신생아 별이 행성의 탄생을 준비하는 방법
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.NASA의 화성 2020 년 로버는 미세한 화석에서 화성에서 생명의 증거를 찾기 위해 사냥 할 것입니다
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주제 : AstrobiologyJet Propulsion LaboratoryMarsMars 2020 RoverNASA로버 으로 NASA / 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) , 2019 11월 13일 화성에 제로 분화구 NASA의 Mars 2020 임무 착륙 지점 인 Mars의 Jezero Crater 이미지에서 밝은 색상은 더 높은 색상을 나타냅니다. 타원은 착륙 타원을 나타내며, 로버가 화성에 닿을 곳입니다. 크레딧 : NASA
NASA의 Mars 2020 로버를 가진 과학자들은 2021 년 2 월 18 일 로버가 착륙 할 Jezero 분화구에서 고대의 삶의 흔적을 찾는 가장 좋은 장소 중 하나가 무엇인지 발견했습니다. 이카루스 (Icarus) 저널에 오늘 발표 된 한 논문 은 35 억 년 전에 호수가있는 제로 (Jezero)의 내부 테두리를 따라 탄산염이라고 불리는 광물이 매장되어 있음을 보여줍니다. 지구상에서 탄산염은 조개와 산호, 스트로마 톨라이트 등 햇빛과 물이 풍부한 고대 해안선을 따라 고대 미생물 생명체에 의해 형성된이 암석을 포함하여 수십억 년 동안 화석 형태로 생존하기에 충분히 단단한 구조를 형성하는 데 도움이됩니다. 화성에 존재하는 스트로마 톨라이트와 같은 구조의 가능성은 욕조 고리와 같이 제로의 해안선을 추적하는 탄산염의 농도가이 지역을 과학적인 사냥터로 만드는 이유입니다. Mars 2020은 우주 생물학 또는 우주 전역의 생명 연구에 중점을 둔 NASA의 차세대 임무입니다. 새로운 과학 도구 세트를 갖춘 NASA의 호기심 발견을 바탕으로 화성의 일부가 수십억 년 전에 미생물의 생명을 지탱할 수 있다는 것을 발견했습니다. 화성 2020은 화성 표면의 금속 튜브에 퇴적 될 암석 샘플을 채취하여 과거 미생물 수명의 실제 징후를 검색합니다. 미래의 임무는 심층 연구를 위해이 샘플을 지구로 반환 할 수 있습니다. 탄산염은 고대 생명의 징후를 보존하는 것 외에도 화성이 액체 물과 두꺼운 대기를 갖는 것에서 오늘날의 얼어 붙은 사막으로 바뀌는 방법에 대해 더 많이 가르쳐 줄 수 있습니다. 이산화탄소와 물의 상호 작용으로 형성된 탄산염 미네랄은 시간이 지남에 따라 이러한 상호 작용의 미묘한 변화를 기록합니다. 그런 의미에서, 과학자들은 과학자들이 연구하여 붉은 행성이 언제 마르기 시작했는지 배우는 시간 캡슐 역할을합니다. 폭이 45 킬로미터 인 제로 분화구도 한때 고대 강 삼각주의 고향이었습니다. 이 델타의“무기”는 NASA의 화성 정찰 궤도와 같은 위성 임무로 우주에서 찍은 이미지에서 분화구 바닥을 가로 질러 도달하는 것을 볼 수 있습니다. 궤도 측정기의 화성 소형 정찰 이미징 분광계 (CRISM)는 새 논문에 자세히 설명 된“욕조 링”의 다채로운 광물지도를 생성하는 데 도움이되었습니다. NASA의 Mars 2020 임무와 유럽 우주기구 -Roscosmos ExoMars 임무의 과학자들은 2020 년 여름 붉은 행성에 임무를 시작하기 전에 연구 기술을 연마하기 위해 호주 아웃백에 있습니다. 고대 생활의 흔적을 찾는 방법을 더 잘 이해하기를 희망합니다 화성에. 노스 웨스트 오스트레일리아의 필 바라 지역은 지구상에서 가장 오래된 화석화 된 생물체 인“스트롬 톨라이트”의 본거지입니다. 인디애나 주 웨스트 라파예트에있는 퍼듀 대학교 (Purdue University)의 브리오니 호르 간 (Briony Horgan)은“CRISM은 몇 년 전 이곳에서 탄산염을 발견했지만 최근 호숫가가있는 곳에 얼마나 집중되어 있는지 알 수있었습니다. "우리는 임무를 수행하는 동안 여러 곳에서 탄산염 침전물을 보게 될 것입니다. 그러나 욕조 링은 방문하기 가장 흥미로운 곳 중 하나입니다." 해안선 탄산염이 호수에서 형성되었다는 보장은 없습니다. 그들은 호수가 존재하기 전에 퇴적 될 수있었습니다. 그러나 그들의 식별은 분화구 어느 곳에서나이 광물 중에서 가장 부유 한 지역 중 하나 인“마진 카보네이트 함유 지역”이라고 불리는 서부 림을 만듭니다. 화성에 제로 분화구에서 미네랄 NASA의 Mars 2020 임무 착륙 지점 인 Mars의 Jezero Crater 이미지에서 미네랄을 강조하기 위해 색상이 추가되었습니다.
