 흡수선의 강점로부터 추정 될이 노바 폭발의 총 배출 질량의 0.04 %에 대한 것으로 판명 (~ 태양 표면에서 0.000000006 %로, ~ 지각에 0.002 %) 등. 이 풍부도는 이론적 추정치보다 약 6 배 더 큽니다. 간행물 : Akito Tajitsu, et al.,“클래식 nova V339 Del (Nova Delphini 2013)에서의 폭발적인 리튬 생산”, Nature 518, 381–384 (2015 년 2 월 19 일); 도 : 10.1038 / 자연 14161 PDF 사본 : 클래식 nova V339 Del에서 폭발적인 리튬 생산 (Nova Delphini 2013) 이미지 : 일본의 천문대
https://scitechdaily.com/nova-delphini-2013-produces-large-amount-lithium/
.알루미늄과 레이저를 사용하여 구부릴 수있는 유리 만들기
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 연성 유리를 제조하는 데 사용되는 방법. 펄스 레이저 증착 : 이미지의 왼쪽에있는 결정 성 타겟에 고 에너지 레이저 펄스가 촬영됩니다. 강한 에너지는 결정질 산화 알루미늄을 자주색 플라즈마로 분해하여 고속으로 외부로 주입합니다. 플라즈마는 이미지의 우측에서 기판과 충돌 할 때 유리질 (비정질) 산화 알루미늄 막을 형성하기 위해 매우 빠르게 냉각된다. 크레딧 : Erkka Frankberg, 2019 년 11 월 15 일 보고서
국제 연구팀은 결정질 산화 알루미늄에서 발사 된 레이저를 사용하여 구부릴 수있는 유리를 만드는 방법을 발견했습니다. Science 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 그들의 기술과 그들이 생산 한 유리의 특징을 설명합니다. 예나 대학의 로타 르 원 드라 체크 (Rothar Wondraczek)는 유리의 취성을 극복하려는 과학자들의 역사를 설명하는 같은 저널 이슈에 동반자 논문을 발표했다. 유리는 다소 강하지 만 한 지점까지만 있습니다. 또한 매우 부서지기 쉽습니다. 마시는 유리 를 떨어 뜨리면 바닥에 산산이 부서 질 수 있습니다. Wondraczek이 지적한 것처럼, 과학자들은 사람들이 유리를 만드는 한 유리를 덜 부서지기 쉬운 방법으로 찾고 있습니다. 구부릴 수있는 유리는 넘어져도 유리가 깨지거나 깨지지 않는 스마트 폰 화면을 의미합니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 그 목표를 향한 발걸음을 내딛었다 고 말합니다. 일반 유리는 실리카와 산소로 만들어지며 유리의 경우 무작위 방식으로 비정질 고체 (재료 분자가 서로 고정 된 상태)로 알려져 있습니다. 유리의 전자와 상호 작용하지 않고 광자가 통과 할 수 있기 때문에 투명합니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 작은 유리 샘플을 만들기 위해 모래 대신 결정질 산화 알루미늄을 사용했습니다. 그렇게하기 위해, 그들은 샘플에서 강한 레이저 파열을 발사하여 자주색 플라즈마로 바꿨습니다. 이어서, 재료를 기판상에서 냉각시켰다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2019/5dce9dd170f0c.mp4
산화 알루미늄 유리의 원 자성 모델은 실온에서 옆으로 변형되고 빠르게 변화하는 청색 영역은 원자가 파괴없이 재료의 변형을 허용하기 위해 원자가 영구적으로 스위칭 위치를 나타냅니다. 크레딧 : Janne Kalikka 결과 물질 (60 나노 미터 두께 및 2 마이크로 미터 폭의 시트)을 테스트 한 결과 일반 유리보다 투명하고 덜 부서지기 쉬운 것으로 나타났습니다. 시트는 또한 구부릴 수 있고 신축성이 있었다. 연구원들은 그것들을 최대 8 % 늘릴 수 있고 길이의 절반으로 압축 할 수 있음을 발견했습니다. 연구원들은 또한 전자 현미경을 사용하여 구부릴 수있는 유리를 면밀히 조사했습니다. 그들이 찾은 것을 사용하여, 그들은 속성을 더 잘 이해하기 위해 자신이 만든 재료의 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다. 이 모델은 유리에 결함이없는 매우 밀집된 원자 네트워크가있어 구부러 질 수 있음을 보여주었습니다. 원자는 압력에 노출되었을 때 장소를 바꿀 수있었습니다.
