표면 거칠기의 기원 : 고체 표면 내 및 표면의 원자 변형
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.MIT 엔지니어, 다가오는 행성 킬러 소행성을 퇴치하는 가장 좋은 방법을 고안하다
주제 : 소행성천문학MIT 작성자 : 매사추세츠 공과 대학 제니퍼 추 2020 년 2 월 18 일 소행성 퇴치 MIT 연구원들은 소행성의 질량과 운동량, 중력 열쇠 구멍에의 근접성, 과학자들이 임박한 경고 시간의 양을 고려하여 들어오는 소행성을 편향시키는 데 가장 성공적인 임무 유형을 결정하기위한 프레임 워크를 고안했습니다. 충돌. 크레딧 : Christine Daniloff, MIT
MIT 엔지니어는 들어오는 소행성을 편향시키기위한 최고의 미션 유형을 식별하기 위해 의사 결정 맵을 고안합니다. 2029 년 4 월 13 일, 에펠 탑보다 더 넓은 얼음 덩어리 덩어리가 초당 30 킬로미터로 지구에 닿아 지구의 정지 위성 영역을 포착합니다. 향후 10 년 동안 지구의 궤도를 가로 지르는 가장 큰 소행성 중 하나가 가장 가까운 접근 방식이 될 것입니다. 이집트의 카오스 신을위한 99942 아포피스 (Apophis)로 알려진 소행성의 관찰은 2029 년의 플라 비가 중력 열쇠 구멍 (지구의 중력장에서 다음 소행성의 궤도를 잡아 당길 수있는 지구의 중력장)을 통해 그것을 가져갈 것이라고 제안했다. 2036 년에는 치명적인 영향을 미칠 것입니다. 고맙게도 최근의 관측에 따르면 소행성이 2029 년과 2036 년에 모두 발생하지 않고 지구에 의해 슬링 될 것임이 밝혀졌다. 그럼에도 불구하고, 대부분의 과학자들은 소행성이 우리 집과 충돌 과정에 있었다면 소행성을 편향시키기위한 전략을 고려하기에는 너무 이르다고 생각하지 않는다. 행성. 이제 MIT 연구자들은 들어오는 소행성을 편향시키는 데 어떤 유형의 임무가 가장 성공적인지를 결정하기위한 틀을 고안했다. 그들의 결정 방법은 소행성의 질량과 운동량, 중력 열쇠 구멍에의 근접성, 과학자들이 임박한 충돌에 대한 경고 시간의 양을 모두 고려합니다. 주어진 소행성에 대한 가장 성공적인 임무. 연구원들은 2023 년에 Bennu의 표면 재료 샘플을 지구로 되돌릴 계획 인 NASA 임무 인 OSIRIS-REx 의 목표 인 Apophis와 또 다른 지구 근처 소행성 Bennu에이 방법을 적용했습니다. MIT의 학생들이 지은이 임무의 일부이며, 그 임무는 표면에 풍부한 화학 원소를 특성화하는 것입니다. 이번 달에 Acta Astronautica 저널에 실린 논문 에서, 연구자들은 소행성을 향한 다양한 시나리오에서 Apophis와 Bennu를 굴절시키는 데 가장 성공할 수있는 임무 유형을 제시하기 위해 결정 맵을 사용합니다. 중력 열쇠 구멍. 그들은이 방법이 최적의 미션 구성을 설계하고 잠재적으로 위험한 지구 근처 소행성을 편향시키기위한 캠페인에 사용될 수 있다고 말합니다. “사람들은 소행성이 이미 열쇠 구멍을 뚫고 지구와의 충돌을 향해 가고있을 때 대부분 마지막 순간 편향 전략을 고려 해왔다”고 연구의 수석 저자이자 전 MIT 대학원생 인 Sung Wook Paek은 말한다. 항공 및 우주. “저는 지구가 충돌하기 전에 열쇠 구멍 통과를 방지하는데 관심이 있습니다. 엉망이 적은 선제 공격과 같습니다.” MIT에서 백의 공동 저자는 올리비에 드 ck (Olivier de Weck), 제프리 호프만 (Jeffrey Hoffman), 리차드 빈젤 (Richard Binzel), 데이비드 밀러 (David Miller)입니다. 행성 살인자 편견 2007 년에 NASA는 미국 의회에 제출 된 보고서에서 소행성이 지구로 향할 경우 우주 폭탄을 발사하는 것이 가장 효과적인 방법이라고 주장했다. 폭발의 힘은 소행성을 날려 버릴 것이지만 행성은 핵 낙진과 싸워야 할 것입니다. 소행성 영향을 완화하기 위해 핵무기를 사용하는 것은 행성 방어 공동체에서 논란의 여지가 남아 있습니다. 두 번째로 가장 좋은 방법은 우주선, 로켓 또는 다른 발사체를 적절한 속도로 올바른 방향으로 목표로한다면 소행성과 충돌하고 그 운동량의 일부를 전달하며 코스를 벗어나십시오. 백은“기본 물리 원리는 당구를하는 것과 같다”고 설명했다. 그러나 항공 및 우주 및 공학 시스템 교수 인 드 웨크 (De Weck)는 모든 운동 역학 충격이 성공하기 위해서는 질량, 운동량, 궤도 및 표면 구성과 같은 소행성의 특성을 "정확히 정확하게 알고 있어야한다"고 말했다. ” 즉, 편향 미션을 설계 할 때 과학자와 미션 관리자는 불확실성을 고려해야합니다. “미션 성공 확률이 99.9 % 또는 단 90 % 인 경우 문제가됩니까? 잠재적 인 행성 살인자를 편향시킬 때, 당신은 내기를 걸 것”이라고 De Weck는 말한다. “따라서 우리는 미션을 불확실성 수준의 함수로 설계 할 때 더 똑똑해야합니다. 아무도 이런 식으로 문제를 본 적이 없었습니다.” 