녹색은 탄산염이라고 불리는 미네랄을 나타내며, 지구상의 화석화 된 생명을 보존하는 데 특히 좋습니다. 크레딧 : NASA
Mars 2020 팀은 로버의 2 년 주요 임무 중 분화구 바닥과 델타를 모두 탐험 할 것으로 예상합니다. Horgan은이 기간이 끝날 무렵 화구의 가장자리와 탄산염에 도달하기를 희망한다고 말했다. “호수 환경에서 형성되는 '마진 탄산염'이 우리를 제로 (Zero) 상륙 장으로 이끈 가장 흥미로운 특징 중 하나였습니다. 고대 호숫가에서의 탄산염 화학은 고대의 삶과 기후의 기록을 보존하기위한 환상적인 레시피입니다.”캘리포니아 패서 디나에있는 NASA의 제트 추진 연구소의 2020 년 Mars의 부 프로젝트 과학자 Ken Williford는 말했습니다. JPL 은 2020 년 미션을 이끌고 있습니다. "우리는 표면에 도달하여이 탄산염이 어떻게 형성되는지를 간절히 원합니다." 과학자들이 방문하기에 유일하게 예제로의 이전 호수 해안선 만이 아닙니다. 지구 물리학 연구 서신에 대한 새로운 연구 는 고대 강 삼각주 가장자리에 풍부한 수화 된 실리카가 매장되어 있음을 지적합니다. 탄산염과 마찬가지로이 미네랄은 고대 생명의 징후를 보존하는 데 탁월합니다. 이 위치가 델타의 최하층 인 것으로 판명되면 매장 된 미생물 화석을 찾기에 특히 좋습니다. 화성 2020 로버는 2020 년 7 월 또는 8 월에 플로리다 주 케이프 커 내버 럴에서 발사됩니다. JPL의 Mars 2020 프로젝트는 워싱턴 NASA 본사의 과학 선교국의 로버 개발을 관리합니다. 플로리다 소재 케네디 우주 센터에 기반을 둔 NASA의 발사 서비스 프로그램은 발사 관리를 담당합니다. 화성 2020은 붉은 행성의 인간 탐험을 준비하는 방법으로 달에 대한 임무를 포함하는 더 큰 프로그램의 일부입니다. NASA는 2024 년까지 우주 비행사를 달로 돌려 보냈으며 NASA의 아르테미스 음력 탐사 계획을 통해 2028 년까지 달과 주변에 인간의 지속적인 존재를 확립 할 것입니다. 자세한 정보 는 미래 화성 착륙 지점에서 발견 된 과거 생명의 징후를 보존 할 수있는 미네랄을 읽으십시오 . ### 참고 문헌 : 2019 년 11 월 11 일, 이카루스 (Icarus) . DOI : 10.1016 / j.icarus.2019.113526 2019 년 11 월 6 일, JD Tarnas, JF Mustard, Honglei Lin, TA Goudge, ES Amador, MS Bramble, CH Kremer, X. Zhang, Y. Itoh 및 M. Parente의 "제로 분화구, 화성에서 수화 된 실리카의 유기적 식별", 지구 물리학 연구 서한.
DOI : 10.1029 / 2019GL085584 메릴랜드 주 로럴에있는 존스 홉킨스 대학 응용 물리 연구소는 MRO의 CRISM 조사를 이끌고 있습니다.