구부릴 수있는 유리를 상품화하기 전에 더 많은 작업이 필요합니다. 공정을 사용하여 더 큰 유리 시트를 제조 할 수 있는지 또는 제조하기에 유리한지 여부는 아직 명확하지 않습니다. 더 탐색 연성 유리를 발견하는 공정
https://phys.org/news/2019-11-aluminum-lasers-bendable-glass.html
.폴리에틸렌을 접착시키는 새로운 종류의 접착제
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 중합체 가교를위한 비스-디아 지린 전략. (A) diazirines의 빛 또는 열 촉진 분해에서 카르 벤 형성의 메커니즘, CH 삽입. hν, 자외선. (B) 비스-디아 지린의 이중 CH 삽입을 통한 비 작용 화 된 중합체의 가교. 크레딧 : Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aay6230, 2019 년 11 월 15 일 보고서
캐나다의 빅토리아 대학교와 브리티시 컬럼비아 대학교의 연구팀은 폴리에틸렌 재료를 서로 결합시킬 수있는 새로운 종류의 접착제를 개발했습니다. Science 지에 게재 된 논문 에서이 그룹은 두 개의 diazirine 주제를 가진 카르 벤 가교제를 어떻게 만들 었는지 설명합니다. 펠릭스 드 Zwart, 요한 Bootsma하고, 암스테르담의 대학과 바스 드 Bruin입니다은 관점에 게시 한 조각 팀으로 작업을 요약 같은 저널의 문제에 있습니다. 드 Zwart, Bootsma 및 de Bruin은 과학자들이 고분자 재료를 가교시키는 데 사용될 수있는 보편적 인 제품을 개발하고 싶다고 지적합니다. 그렇게하면 폴리에틸렌 및 폴리 프로필렌과 같은 재료 를 사용하여 새로운 제품 을 만들 수 있습니다. 둘 다 가교 특성이 없습니다. 이 새로운 노력으로 캐나다 팀은 이러한 재료를 서로 결합시키는 데 사용할 수있는 가교제를 개발했습니다 . 드 Zwart, Bootsma 및 de Bruin이 더 언급 한 바와 같이, 일 중쇄 카르 벤 (및 전이 금속 카르 벤 착물)은 직접 CH 삽입을 겪을 수 있으며, 이는 공유 CC 결합을 초래한다. 카르 벤은 2가 탄소 원자를 갖는 분자 (탄소 원자는 다른 두 원자 사이의 매개체로서 존재 함)이며 일반적으로 중합체의 촉매 및 골격으로 사용된다. 이 새로운 노력으로, 연구원 들은 폴리에틸렌 물질을 서로 결합 시키는데 사용될 수 있는 N 2- 발현 모티프를 사용하여 새로운 카르 벤을 만들었습니다 . 연구자들은 카르 벤으로 분해되는 비스-디아 지린 분자를 "합리적으로"생성했다고보고했다.열이나 빛에 노출되는 등 제어 가능한 조건에서 이 경우, "합리적으로"는 폭발 또는 점화 위험을 반응성과 균형을 이룬다는 것을 의미하며, 두 가지 모두를 고려한 최상의 결과를 제공하는 비스-디아 지린 화합물을 선택합니다. 결과는 CH 중합체 결합에 삽입 될 수있는 분자였다. 그들은 폴리에틸렌과 폴리 프로필렌을 포함하여 여러 폴리머 사슬 사이에서 가교 될 수 있다고보고했다. 그들은 폴리 프로필렌과 함께 사용될 때, 분자량 증가는 사용 된 가교제의 양에 비례한다는 것을 주목한다. 또한 가교제를 고밀도 폴리에틸렌과 함께 사용할 수있는 가능성을 조사했습니다. 상용 제품 (Super Glue)을 사용한 테스트는 효과가 없었으며 제품의 성능이 훨씬 우수했습니다.