열쇠 구멍 닫기 백 교수와 그의 동료들은 소행성의 불확실한 특성으로 인해 성공 가능성이 가장 높은 소행성 편향 임무의 유형을 식별하는 시뮬레이션 코드를 개발했다. 그들이 고려한 임무에는 발사체가 소행성을 막기 위해 우주로 발사되는 기본 운동 충격기가 포함됩니다. 다른 변형으로는 먼저 소행성을 측정하기 위해 스카우트를 보내면 나중에 보내질 발사체의 사양을 연마하거나, 두 개의 스카우트를 보내면, 하나는 소행성을 측정하고, 다른 하나는 더 큰 발사체가 나오기 전에 소행성을 약간 밀어냅니다. 이후 소행성이 지구를 거의 확실하게 놓치게하기 위해 발사되었다. 연구자들은 소행성의 질량, 운동량, 궤도와 같은 시뮬레이션 특정 변수와 각 변수의 불확실성 범위에 영향을 미쳤다. 가장 중요한 것은 소행성이 중력 열쇠 구멍에 근접한 것과 소행성이 열쇠 구멍을 통과하기 전에 과학자들이 가지고있는 시간의 양을 고려한 것입니다. Paek 박사는“열쇠 구멍은 문과 같다. 일단 문을 열면 소행성이 곧 지구에 영향을 줄 것이다. 연구원들은 지구와 관련된 중력 열쇠 구멍의 위치가 알려진 소수의 소행성 중 하나 인 아포피스와 베누에 대한 시뮬레이션을 테스트했습니다. 그들은 각 소행성과 각각의 열쇠 구멍 사이의 다양한 거리를 시뮬레이션했으며, 각 거리에 대해 소행성이 편향되어야하는 "안전한 항구"영역을 계산하여 지구와의 영향을받지 않고 근처의 다른 열쇠 구멍을 통과하지 않도록했습니다. 그런 다음 과학자들이 준비해야하는 시간에 따라 세 가지 주요 미션 유형 중 소행성을 안전한 항구로 편향시키는 데 가장 성공적인 유형을 평가했습니다. 예를 들어, Apophis가 5 년 이상 열쇠 구멍을 통과 할 경우 두 개의 스카우트를 보낼 시간이 충분합니다. 하나는 소행성의 크기를 측정하기위한 것이고 다른 하나는 시험으로 약간 떨어져서 주 충격기를 보내기 전에 충분합니다. . 키홀 통과가 2 ~ 5 년 내에 발생하는 경우 소행성을 전환하기 위해 충격기를 보내기 전에 소행성을 측정하고 더 큰 발사체의 매개 변수를 조정하기 위해 한 정찰병을 보낼 시간이있을 수 있습니다. 백년 안에 아포피스가 열쇠 구멍을 통과하면 너무 늦을 수 있다고 백은 전했다. 백 교수는“주요 충격 자조차도이 기간 내에 소행성에 도달하지 못할 수 있습니다. 과학자들은 재료 구성에 대해 조금 더 알고 있지만 Bennu도 비슷한 경우입니다. 이는 발사체를 발사하기 전에 조사 스카우트를 보낼 필요가 없음을 의미합니다. 팀의 새로운 시뮬레이션 도구를 통해 Peak는 향후 다른 처짐 임무의 성공 여부를 추정 할 계획입니다. “발사체의 크기를 변경하는 대신 발사 횟수를 변경하고 여러 개의 작은 우주선을 소행성으로 충돌시킬 수 있습니다. 또는 달에서 발사체를 발사하거나 소멸 위성을 운동 충격기로 사용할 수 있습니다.”라고 Paek은 말합니다. "미션 프로토 타이핑에 도움이되는 결정 맵을 만들었습니다." 이 연구는 NASA, Draper Laboratory 및 Samsung Foundation of Culture에 의해 부분적으로 지원되었습니다.
.화학자들은 질량 분석 도구를 사용하여 지문 연령을 결정합니다
작성자 : Mike Krapfl, Iowa State University 화학자 이영진과 페이지 힌 너는 지문이 남은시기를 결정하는 방법을 찾았을 것입니다. 크레딧 : Christopher Gannon / Iowa State University 2020 년 2 월 19 일
지문은 우리에게 남겨진 사람들에 대해 점점 더 알려줍니다. 물론, 우리 모두는 지문의 독특한 소용돌이, 고리 및 아치가 사람을 식별 할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 그러나 이제 연구원들은 자연 및 환경 화합물이 어떻게 사람의 라이프 스타일, 성별 및 민족성에 대한 단서를 제공 할 수 있는지 연구하고 있습니다. 그러나 연구원들이 지문에서 새로운 정보를 발견하더라도 여전히 지문에 대한 기본 사실을 결정하는 방법을 찾지 못했습니다. 얼마나 오래 되었습니까? 그것은 용의자를 범죄 현장에 잠재적으로 연결할 수있는 정보입니다. 그리고 그것은 아이오와 주립 대학의 정보 화학자들이 제공하기 시작했습니다. 불포화 오일은 어떻게 되었습니까? Paige Hinners는 컴퓨터 알고리즘을 사용하여 시간이 지남에 따라 지문 융기의 열화 및 확산을 객관적으로 분석했습니다 (잠재적으로 지문의 나이를 결정하는 방법). 데이터에서 다른 것을 발견했을 때. 지문에서 불포화 지방 오일이 측정에서 사라졌습니다. "우리가 잃어버린 경우 어디로 가고 있습니까?" 12 월 에 아이오와 주 에서 분석 화학 박사 학위를 받았으며 현재 Ames 기반의 Renewable Energy Group Inc의 선임 화학자로 일하고 있는 Hinners에게 물었습니다 . 그녀는 Young- 연구 그룹의 대학원생 인 동안 지문 프로젝트에서 일했습니다. 