.신생아 별이 행성의 탄생을 준비하는 방법
에 의해 국립 라디오 천문학 전망대 ALMA와 VLA는 오리온에서 300 개가 넘는 프로토 스타와 어린 원형 행성 디스크를 관찰했습니다. 이 이미지는 몇 개의 바이너리를 포함하여 별의 하위 집합을 보여줍니다. ALMA와 VLA 데이터는 서로 보완합니다. ALMA는 외부 디스크 구조 (파란색으로 표시)를보고 VLA는 내부 디스크와 스타 코어 (주황색)를 관찰합니다. 크레딧 : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Tobin; NRAO / AUI / NSF, S. 다그 넬로 2020 년 2 월 20 일
국제 천문학 자 팀은 세계에서 가장 강력한 전파 망원경 두 대를 사용하여 Orion Cloud의 매우 어린 별 주위에 300 개가 넘는 행성 형성 디스크 이미지를 만들었습니다. 이 이미지는 행성의 발상지와 초기 별 형성 단계에 대한 새로운 세부 사항을 보여줍니다. 우주 의 대부분의 별 에는 행성이 동반됩니다. 이 행성들은 원형 행성 디스크라고 불리는 먼지와 가스 고리에서 태어납니다. 아주 어린 별조차도이 원반들로 둘러싸여 있습니다. 천문학 자들은이 디스크가 언제 생겨나 고 어떻게 생겼는지 정확히 알고 싶어합니다. 그러나 어린 별들은 매우 희미하며, 별 모양의 보육원 에는 짙은 먼지와 가스 구름 이 있습니다. 고도로 민감한 무선 망원경 배열 만이이 구름 속의 밀집된 물질 속에서이 유아 별 주위의 작은 디스크를 발견 할 수 있습니다. 이 새로운 연구를 위해 천문학 자들은 National Science Foundation의 Karl G. Jansky VLA (Vlarge Large Array)와 ALMA (Atacama Large Millimeter / submillimeter Array)를 모두 많은 별이 태어난 우주 지역 인 Orion Molecular Clouds를 지적했습니다. VLA / ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM)라고하는이 설문 조사는 현재까지 어린 스타들과 디스크를 조사한 가장 큰 설문 조사입니다. 프로토스 타라고도하는 아주 어린 별들은 우주의 가스 구름과 먼지 속에서 형성됩니다. 별 형성의 첫 번째 단계는 중력으로 인해 짙은 구름이 무너질 때입니다. 구름이 무너지면서 회전하기 시작 하여 프로토 스타 주변에 평평한 디스크 를 만듭니다. 디스크의 재료는 계속해서 별에 먹이를주고 자랍니다. 결국, 디스크에 남은 물질은 행성을 형성 할 것으로 예상됩니다. 스타 형성의 첫 단계와 디스크 형성 방법에 대한 많은 측면이 여전히 불분명합니다. 그러나이 새로운 설문 조사는 VLA와 ALMA가 울창한 구름을 뚫고 수백 개의 프로토 스타와 디스크를 여러 단계에서 관찰함에 따라 실마리가 사라졌습니다. VANDAM 설문 조사의 대상인 Orion Molecular Clouds. 노란색 점은 Herschel이 만든 파란색 배경 이미지에서 관찰 된 프로토 스타의 위치입니다. 측면 패널에는 ALMA (파란색)와 VLA (오렌지색)로 촬영 한 9 개의 어린 별이 표시됩니다. 크레딧 : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), J. Tobin; NRAO / AUI / NSF, S. Dagnello; 허셜 / ESA 젊은 행성 형성 디스크 버지니아 주 샬로 츠빌에있는 국립 라디오 천문대 (NRAO)의 존 토빈 (John Tobin)은 “이 조사는이 매우 어린 원형 행성 디스크 의 평균 질량과 크기를 보여 주었다. "이제 ALMA를 통해 집중적으로 연구 된 구형 디스크와 비교할 수 있습니다." Tobin과 그의 팀은 매우 어린 디스크의 크기는 비슷할 수 있지만 평균적으로 오래된 디스크보다 훨씬 더 큽니다. "스타가 성장하면 멀리 더 많은 자료 디스크에서 먹는다. 젊은 디스크가 많은 행성이 형성 할 수있는 더 많은 원료가이 방법을. 아마도 더 큰 행성이 이미 주위에 매우 형성하기 시작 젊은 별을 ." 4 개의 특별한 프로토 스타 수백 개의 설문 조사 이미지 중에서 4 개의 프로토 스타가 나머지와 다르게 보였으며 과학자들의 관심을 끌었습니다. 오하이오 주 톨레도 대학 (현재 SOFIA 과학 센터)의 니콜 카르 나트 (Nicole Karnath) 팀원은“이러한 신생아 별은 매우 불규칙하고 불쾌 해 보였다. "우리는 그들이 별 형성의 초기 단계 중 하나에 있고 일부는 아직 별 모양으로 형성되지 않았을 것이라고 생각합니다."