더 탐색 사이클로 펜텐을 합성하기 위해 2- 니켈 촉매를 사용하는 방법 추가 정보 : Mathieu L. Lepage et al. C-H 결합을 포함하는 지방족 폴리머에 광범위하게 적용 가능한 가교제, Science (2019). DOI : 10.1126 / science.aay6230
https://phys.org/news/2019-11-kind-bond-polyethylene.html
.생명의 기원에 대한 선구적인 연구로 만들어진 실물 같은 화학
주제 : 위스콘신-매디슨생화학진화대학교 으로 위스콘신 - 매디슨 대학 2019년 11월 15일 화학 수프 연구진은 하나의 바이알에서 소량의 재료를 가져 와서 신선한 황철석과 화학 물질이 함유 된 새로운 바이알에 배치하여 화학 수프를 선택 형태로 처리했습니다. 여러 세대 후, 그들은 노란색으로 표시되는 화학 네트워크의 증거를 발견하여 희석을 피할 수있을 정도로 빠르게 확산되었습니다. 크레딧 : David Baum lab
위스콘신 대학교 매디슨 연구원들은 생명의 근원을 연구하기위한 새로운 전략을 개척하면서 실제와 같은 화학 반응을 배양했습니다. 이 작업은 실험실에서 시작되는 삶과는 거리가 멀습니다. 그러나 간단한 실험실 기술은 약 40 억 년 전에 지구에서 어떻게 생명이 시작되었는지 설명하는 데 필요한 종류의 반응을 자극 할 수 있음을 보여줍니다. 연구진은 화학 물질 인구를 지속적으로 분류하고 새로운 자원을 추가하여 다시 축적하게함으로써 풍부한 유기 화학 물질 스프를 반복해서 선택했다. 선택의 세대에 걸쳐, 시스템은 원료를 소비하는 것으로 보 였는데, 선택은 스스로 전파 할 수있는 화학 네트워크의 확산을 유발했을 수 있다는 증거이다. 더 긴 시간 척도에서 이러한 화학적 변화는 반복되는 패턴으로 진동했습니다. 이 붐과 버스트주기는 아직 완전히 설명되지 않았지만 화학 수프가 살아있는 유기체에서 발견되는 것과 유사한 피드백 루프를 형성했다는 좋은 증거입니다. 화학 스프 프랙탈
초 고배율에서 연구원들은 화학 스프가 여러 세대를 거친 후 황철석 입자에 퍼지는 독특한 프랙탈 모양을 발견했습니다. 연구원들은이 프랙탈들이 미네랄을 따라 퍼지는 얇은 유기 물질 층에 의해 형성되는 짠 침전물이라고 믿고 있습니다. 크레딧 : David Baum lab
식물학의 UW–Madison 교수 인 David Baum과 그의 팀 은 2019 년 10 월 23 일 MDPI 저널 Life 에 그 결과 를 발표했습니다 . 이 작업은 National Science Foundation과 NASA가 자금을 지원했습니다. 이제 다른 연구자들은이 실험적 접근법을 사용하여 실제 화학 시스템을 장려하기 위해 필요한 성분과 화학 네트워크가 더 복잡한 특성을 발전시킬 수 있는지 여부를 풀 수 있습니다. 이 시스템이 더 큰 복잡성을 생성 할 수 있다면, 간단한 화학 물질이 결국 모든 생명체를 낳은 세포 조상처럼 복잡한 것을 일으킨 방법에 대한 퍼즐을 푸는 데 도움이 될 수 있습니다. 바움은“ 생명의 기원에서 핵심적인 질문은 DNA 나 RNA 에 유전자 정보가 있기 전에 어떻게 진화를 하는가?”라고 말했다. "우리가 지금 깨달은 것은 화학 네트워크의 진화가 그 문제를 해결할 수 있다는 것입니다. 이것이 실험실에서 해결할 수있는 것입니다." 화학 생태계 진화의 아이디어를 테스트하기 위해 연구원들은 풍부한 화학 물질 수프를 조립했습니다. 해수에서 그들은 아미노산, 설탕, 일반적인 유기 화합물, 미량 미네랄 및 핵산의 빌딩 블록을 용해시켰다. 