아이오와주의 화학 교수 인 이진진 전 아이오와 주 학부생 인 매디슨 토마스 (Madison Thomas)도이 프로젝트를 지원했습니다. 결과적으로 연구 그룹은 다음과 같은 답을 찾았습니다. 불포화 지방 (트리 아실 글리세롤)이 데이터에서 사라지면서 오존과의 반응으로 인한 다른 화합물 (또는 오존 분해)이 나타나기 시작했습니다. 그 결과 오존이 지문에서 불포화 지방의 분해를 유발하고 있음을 확인하기위한 수많은 시도와 단계로 이어졌습니다. 그리고 더 많은 연구를 통해 지문 시대를 결정하는 유용한 도구가 될 수 있다는 결론을 얻었습니다. 아이오와 주 화학자들의 발견은 최근 연구 저널 인 Analytical Chemistry에 의해 온라인으로 출판되었으며 , 현재 인쇄판의 보충 표지에 실려 있습니다. 이 논문은 화학자들이 어떻게 매트릭스 보조 레이저 탈착 / 이온화 질량 분석 이미징 이라는 도구를 사용했는지 설명합니다 . 레이저를 사용하여 표면에 남은 화합물을 분석 한 다음 지문 내의 다양한 오일과 같이 시료 내의 각 성분의 질량 및 전하를 기록합니다. 이미징 툴을 통해 화학자들은 공기 중의 오존과의 반응으로 인해 불포화 오일의 분해를 추적 할 수있었습니다. 기술이 얼마나 정확합니까? Hinners는“지금은 인쇄가 남아있는 날 수를 측정 할 수있다. "신선한 하루의 말을하기가 쉽습니다. 의심의 여지가 없습니다." 또한 화학자들은 지문을 보이게하는데 사용 된 분말이 질량 분석법이 지문 분해 및 노화를 분석하는 능력에 영향을 미치는지 여부를 테스트했습니다. 분말은 연구자들이 데이터를 수집하고 지문 노화를 결정하는 능력에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. '이것이 길일지도 모른다' 이 대통령은이 연구 (National Institute of Justice의 362,000 달러 보조금 지원)를 개념 증명 프로젝트로 설명했다. 따라서 테스트는 세 사람의 지문으로 제한되었습니다. 데이터는 지문의 불포화 오일 양과 오존과의 반응 속도 및 그로 인한 분해율의 개인차를 보여 주었다고 그는 말했다. 따라서 개인이 가지고있는 지방 오일의 다른 수준과 그것이 분해에 어떤 영향을 미치는지 이해하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 또한 습도와 같은 환경 적 요인이 오존과의 반응에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하고 있습니다. National Institute of Justice의 새로운 $ 516,800 보조금은 지문 노화 연구를 계속할 것입니다. 이 보조금은 또한 연구원들이 지문의 지방 오일이 어떻게 사람의 건강과 다른 특징에 대한 단서를 제공 할 수 있는지 연구 할 수있게 해줄 것 입니다. 지문 노화를 결정하는 기술에 대한 더 많은 연구가 필요하지만 Lee는이 개념이 입증되었다고 말했다. "시간의 함수로서 불포화 트리 아실 글리세롤의 분해를 측정 할 수있다"고 그는 말했다. "우리는 메커니즘을 연구하고 무슨 일이 일어나고 있는지 증명했다. 얼마나 빨리 썩는지를 측정함으로써, 우리는 그것이 얼마나 오래된 지에 대한 아이디어를 얻을 수있다." 다른 방향으로 바라 보면서 시작된 프로젝트에서 가장 흥미로운 부분은 무엇입니까? Lee의 리서치 그룹을위한 자료의 역할을하는 Hinners는“우리는 이것을 각 사람과 함께 재현 할 때 상당히 일관성이 있었다”고 말했다. "그래서 우리는 이것이 실제로 지문이 얼마나 오래된지를 말해 줄 수 있다는 것을 배웠습니다. 이것이 흥미로운 방법 일 것입니다."
더 탐색 지문에 남은 잔여 물은 나이에 대한 단서를 보유합니다. 추가 정보 : Paige Hinners et al., Triacylglycerols의 Ozonolysis를 통한 질량 분석 이미징으로 지문 나이 결정, 분석 화학 (2020). DOI : 10.1021 / acs.analchem.9b04765 저널 정보 : 분석 화학 에 의해 제공 아이오와 주립 대
https://phys.org/news/2020-02-chemists-mass-spectrometry-tools-age.html
.표면 거칠기의 기원 : 고체 표면 내 및 표면의 원자 변형
에 의해 프라이 부르크 대학 서로 다른 재료의 표면은 항상 동일한 통계적 속성으로 표면 거칠기를 발생시킵니다. 크레딧 : AG Pastewka, 2020 년 2 월 18 일