회로도는 VLA (오렌지색)와 ALMA (파란색)에 의해 관찰 된 4 개의 매우 어린 프로토 스타 (하단)를 기준으로 프로토 스타 형성을위한 제안 된 경로 (상단)를 보여줍니다. 1 단계는 가스와 먼지의 붕괴 단편을 나타냅니다. 단계 2에서, 불투명 영역이 구름에서 형성되기 시작한다. 단계 3에서, 디스크 형 구조 및 유출의 시작에 의해 둘러싸인 압력 및 온도의 증가로 인해 정수압 코어가 형성되기 시작한다. 단계 4는 회전식으로 지원되는 디스크 및보다 잘 정의 된 유출을 가질 수있는 불투명 영역 내부에 클래스 0 프로토 스타의 형성을 묘사합니다. 5 단계는 유출이 활발한 일반적인 클래스 0 프로토 스타로, 봉투를 통해 깨진 부분이 시각적으로 잘 보이도록합니다. 맨 아래 줄에서 흰색 윤곽선은 ALMA에서 볼 수있는 프로토 스타 유출입니다. 크레딧 : ALMA (ESO / NAOJ / NRAO), N. Karnath; NRAO / AUI / NSF, B. Saxton 및 S. Dagnello
과학자들이이 물체 중 네 가지를 발견 한 것이 특별합니다. 카르 나트는“우리는 한 번의 관측으로 그러한 불규칙한 물체를 두 개 이상 발견하는 경우가 거의 없다”고 말했다. 그는이 4 개의 유아 별을 사용하여 초기의 별 형성 단계에 대한 개략적 인 경로를 제안했다. "우리는 그들이 몇 살인지 완전히 알지 못하지만 아마도 만년보다 어릴 것입니다." 전형적인 (클래스 0) 프로토 스타로 정의 되려면, 별들은 그것들을 둘러싸고있는 평평한 회전 디스크를 가질뿐만 아니라, 별을 둘러싸고있는 짙은 구름을 제거하고 그것들을 광학적으로 볼 수있게하는 유출 물 (반대 방향으로 물질을 뿌려주는 유출 물)을 가져야합니다. 이 유출은 별이 자라는 동안 통제에서 벗어나는 것을 막기 때문에 중요합니다. 그러나 정확하게 이러한 유출이 발생하기 시작하면 천문학에서 열린 문제입니다. 이 연구에서 HOPS 404라고하는 유아 별 중 하나는 초당 2km (1.2 마일)의 유출이 있습니다 (일반적인 프로토 스타 유출은 10-100km / s 또는 6-62 마일 / s). 카르 나트는“그것은 여전히 많은 양을 모으고있는 커다란 푹신한 태양이지만 방금 성장할 수 있도록 각운동량을 잃기 위해 유출을 시작했다. "이것은 우리가 본 가장 작은 유출 중 하나이며 프로토 스타를 형성하는 첫 단계가 어떻게 보이는지에 대한 이론을 뒷받침합니다." ALMA와 VLA 결합 이 조사에서 ALMA와 VLA가 제공하는 절묘한 해상도와 감도는 프로토 스타의 외부 및 내부 영역과 디스크를 이해하는 데 중요했습니다. ALMA는 프로토 스타 주변의 조밀 한 먼지가 많은 물질을 매우 자세히 조사 할 수 있지만 더 긴 파장에서 만들어진 VLA의 이미지는 태양계보다 작은 규모로 가장 어린 프로토 스타의 내부 구조를 이해하는 데 필수적이었습니다. 토빈은“ALMA와 VLA를 함께 사용하면 세계 최고를 얻게되었습니다. "이 망원경 덕분에 우리는 어떻게 행성 형성이 시작되는지 이해하기 시작합니다."