과학자들은이 시스템을 훨씬 더 우위에두기 위해 오늘날 거의 모든 생명의 반응을 유도하지만 원시 시대에는 존재하지 않았던 고 에너지 분자 인 ATP로 풍부한 해수를 spike습니다. Wisconsin Institute의 디스커버리 동료 인 Baum은“이러한 모든 화학 물질이 초기 지구에서 이용 가능하지는 않았지만 더 간단한 빌딩 블록에서 이론적으로 시작할 수있는 프로세스를 가속화하려고 노력하고 있습니다. 발견. 이 팀은 원시 스프를 철분과 황의 광물 인 바보의 황철석과 바보의 금으로도 섞었습니다. Baum의 연구팀은 독일 화학자 인 Günter Wächtershäuser의 1988 년 화학 진화 제안을 바탕으로 pyrite는 실제와 같은 화학 물질을 재배하기위한 이상적인 재료라고 믿고 있습니다. 인산염 농도 진동
연구자들이 실험을 40 세대로 확장했을 때, 그들은 화학 스프의 주요 출발 물질 중 하나 인 인산염의 농도에서 반복적 인 진동을 발견했습니다. 이러한 진동은 삶의 특성 중 하나 인 피드백 루프의 개발을 제안합니다. 크레딧 : David Baum lab
바움 연구소의 대학원생이자 연구 책임자 인 레나 빈센트 (Lena Vincent)는“파이 라이트는 원시 지구에서 흔히 발견되는 광물로, 많은 유기 화합물에 결합 할 수 있으며 이들 사이의 반응을 촉진 할 수있다. “매우 우아하게도, 생명에 걸쳐 많은 고도로 보존 된 효소는 황철석과 매우 유사한 핵을 가지고 있습니다. 기본적으로 황철광은 단백질로 싸여 있습니다.” 연구진은 유리 병에 소량의 분쇄 된 황철석에 농축 된 해수 스프 몇 방울을 첨가하고 며칠 동안 용액을 혼합 하였다. 이것은 1 세대였습니다. 다음 세대를 시작하기 위해 Vincent는 소량의 첫 번째 솔루션을 가져 와서 신선한 수프와 황철석이 담긴 약병에 섞었습니다. 십여 세대에 걸쳐 희석 된 것보다 빠르게 전파 될 수있는 화학 네트워크 만이 생존하고 확산 될 것입니다. 12 세대 또는 18 세대 후, 연구원들은 가용 한 인산염 (ATP 사용의 판독 값)과 용해 된 유기 물질의 감소를 보았는데, 이는 화학 화합물이 황철석 입자에 달라 붙어 퍼질 수 있음을 시사합니다. 초 고배율로 황철석을 조사했을 때, 연구원들은 실험 기록에서 미네랄 표면을 따라 확산되는 프랙탈 모양이 풍부하지만 선택 기록이없는 대조 샘플에서는 그렇지 않음을 발견했습니다. 이 프랙탈 모양은 소금처럼 보이고 실제처럼 보이지는 않지만 연구진은 곡물에 결합 된 유기 화합물의 얇은 번짐에 의해 유도 될 수 있다고 생각합니다. 유기 물질이 용액에서 제거 될 때 프랙탈이 나타나지 않았다. "과학자들은 유기 화학 물질을 자발적으로 복잡하게 구성하고 조직화하는 반응의 예를 찾고있다"고 도쿄 공과 대학 지구 생명 과학 연구소 (ELSI)의 공동 저자 인 Jim Cleaves는 말합니다. 일본. "이 연구와 ELSI에서 수행 한 다른 실험에 따르면, 그러한 반응이 전혀 드물지 않을 수도 있고, 올바른 도구를 사용하여 찾을 수있을 수도 있습니다." 연구자들이 실험을 40 세대에 걸쳐 진행했을 때, 그들은 시작 조건에 대한 갑작스러운 반전으로 인해 점진적인 변화의시기가 산재하는 것을 관찰했습니다. 이러한 충돌의 원인은 알려지지 않았지만, 이러한 종류의 비선형 피드백 루프는 평생 동안 발견되며 실험 시스템이 화학 수프에서 복잡한 행동을 유발했다는 증거입니다. 빈센트는“이 비선형 성은 우리가 자아 전파와 진화를 포함하여 우리가 찾고있는 모든 흥미로운 실제 행동에 대한 전제 조건입니다. 예비 성공에 조심스럽게 흥분한 Baum과 그의 팀은 이제 시스템을 개선 할 수 있도록 다른 사람들을 모집하려고합니다. “우리는 진화 가능성에 대한 질문을 해결하기 위해 더 조사 할 수있는 시스템을 개발하고자했습니다. 다른 실험실에서도이 프로토콜을 사용하여 개선 할 수 있기를 바랍니다.”라고 Baum은 말합니다. "이곳이 바로 우리가 원하는 곳입니다."