대부분의 자연스럽고 인공적인 표면은 거칠다. 육안으로 부드럽게 보이는 금속과 심지어 유리는 현미경으로 들쭉날쭉 한 산맥처럼 보일 수있다. 원자에서 지각에 이르기까지 모든 규모에 존재 함에도 불구하고이 거칠기의 기원에 대한 통일 된 이론은 현재 없다. 과학자들은 거친 가공 된 표면이 밀링과 같은 부품의 여러 기계 가공 공정에서 발생하는 돌이킬 수없는 소성 변형에 의해 형성되는 것으로 의심합니다. 프라이 부르크 대 (University of Freiburg)의 마이크로 시스템 공학과 시뮬레이션 그룹의 Lars Pastewka 교수와 그의 팀은 컴퓨터 시뮬레이션에서 이러한 기계적 부하를 시뮬레이션했습니다. 연구원들은 소성 변형의 뚜렷한 메커니즘을 보여주는 서로 다른 재료로 만들어진 표면, 항상 동일한 통계적 속성으로 표면 거칠기를 개발하십시오. 그들은 그들의 결과를과학 발전 . 산맥과 같은 지질 표면은 기계적 변형에 의해 생성되어 파괴 또는 마모와 같은 공정으로 이어집니다. 합성 표면은 일반적으로 연마, 랩핑 및 그라인딩과 같은 여러 단계의 성형 및 마무리 단계를 거칩니다. 자연적이든 합성 적이든 이러한 표면 변화의 대부분은 가장 작은 원자 길이 스케일에서 소성 변형을 일으킨다. "프라이 부르크 연구원은 말합니다. "이러한 가장 작은 스케일의 거칠기는 두 표면이 함께 눌려 질 때 친밀한 원자 접촉 영역을 제어하므로 접촉하는 표면의 접착력, 전도성 및 기타 기능적 특성을 제어하기 때문에 중요합니다." Karlsruhe Institute of Technology, École Polytechnique Fédérale de Lausanne / Switzerland 및 Sandia National Laboratories / US의 동료들과 공동으로 유럽 연구위원회 (ERC)의 지원을 받아 Pastewka와 그의 그룹은 표면 지형을 시뮬레이션 할 수있었습니다. Jülich Supercomputing Centre의 JUQUEEN 및 JUWELS 슈퍼 컴퓨터에있는 3 가지 기준 재료 시스템 : 단결정 금, 니켈, 철 및 티타늄의 고 엔트로피 합금 및 원자가 형성되지 않은 금속 유리 구리-지르코늄 포함 불규칙한 패턴이지만 이들 3 가지 물질 각각은 상이한 미세 역학적 또는 분자 특성을 갖는 것으로 알려져있다. 과학자들은 이제 변형의 메커니즘과 그 결과로 나타나는 고체 스케일과표면 . 또한 우수 생활, 적응 및 에너지 자율 재료 시스템 (livMatS)의 클러스터의 구성원 인 Pastewka,와 그의 팀은 서로 다른 구조와 재료 특성에도 불구하고, 세 가지 시스템, 압축 할 때, 개발 발견 거친 표면 A의를 소위 자기 친화 지형. 이것은 시스템이 관찰되는 규모에 관계없이 동일한 기하학적 구조를 가짐을 의미합니다. 나노 미터 규모의 가상 현미경의 표면 지형은 킬로미터 규모의 산악 경관 구조와 구별 할 수 없습니다. Pastewka는 "이것은 하나의 설명이며, 표면 거칠기 의 거의 보편적 인 구조에 대해 "실험에서 관찰됩니다."
더 탐색 새로운 연구 결과 부드러운 표면 접착력과 표면 거칠기 사이의 누락 된 연결 추가 정보 : Adam R. Hinkle et al. Science Advances (2020) 는 변형으로 인한 소규모 자 가면 표면 거칠기의 출현 . DOI : 10.1126 / sciadv.aax0847 저널 정보 : 과학 발전 프라이 부르크 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-surface-roughness-atomic-deformation-solid.html
.헬리컬 소프트 X 선 빔에 대한 연구원 보고서
에 의한 나노 리소그래피를위한 고급 연구 센터 나선형 소프트 X- 선 빔이 전파 될 때의 강도 및 다른 전파 거리에서의 일련의 단면 이미지의 3D 재구성. 크레딧 : ARCNL 2020 년 2 월 18 일
이미징 및 나노 리소그래피를 포함한 많은 물리 분야에서 빛의 속성을 제어하는 것이 매우 중요합니다. 그러나 부드러운 X 선 방사선과 같은 단파장의 경우 빛의 위상에 대한 제어가 어려워졌습니다. A의 논문 에 발표 된 과학의 발전 독일과 미국에서 동료들과 함께, 금요일, (14) 월 ARCNL 연구원 라스 Loetgering와 스테판 비테에, 소프트 X 레이의 생성을 가능하게하는 방법에보고 제어와 빔 궤도 각 운동량 ( OAM). OAM은 빛의 속성되는 광의 위상 빔 빔 축을 중심으로 회전한다. ARCNL 팀은 특수 설계된 구조를 빔 경로에 삽입함으로써 OAM 속성이 수정되는 방식으로 빛을 회절시킬 수 있음을 보여줍니다. 빛의 OAM을 제어 할 수있는 것은 연구원들이 소프트 -X- 선 빔의 각도 구조에 접근 할 수있게하는 중요한 첫 단계입니다. Loetgering 등은이 새로운 방법을 사용하여 소위 소프트 -X- 선 방사선의 헬리컬 빔을 생성했습니다.이 광선은 빛의 세기 분포가 전파시 축을 중심으로 회전합니다. 그들은이 헬리컬 빔의 강도와 위상 특성을 상세하게 특성화하기 위해 Ptychography라고하는 특별한 이미징 접근 방식을 사용했습니다. 또한, 30 나노 미터 공간 분해능 에서 집적 회로의 단면을 이미지화하기 위해 고해상도 현미경에 대한 이러한 특수 빔의 잠재력을 입증했습니다 .