더 탐색 거대한 별은 밝은 별과 같은 방식으로 자랍니다. 추가 정보 : John J. Tobin et al., VLA / ALMA Nascent Disk and Multiplicity (VANDAM) Orion Protostars Survey. II. 클래스 0 및 클래스 I 원형 디스크의 통계적 특성, 천체 물리학 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab6f64 N. Karnath et al. Orion 분자 구름에서 불규칙한 1 밀리미터 이하의 불투명 한 구조의 탐지 : 형성 10,000 년 이내에 프로토 스타? , 천체 물리학 저널 (2020). DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab659e 저널 정보 : 천체 물리 저널 에서 제공하는 국립 라디오 천문학 전망대
https://phys.org/news/2020-02-newborn-stars-birth-planets.html
.CRISPR-Cas9 편집에서 원치 않는 중복 복제 빈도
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 2 월 20 일 보고서
뮌스터 대학교 (University of Münster)에서 일하는 연구팀은 생쥐에서 일상적인 CRISPR-Cas9 유전자 삽입 동안 원치 않는 복제의 빈도가 높은 것을 발견했습니다. Science Advances 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 그들이 원치 않는 중복을 발견하고 다른 연구자들에게 경고하는 방법을 설명합니다. CRISPR-Cas9는 지난 10 년 동안 개발 된 유전자 편집 기술입니다. 게놈의 원하지 않는 섹션을 잘라 내고 새로운 섹션을 삽입합니다. 언젠가 질병으로 이끄는 유전 적 결함을 치료하는 데 사용될 수 있기를 희망하여 절차 를 테스트 하기 위해 많은 연구가 수행되었습니다 . 이 목표를 향한 진전은 목표 외 편집 에 대한 보고서로 인해 막혔으며 ,이를 방지하기위한 새로운 연구가 이루어졌습니다. 이 새로운 노력에서 연구자들은이 기술이 원치 않는 많은 중복을 초래할 수 있음을 발견했습니다. 그들이 면역 학적 노력의 일부로서 유전자 S100A8에 의한 칼슘 결합 단백질의 암호화를 연구하고 있었기 때문에 그 발견은 우연이었다. 이를 위해 CRISPR-Cas9를 사용하여 유전자가 녹아웃 편집 형태 인 단백질을 발현하지 못하게했습니다.
그들은 표준 PCR 테스트와 더욱 전문화 된 PCR 테스트를 사용하여 계획된대로 물건이 사라 졌는지 확인하기 위해 결과 유전자를 테스트함으로써 노력을 추적했습니다. 결과는 편집 중 두 번의 편집만으로 편집이 성공한 것으로 나타났습니다. 그런 다음 연구팀은 성공률이 왜 그렇게 낮은 지 이해하기위한 노력의 일환으로 편집 된 유전자를 가진 생쥐 중 하나와 야생 생쥐를 짝짓었다. 특수한 유형의 PCR을 사용하여 자손을 테스트 한 결과, 7 마리의 마우스가 편집 된 유전자를 가지고 있었고 나머지는 원치 않는 복제물을 가지고있었습니다. 연구 결과에 따르면, 연구원들은 다른 마우스 유전자를 편집하는 두 번째 연구를 수행했습니다. 전문화 된 테스트 결과, 50 마리의 동물 중 30 마리가 CRISPR-Cas9 편집의 일부로 삽입 된 게놈 섹션의 여러 개의 원치 않는 복사본이있는 것으로 나타났습니다. 그리고 다시 한번, 표준 PCR 테스트에서 찾지 못했습니다. 연구원들은 그들의 경험에 따르면 이전에 문서화되지 않은 다른 사람들에 의한 원치 않는 유전자 삽입의 사본이있을 가능성이 있음을 시사합니다. 그들은 또한 미래의 연구자들이보다 전문화 된 테스트 기술을 사용할 것을 제안합니다.