### Lena Vincent, Michael Berg, Mitchell Krismer, Samuel T. Saghafi, Jacob Cosby, Talia Sankari, Kalin Vetsigian, H. James Cleaves II and David A. Baum, 2019 년 10 월 23 일, Life . DOI : 10.3390 / life9040080 식물학의 UW–Madison 교수 인 David Baum과 그의 팀은 2019 년 10 월 23 일, Life 저널에 그 결과를 발표했습니다. 이 작업은 National Science Foundation과 NASA의 지원을 받았다. 이 작업은 NSF EAGER 교부금 (번호 1624562)과 NASA-NSF CESPOoL (생명의 기원에 대한 화학 생태계 선택 패러다임) Ideas Lab, NASA 교부금 (번호 80NSSC17K0296)에 의해 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/lifelike-chemistry-created-by-pioneering-research-on-origin-of-life/
.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
.CRISPR 기술의 새로운 변화
델라웨어 대학 Beth Miller University of Delaware 박사 과정생 인 Emily Berckman (왼쪽)과 Wilfred Chen 교수는 화학자, 생화학 자 및 엔지니어가 제약 및 바이오 연료와 같은 작업을하는 데 도움이되는 CRISPR 기술을 사용하는 새로운 방법을 발견했습니다. 크레딧 : University of Delaware, 2019 년 11 월 15 일
I Love Lucy라는 구식 TV 코미디의 고전 에피소드에서 Lucille Ball이 사탕 공장에서 조립 라인 작업을 시작합니다. 컨베이어 벨트의 속도가 사탕 포장 능력을 초과하면 열풍이 그녀를 최대한 활용합니다. 그녀는 사탕을 그녀의 주머니, 모자, 입에 넣습니다. 그것은 실패입니다. 아시다시피, 빠른 것이 항상 더 나은 것은 아닙니다. 그리고 정밀도는 속도를 크게 떨어 뜨릴 수 있습니다. 그러나 때때로 혁신적인 사고 방식은 효율성과 정확성을 모두 향상시키는 새로운 전략을 제시합니다. 이것이 델라웨어 대학의 두 연구원이 2 년 간의 공동 작업을 통해 수행 한 것으로 제약 및 바이오 연료와 같은 것들을 생산하는 데 도움이 될 수있는 매우 다양한 종류의 조립 라인 프로세스를 개선하기위한 것입니다. 화학 공학과의 고어 교수 인 Wilfred Chen과 화학 및 생화학과의 박사 과정 학생 인 Emily Berckman 은 Royal Society of Chemistry의 저널 인 Chemical Communications에 새로운 방법을 발표했습니다 . 이 협력은 미국 국립 보건원 (National Institutes of Health)이 후원하는 화학 생물학 인터페이스 프로그램에 의해 촉진되었으며 박사 과정 학생들이 화학 및 생물 과학의 개념과 방법을 탐색 할 수 있도록 도와줍니다. 기금은 또한 National Science Foundation에서 나왔습니다. 이 연구의 목표는 세포에서 특정 생화학 반응 을 생성하는보다 효율적인 방법 , 특히 효소가 함께 작용하여 세포의 변화를 촉진하는 방법을 개발하는 것이 었습니다.