더 탐색 발견 된 빛의 새로운 속성 추가 정보 : Lars Loetgering et al. 집중 헬리컬 엑스레이 빔의 생성 및 특성 분석, Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aax8836 저널 정보 : 과학 발전 나노 리소그래피를위한 고급 리서치 센터 제공
https://phys.org/news/2020-02-helical-soft-x-ray.html
.SR-FACT 현미경 검사법은 세포 소기관 상호 작용의 풍경을 보여준다
하여 중국 과학 아카데미 왼쪽의 노란색 점선 상자로 둘러싸인 영역은 오른쪽에서 확대됩니다. 스케일 바, 5 μm (왼쪽) 및 1 μm (오른쪽). 크레딧 : Dashan Dong, Xiaoshuai Huang, Liuju Li, Heng Mao, Yanquan Mo, Guangyi Zhang, Zhe Zhang, Jiayu Shen, Wei Liu, Zeming Wu, Guanghui Liu, Yanmei Liu, Hong Yang, Qihuang Gong, Kebin Shi, Liangyi Chen, 2020 년 2 월 18 일
초 해상도 (SR) 형광 현미경의 출현으로 새로운 세포 구조 및 동적 중간체에 대한 연구가 활기를 띠게되었습니다. 그러나, 형광 단의 넓은 방출 스펙트럼 및 과도한 광독성에 의해 제한되는 SR 형광 현미경은 소수의 생체 분자를 동시에 강조하기 위해서만 사용될 수 있으며, 세포 환경 및 조경의 전체지도를 제공 할 수 없다. Light Science & Applications에 발표 된 새로운 논문에서, 중국 북경 대학교, 나노 광전자 공학을위한 국가 중심 물리학과 프론티어 과학 센터의 주요 실험실의 과학자, 막 생물학의 국가 핵심 실험실, 베이징의 심장 대사성 분자 의학의 핵심 실험실, 중국 북경 대학교 분자 의학 연구소 -작업자들은 라벨없는 3 차원 광학 회절 단층 촬영 (ODT)과 2 차원 형광 헤 시안 구조 조명 현미경을 결합한 SR 형광 보조 회절 전산화 단층 촬영 (SR-FACT)을 개발했습니다. ODT 모듈은 미토콘드리아, 지질 방울, 핵막, 염색체, 관상 소포체 및 리소좀을 해결할 수 있습니다. 장시간 이중 모드 상관 라이브 셀 이미징 사용 연구진은 암 진공 체 (DB)라고 불리는 새로운 세포 구조를 관찰했으며, 이들 대부분은 밀도가 높은 주변 핵 영역에서 유래했으며, 궁극적으로 원형질막으로 붕괴되기 전에 미토콘드리아 및 핵막과 같은 소기관과 집중적으로 상호 작용한다. 이 작업은 SR-FACT의 고유 한 기능을 보여줍니다.일반적으로 세포 생물학 . SR-FACT는 세포 환경과 살아있는 세포 의 분자 정체성을 시각화합니다 . 벡터 반복 검색 알고리즘 (VISA) 이라는 새로운 알고리즘이 고속 kHz 속도 단층 촬영 스캐닝 방식에서 3D 이미징 재구성 오류를 최소화하기 위해 개발되었습니다. 결과적으로 SR-FACT는 최대 이미징 속도를 동시에 사용하여 라이브 셀의 역학을 캡처하고 최대 감도를위한 충분한 광자 속을 유지할 수 있습니다. SR-FACT 시스템에서 ODT 모듈은 0.8Hz (40 × 40 × 20m 3) 의 체적 이미징 속도에서 ~ 200nm 측면 해상도를 달성했습니다.). 종래의 SIM에 의해 사용 된 광자 선량의 일부에서 SR 이미징을 허용하는 헤 시안 2-D-SIM을 사용하여 ODT 모듈에 의해 관찰 된 구조의 해석을 안내 하였다. COS-7 세포에서 이중 모드 상관 이미징을 수행함으로써, 튜브형 소포체 (ER), 미토콘드리아, 후기 엔도 솜 / 리소좀 (LE / LY), LD, 핵막 및 염색체 등 라벨링없이 6 개의 알려진 소기관을 분석했습니다. 이 모든 데이터는 소기관 상호 작용을 연구 할 때 SR-FACT의 고유 한 장점을 강조합니다. 또한, 그들은 루멘에 주로 액체를 포함하는 중성 pH를 가진 진공 구조를 관찰했습니다. 정량 분석과 함께 시간이 지남에 따라 시간이 경과 라이브 세포 SR 이미징은 기존의 교섭 경로와 소기관의 상호 작용을 조직에 vacuoles의 불가분의 역할을 보여줍니다
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/srfactmicros.mp4
COS-7 셀의 완전한 분할 프로세스를 라벨없이 시각화합니다. 크레딧 : Dashan Dong, Xiaoshuai Huang, Liuju Li, Heng Mao, Yanquan Mo, Guangyi Zhang, Zhe Zhang, Jiayu Shen, Wei Liu, Zeming Wu, Guanghui Liu, Yanmei Liu, Hong Yang, Qihuang Gong, Kebin Shi, Liangyi Chen
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/1-srfactmicros.mp4
핵막에 가까운 영역에서 DB가 출현하여 원형질막으로 붕괴되었다. 크레딧 : Dashan Dong, Xiaoshuai Huang, Liuju Li, Heng Mao, Yanquan Mo, Guangyi Zhang, Zhe Zhang, Jiayu Shen, Wei Liu, Zeming Wu, Guanghui Liu, Yanmei Liu, Hong Yang, Qihuang Gong, Kebin Shi, Liangyi Chen
더 탐색 소포체는 적어도 두 개의 막이없는 구획과 접촉하여 그들의 행동에 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다 추가 정보 : Dashan Dong et al, 초 해상형 형광 보조 회절 컴퓨터 단층 촬영은 세포 소기관 상호 작용의 3 차원 조경을 밝힌다 : Light : Science & Applications (2020). DOI : 10.1038 / s41377-020-0249-4 저널 정보 : 빛 : 과학 및 응용
https://phys.org/news/2020-02-sr-fact-microscopy-reveals-landscape-cellular.html
.원자 양자 변동에 의해 지속되는 초전도 기록
주제 : 재료 과학양자 물리학초전도체 재료 물리 센터 별 2020 년 2 월 7 일 매우 대칭적인 수소 케이지가 란탄 원자를 둘러싼 다 LaH10의 Fm-3m상의 결정 구조로, 고도로 대칭 인 수소 케이지가 란타늄 원자를 둘러싼 다. 맨 위에는 많은 고전이 존재하는 복잡한 고전 에너지 조경의 스케치가 표시됩니다. 다른 한편으로, 바닥에서 우리는 완전히 재구성 된 훨씬 더 단순한 양자 에너지 환경의 스케치를 볼 수 있습니다. 크레딧 : Materials Physics Center
이 결과는 기존의 계산에서 예상했던 것보다 훨씬 낮은 압력에서 수소가 풍부한 화합물에서 실온에 근접한 초전도성이 가능할 수 있음을 시사합니다. 이 작품은 저명한 저널 네이처 (Nature)에 의해 출판되었으며, 바스크 지방 대학교 (UPV / EHU)의 교수 인 이온 에레 아 (Ion Errea)와 산 세바스티안 소재 물질 물리학 센터 (CFM)의 연구원 및 도노 스티 아 국제 물리학 (Donostia International Physics) 로마 라 사피엔 자 대학 (이탈리아)의 José A. Flores-Livas와 함께 센터 (DIPC). 스페인, 이탈리아, 프랑스, 독일 및 일본의 국제 연구팀이 수행 한 계산 결과, 기록 초전도 LaH 10 화합물 의 결정 구조는 원자 양자 변동에 의해 안정화되는 것으로 나타 났습니다 . 이 결과는 기존의 계산에서 예상했던 것보다 훨씬 낮은 압력에서 수소가 풍부한 화합물에서 실온에 근접한 초전도성이 가능할 수 있음을 시사합니다. 결과는 저명한 Nature 저널에 의해 2020 년 2 월 5 일에 출판되었습니다 . 상온 초전도에 도달하는 것은 물리학에서 가장 큰 꿈 중 하나입니다. 그 발견은 손실없이 전기 수송, 매우 효율적인 전기 엔진 또는 발전기를 제공하고 냉각없이 거대한 자기장을 생성 할 수있는 가능성을 제공함으로써 기술 혁명을 가져올 것입니다. 최근 황화수소에서 200 켈빈에서 그리고 나중에 LaH10에서 250 켈빈에서 초전도성의 발견이이 물질들에 관심을 가져 왔고, 곧 실내 온도에 도달 할 수있는 희망을 가져왔다. 수소가 풍부한 화합물이 고온 초전도체가 될 수 있음이 분명해졌습니다. 적어도 고압에서 : 두 발견 모두 대기압의 백만배 인 100 기가 파스칼 이상으로 이루어졌다. 이온 에레 아, 라파엘로 비앙코, 프란체스코 벨리
CFM에서 이온 Errea, Raffaello Bianco 및 Francesco Belli. 크레딧 : Materials Physics Center
가정용 냉동고가 작동하는 일반적인 온도 인 LaH 10 에서 얻은 250 켈빈 (-23ºC) 은 초전도성이 관찰 된 가장 뜨거운 온도입니다. LAH의 고온 초전도 가능성 10 , 란탄 및 수소에 의해 형성된 superhydride은 다시 2017의 결정 구조를 예측하여 예측 된 이러한 계산이 제안 230 기가 파스칼 고도로 대칭 LAH 상기 10란타늄 원자를 둘러싸는 수소 케이지 (도면 참조)를 갖는 화합물 (Fm-3m 공간 기)이 형성 될 것이다. 이 구조는 더 낮은 압력에서 왜곡되어 매우 대칭적인 패턴을 깨뜨리는 것으로 계산되었습니다. 그러나 2019 년에 수행 된 실험은 130 및 220 기가 파스칼에서 훨씬 낮은 압력에서 고도로 대칭 인 화합물을 합성하고이 압력 범위에서 약 250 켈빈의 초전도도를 측정 할 수있었습니다. 기록 초전도체의 결정 구조 및 그에 따른 초전도성은 완전히 명확하지 않은 채로 유지되었다. 이제 Nature에 발표 된 새로운 결과 덕분에 원자 양자 변동이 LaH 10 의 대칭 구조를 "접착"한다는 것을 알고 있습니다.초전도성이 관찰 된 모든 압력 범위에서. 보다 상세하게, 계산은 원자가 고전적인 입자, 즉 공간의 단순한 지점으로 취급되면 구조의 많은 왜곡이 시스템의 에너지를 낮추는 경향이 있음을 보여줍니다. 이것은 고전적인 에너지 환경이 매우 복잡하다는 것을 의미합니다. 많은 사람들이 그것에 서 있기 때문에 변형이 심한 매트리스와 같이 많은 최소 점 (그림 참조)이 있습니다. 그러나 원자가 비 편재 파 함수로 설명되는 양자 물체처럼 취급 될 때, 에너지 환경은 완전히 재 형성됩니다 : 매우 대칭적인 Fm-3m 구조에 해당하는 하나의 최소값 만이 분명합니다 (그림 참조). 어쨌든 양자 효과는 매트리스의 모든 사람을 제거하지만 한 사람 만 매트리스를 한 지점에서만 변형시킵니다. 또한, 양자 에너지 환경을 이용한 임계 온도의 추정은 실험적 증거와 만족스럽게 일치한다. 이것은 초전도 기록을 담당하는 Fm-3m 고 대칭 구조를 추가로 지원합니다.
참고 자료 : Ion Errea, Francesco Belli, Lorenzo Monacelli, Antonio Sanna, Takashi Koretsune, Terumasa Tadano, Raffaello Bianco, Matteo Calandra, Ryotaro Arita, Francesco Mauri 및 José A. Flores -2020 년 2 월 5 일, Nature . DOI : 10.1038 / s41586-020-1955-z
https://scitechdaily.com/record-superconductor-sustained-by-atomic-quantum-fluctuations/
.저렴하고 가벼운 우주선을 가능하게하는 간단하고 연료 효율적인 로켓 엔진
워싱턴 대학 , 사라 맥 쿼트 연구원들은 먼저 실린더 사이의 틈새의 크기와 같은 다른 매개 변수를 제어 할 수있는 실험적인 회전 폭파 엔진 (여기에 표시)을 개발했습니다. 공급 라인 (오른쪽)은 추진제 흐름을 엔진으로 보냅니다. 내부에는 외부 조각과 동심 인 다른 실린더가 있습니다. 엔진 상단에서 튀어 나온 센서 (왼쪽)는 실린더 길이를 따라 압력을 측정합니다. 카메라는 엔진의 뒤쪽 끝에서봤을 때 왼쪽에 있습니다. 학점 : James Koch / University of Washington, 2020 년 2 월 18 일
우주로 무언가를 발사하려면 많은 연료가 필요합니다. NASA의 우주 왕복선을 궤도로 보내려면 350 만 파운드 이상의 연료가 필요했는데, 이는 푸른 고래보다 약 15 배 무겁습니다. 그러나 회전식 폭발 엔진 이라고 하는 새로운 유형의 엔진 은 로켓을 연료 효율이 높을뿐만 아니라 더 가볍고 구성하기가 덜 복잡하게 만들 것을 약속합니다. 한 가지 문제가 있습니다. 현재이 엔진은 실제 로켓에 사용하기에는 너무 예측할 수 없습니다. 워싱턴 대학교 (University of Washington)의 연구원들은 이러한 엔진의 작동 방식을 설명하는 수학적 모델을 개발했습니다. 이 정보를 통해 엔지니어는 처음으로 이러한 엔진을 개선하고보다 안정적인 테스트를 개발할 수 있습니다. 이 조사 결과는 1 월 10 일에 Physical Review E에 발표되었습니다 . UW의 항공 및 우주 공학 박사 과정 학생 인 제임스 코흐 (James Koch)는“회전하는 폭발 엔진 분야는 아직 초기 단계에있다. 우리는이 엔진에 대한 수많은 데이터를 가지고 있지만 무슨 일이 일어나고 있는지 이해하지 못한다”고 말했다. "최고 성능의 엔진을 얻는 방법과 같은 공학적 질문을하는 대신 패턴 형성을보고 결과를 다시보고자 붐이 일어났다." 기존의 로켓 엔진은 추진제를 연소 한 다음 엔진 뒤에서 밀어 내 추진력을 발휘합니다.