https://youtu.be/HZDtWyeHguQ
이를 이해하기 위해 한 팀원이 배턴을 전진 한 후 결승선으로 이동할 때 다음 팀으로 전달하는 트랙 대회에서 중계 팀을 상상해보십시오. 효소는 세포 내에서 일부 방식으로 작용하여 반응 속도를 높이고 새로운 효소를 다음 효소에 전달하는 촉매 역할을 합니다. 이 경우 "배턴"은 이러한 반응의 결과물이며 각 핸드 오프간에 변경됩니다. 따라서 효소 1 번은 배턴을 변형시키고 효소 2 번으로 전달하며, 이는 배턴을 변형시키고 원하는 생성물이 달성 될 때까지 효소 3 번으로 전달한다. Chen은 "다음 사람에게 제품을 전달하고 싶다"고 말했다. "하지만 당신은 너무 멀리 떨어져 그것을 통과하기가 어렵습니다. 서로 다른 파트너 사이의 거리를 줄이면 효율성과 정확성이 향상되고 경쟁이 줄어 듭니다." 실제로, 효소는 종종 단백질 기반 스캐 폴드를 수집 장소로 사용하고 생화학 반응의 "계단식"을 생성하는 방식으로이 협력적인 작업을 더 근접하게 수행하기 위해 그룹으로 모입니다. Chen과 Berckman은 CRISPR / Cas9로 알려진 혁신적인 새로운 유전 기술을 사용하여 이러한 스캐 폴드의 구성 및 배치와 이들이 생성하는 일련의 반응을 제어하는 개선 된 방법을 발견했습니다. CRISPR은 특정 박테리아 세포의 면역계에 사용되는 DNA 서열을 나타내는 약어 (클러스터, 규칙적으로 간격을 둔 회문 반복)입니다. 박테리아 세포가 바이러스에 의해 공격을 받으면 바이러스의 DNA를 잘라 내고 다음 정보를 사용하여 다음 번에 공격자를 인식하고 파괴합니다. 이 과정에는 Cas9라는 단백질이 포함되는데,이 단백질은 표적화 된 DNA 세그먼트에 결합하여 그 자리에서 잘라냅니다. 유전 학자들은 이제 그 과정을 이용하여 질병이나 다른 기능 장애를 일으키는 돌연변이를 제거하기 위해 유전자 코드를 편집 할 수 있습니다.
CRISPR은 특정 박테리아 세포의 면역계에 사용되는 DNA 서열을 나타내는 약어 (클러스터, 규칙적으로 간격을 둔 회문 반복)입니다. 크레딧 : University of Delaware
Chen과 Berckman은 CRISPR로 유전자 코드를 편집하지 않습니다. 그들은 dCas9라는 수정 된 형태의 Cas9를 사용하고 있는데, 이것은 가위와 같은 능력은 없지만 "슈퍼 바인더"역할을합니다. 그것은 표적화 된 DNA 서열을 빠르게 유지하며, 이들 효소 스캐 폴드 및 이들의 일련의 반응을 정확하게 배치 할 수있게한다. Chen은 이미 유전자 조절 및 이미징 응용 분야에 dCas9를 사용했습니다. 이것은 새로운 응용 프로그램입니다. RNA에 의한 작업에서 유도 된이 기술은 증가 된 융합 점 수와 "toehold gRNA"라고하는 필요한 잠금 해제 메커니즘을 허용하여 정밀도, 효율성 및 예측 성을 모두 향상시킵니다. 버크먼은“우리는보다 정확한 조립 라인을 만들었다”고 말했다. "우리는 그것을 켤 수있게되었다. 이제 우리는 그것을 멈출 수 있어야한다. 궁극적으로, 당신은 제약, 바이오 연료, 암 치료법 등 당신이 생각할 수있는 많은 경로에 이것을 적용 할 수있다."
더 탐색 조건부 유전자 조절을위한 CRISPR 방법 추가 정보 : Emily A. Berckman et al. 합성 대사의 동적 조립을위한 dCas9 융합 단백질 활용, Chemical Communications (2019). DOI : 10.1039 / C9CC04002A 저널 정보 : 화학 통신 에 의해 제공 델라웨어 대학
https://phys.org/news/2019-11-crispr-technology.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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