https://youtu.be/zXSsd7uXjt8
반응을 시작하기 위해 추진 제가 실린더 사이의 틈에 흐르고 점화 후 급속 열 방출이 충격파를 형성합니다 (11 초에서 시작). 이러한 시동 단계 후에, 이용 가능한 추진제를 계속 소비하는 다수의 안정된 연소 펄스가 형성된다. 학점 : James Koch / University of Washington
코흐 박사는“회전하는 폭발 엔진이 추진제를 연소시키는 방법에 대해 다른 접근법을 취하고있다. "동심원 실린더로 만들어졌다. 추진제는 실린더 사이의 틈새에 흐르고, 발화 후 급속 열 방출은 충격파, 현저히 높은 압력과 온도를 가진 강한 가스 펄스, 음속보다 빠르게 이동하는 충격파를 형성한다 . "이 연소 과정은 말 그대로 폭발 (폭발)이지만이 초기 시동 단계 뒤에는 가용 추진제를 계속 소비하는 여러 가지 안정적인 연소 펄스 형태가 나타납니다. 이로 인해 고압 및 온도가 높아져 배기 가스가 배출됩니다. 추진력을 발생시킬 수있는 고속 엔진. " 기존의 엔진은 엔진을 추진하는 데 필요한 작업을 생성하도록 연소 반응을 지시하고 제어하기 위해 많은 기계를 사용합니다. 그러나 회전하는 폭발 엔진에서 충격파는 엔진 부품의 추가 도움없이 자연스럽게 모든 것을 수행합니다. Koch 교수는“연소로 인한 충격은 연소실 주위를 이동할 때 자연스럽게 흐름을 압축한다. "그의 단점은 이러한 폭발은 그들 자신의 마음을 가지고 있다는 것입니다. 일단 당신이 무언가를 폭파하면, 그냥갑니다. 너무 폭력적입니다." 이러한 엔진의 작동 방식을 설명하기 위해 연구원들은 먼저 실린더 사이의 틈새 크기와 같은 다른 파라미터를 제어 할 수있는 실험용 회전식 폭발 엔진을 개발했습니다. 그런 다음 고속 카메라로 연소 과정을 기록했습니다. 각 실험은 완료하는 데 0.5 초 밖에 걸리지 않았지만 연구원들은이 실험을 초당 240,000 프레임으로 기록하여 슬로우 모션에서 어떤 일이 일어나고 있는지 확인할 수있었습니다.
https://youtu.be/gEYFy3qRNdo
초기 충격파 이후에도 안정적인 연소 펄스는 계속해서 사용 가능한 추진제를 소비합니다. 이전에는 연구자들이 특정 수의 펄스가 어떻게 형성되고 왜 하나의 펄스로 합쳐질 수 있는지 이해하지 못했지만 워싱턴 대학 (University of Washington) 연구원들이 개발 한이 수학적 모델은 기본 물리학을 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 크레딧 : Koch et al./Physical Review E
거기서부터 연구원들은 비디오에서 본 것을 모방 하는 수학적 모델 을 개발했습니다 . UW 응용 수학 교수 인 J. Nathan Kutz 는“이것은 현재 실험에서 관찰되는 회전식 폭발 엔진 의 다양하고 복잡한 역학을 설명 할 수있는 유일한 모델이다 ”고 말했다. 이 모델을 통해 연구원들은이 유형의 엔진이 안정적인지 불안정한지를 처음으로 결정할 수있었습니다. 또한 특정 엔진의 성능을 평가할 수있었습니다. "이 새로운 접근 방식은 이 분야의 기존의 지혜 와 는 다르며 , 광범위한 응용과 새로운 통찰력은 저에게 전혀 놀라운 일이었습니다."라고 항공 및 우주 공학의 UW 연구 부교수 인 Carl Knowlen은 말했습니다. 현재이 모델은 엔지니어가 사용할 준비가되어 있지 않습니다. "여기서 나의 목표는 우리가 본 펄스의 동작을 재현하여 모델 출력이 실험 결과와 유사하도록하는 것"이라고 Koch는 말했다. "주요 물리학과 이들이 상호 작용하는 방식을 확인했습니다. 이제 내가 한 일을 정량화 할 수 있습니다. 거기서 더 나은 엔진을 만드는 방법에 대해 이야기 할 수 있습니다."
더 탐색 수평선에서보다 효율적인 위성 발사 플랫폼 추가 정보 : James Koch et al., 모드 고정 회전 폭파 : 실험 및 모델 방정식, Physical Review E (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevE.101.013106 저널 정보 : 신체적 검토 E 워싱턴 대학 제공
https://techxplore.com/news/2020-02-simple-fuel-efficient-rocket-enable-cheaper.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
참고.
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
http://www.sci-news.com/astronomy/earth-sized-exoplanet-habitable-zone-red-dwarf-toi-700d-07991.html
또 다른 모델은 TOI-700d를 구름이없는 전 지구의 현대 지구 버전으로 묘사합니다. 별빛이 행성의 대기를 통과 할 때 이산화탄소와 질소와 같은 분자와 상호 작용하여 스펙트럼 선 (spectral line)이라고하는 독특한 신호를 생성합니다.”또한 과학자들은 TOI-700d의 20 가지 모델 게시되었습니다 .
버전에 대해 시뮬레이션 된 스펙트럼을 생성했습니다.
.생물 학자들은 작물 감염과의 싸움에서 새로운 방어를 개발합니다
에 의해 토론토 대학 크레딧 : CC0 Public Domain, 2020 년 2 월 19 일
토론토 대학교 (University of Toronto)의 한 연구팀은 전 세계의 식량 작물을 감염시키고 파괴하는 박테리아, 곰팡이 및 바이러스와 같은 식물 병원체와의 지속적인 전투에 중요한 유전자 원을 식별하기위한 새로운 전략을 성공적으로 테스트했습니다. "세포, 시스템 생물학 (CSB)의 교수 인 데이비드 거트 먼 (David Guttman)은"세계적으로 작물 생산량의 40 %가 박테리아, 바이러스 및 기타 질병을 일으키는 미생물과 같은 해충 및 병원체에 손실된다 "고 말했다. 토론토 대학 (University of Toronto)과 Science에 발표 된 연구의 공동 저자 . "캐나다에서 상위 5 개 작물의 병원체는 심각한 발생 없이도 약 CDN $ 3.2B의 연간 손실을 초래합니다." 병원체가 이용할 수있는 질병 관련 유전자의 거의 무한한 무기고와 식물이 이용할 수있는 방어에 초점을 두어 식물이 끊임없는 공격을 견뎌 낼 수있는 방법에 대한 새로운 통찰력을 발견했을뿐만 아니라 언젠가는 식량 생산을 위해 재배 된 모든 종의 건강. "우리는 비교적 수명이 긴 식물이 매우 빠르게 진화하는 질병을 일으키는 병원체로부터 어떻게 자신을 방어하는지, 왜 식물이 이러한 다양한 병원체에 의해 지속적으로 공격을받는 동안에도 질병이 그렇게 드문 지, 왜 길 들여진 작물 종이 훨씬 더 취약한 지 알고 싶었습니다. 이상의 병원체의 공격에 야생 종 , "구트 말했다. 이번 연구를 공동 주관 한 Guttman과 동료 CSB 교수 인 Darrell Desveaux는 단일 식물이 일반적인 세균성 작물 병원체의 공격에 어떻게 대처할 수 있는지 구체적으로 물음으로써 이러한 문제를 해결했습니다. 그들은 먼저 이펙터 (effector) 라 불리는 중요한 종류의 병원체 단백질의 글로벌 다양성을 특성화함으로써이를 수행했다. Desveaux 박사는“효과는 병원체가 숙주를 공격하고 감염시키는 능력을 향상시키기 위해 진화 한 이후 질병에서 중요한 역할을한다. "식물은 특정 병원체 이펙터를 인식하는 특정 면역 수용체를 가지고있는 경우 일반적으로 감염을 멈추는 '효과기 유발' 면역 반응 을 장착 할 수 있습니다.이 효과기-수용체 상호 작용을 유전자 내성 저항이라고합니다. 그리고 거의 모든 농업 저항 사육의 기초입니다. " 이 연구팀은 Pseudomonas syringae ( P. syringae ) 박테리아의 약 500 종의 게놈을 시퀀싱하여 거의 모든 주요 작물 종에 질병을 일으켰다 . Guttman은“이러한 박테리아 게놈에서 우리는 70 개의 서로 다른 가족에서 약 15,000 개의 이펙터를 확인했다. "그런 다음 글로벌 다양성을 나타내는 530 개의 이펙터를 식별하여이 복잡성을 줄였습니다." 연구원들은 다음으로이 대표적인 이펙터들을 모두 합성 하여 식물 생물학 연구에서 널리 사용되는 일반적인 잡초 인 식물 Arabidopsis thaliana (A. thaliana)를 감염시킬 때 질병을 유발 하는 P. syringae의 해 글링 균주에 넣었다 . 각각의 개별 이펙터에 감염을 일으켜서 530 명의 이펙터 중 몇 명이 식물을 보호하는 이펙터 트리거 면역 반응을 이끌어 냈는지 알 수있었습니다. 결과는 예기치 않았다. Desveaux 박사는“이펙터의 11 % 이상이 면역 반응을 이끌어 냈으며, 모든 P. syringae 균주 중 97 %가 적어도 하나의 면역 유발 이펙터를 가지고 있음을 발견했다. "우리는 또한 이들 이펙터를 인식하는 새로운 식물 면역 수용체를 확인했으며, 모든 P. syringae 균주 의 거의 95 % 가 단 두 개의 A. thaliana 면역 수용체에 의해 차단 될 수 있음을 발견했습니다 ." 결과는 식물이 끊임없는 병원체 공격 에서 어떻게 살아남는 지에 대한 새로운 시각을 제공합니다 . 또한 새로운 식물 면역 수용체를 식별하기위한 흥미 진진한 새로운 접근 방법을 제공하는데, 이는 농업 육종의 공급이 부족한 유전자 원입니다. Guttman은“야생 식물 종은 다양한 면역 수용체를 가지고 있지만, 대부분의 길 들여진 작물 종은 집중적 인 인공 선택으로 인해이 면역 다양성의 많은 부분을 잃어 버렸다”고 말했다. "우리의 접근 방식은 농작물의 야생 친척에서 새로운 면역 수용체 를 신속하게 식별 할 수있게하며 , 전통적인 번식에 의해 엘리트 농작물 라인으로 이동하여 궁극적으로 농업 병원체 에 저항 할 수있는 더 큰 능력을 가진 새로운 품종을 만듭니다 ."
더 탐색 식물은 중개인을 건너 뛰고 질병을 일으키는 곰팡이를 직접 인식 할 수 있습니다 추가 정보 : Bradley Laflamme et al., 숙주-병원체 상호 작용의 Pan-genome effector-triggered immunity landscape, Science (2020). DOI : 10.1126 / science.aax4079 저널 정보 : 과학 토론토 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-biologists-defense-crop-infections.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
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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