더 탐색 클래스 1 CRISPR 시스템을 사용한 게놈 컷 앤 페이스트 추가 정보 : Boris V. Skryabin et al. DNA 템플릿의 광범위한 헤드 투 테일 삽입은 원하는 CRISPR-Cas9- 매개 게놈 편집 이벤트, Science Advances (2020) 를가립니다 . DOI : 10.1126 / sciadv.aax2941
https://phys.org/news/2020-02-high-frequency-unwanted-duplications-crispr-cas9.html
.깊은 지구 저수지에서 탄소를 결정하기 위해 누락 된 링크 확인
주제 : 시카고워터의기후 과학환경대학 으로 에밀리 AYSHFORD, 시카고 대학 2020년 2월 20일 수중 동굴 지구의 탄소 순환을 이해하는 것은 기후 변화와 생물권의 건강을 이해하는 데 중요한 영향을 미칩니다. 그러나 과학자들은 지구의 저수지, 예를 들어 맨틀의 압력이 심한 물에 얼마나 많은 탄소가 놓여 있는지 이해하지 못합니다. 시카고 대학교의 프리츠 커 분자 공학 (PME) 연구원과 홍콩의 과학 기술 대학교 연구원들은 과학자들이 맨틀의 조건 하에서 탄소의 농도를 결정하는 데 도움이되는 복잡한 컴퓨터 시뮬레이션을 만들었습니다. 최대 1000K의 온도와 최대 10 GPa의 압력을 포함하며 이는 지구 표면보다 100,000 배 더 높습니다. 이 시뮬레이션은 측정 (특히, 수중 이온의 특성을 발견하는 데 사용되는 진동 스펙트럼)과 이러한 조건에서 이온 및 분자 농도 사이의 누락 된 링크를 평가하는 독창적 인 방법을 제공합니다. 된이 연구는, 최근에 출판 된 저널에 자연 통신 , 지구의 탄소 순환을 이해하는데 중요한 의미를 가지고있다. "우리의 전산 전략은 지구 맨틀의 극한 조건에서 탄소의 양을 결정하는 데 크게 도움이 될 것입니다."라고 Liew 가족 공학 교수 및 UChicago의 화학 교수 인 Giulia Galli는 Argonne의 수석 과학자이기도합니다. 국립 실험실 및 연구 저자 중 하나. 전 세계 박사후 연구원 인 Ding Pan은“전 세계의 다른 많은 연구 그룹과 함께 지구에 얼마나 많은 탄소가 존재하는지 그리고 내부에서 표면으로 어떻게 이동하는지 이해하는 것을 목표로하는 대규모 프로젝트에 참여했습니다. Galli 그룹의 UChicago 연구원, 연구의 첫 저자, 홍콩 과학 기술 대학의 물리 및 화학 조교수. “이것은 지구의 탄소 농도와 움직임에 대한 포괄적 인 그림을 구축하기위한 한 걸음입니다. 탄소 순환을 더 잘 이해하기위한 단계 지하 수 마일의 깊은 저수지에 얼마나 많은 탄소가 있는지 이해하는 것이 중요합니다. 지구 탄소의 90 % 이상이 그 내부에 묻혀있는 것으로 추정되기 때문입니다. 이 깊은 탄소는 지표면 근처의 탄소의 형태와 농도에 영향을 미치며 궁극적으로 지구 기후 변화에 영향을 줄 수 있습니다. 불행하게도, 극한의 압력 및 온도 조건에서 물에 용해 된 탄산염을 직접 특성화하는 실험 기술은 아직 없다. Pan and Galli는 극한 조건에서 물 속의 이온과 분자의 농도를 결정하기 위해 분광학 결과와 양자 역학을 기반으로 한 정교한 계산을 결합하는 새로운 전략을 고안했습니다. Pan과 Galli는 이러한 시뮬레이션을 수행하여 이전에 사용 된 지구 화학적 모델에 의해 특정 중요 화학 종 (중탄산염 이온)의 농도가 과소 평가 된 것으로 나타났습니다. 그들은 극한 조건에서 물에 이산화탄소를 녹일 때 일어나는 일에 대한 새로운 견해를 제안했습니다. Galli는“압력 하에서 물에 이산화탄소를 녹일 때 어떤 일이 일어나는지 결정하는 것은 지구 내부의 탄소 화학을 이해하는 데 중요합니다. "우리의 연구는 지구 표면 근처의 탄소 예산에 실질적으로 영향을 미치는 깊은 탄소주기의 이해에 기여합니다." Galli와 Pan의 시뮬레이션은 UChicago의 Research Computing Center와 Deep Carbon Observatory Computer Cluster에서 수행되었습니다. Galli 그룹에서 진행중인 인터페이스에서 물과 물의 이온에 대한 몇 가지 조사 중 하나 일뿐입니다. 물을 이해하기위한 일반적인 시뮬레이션 도구 아르곤 주도의 AMEWS 센터는 물과 물에 용해되거나 현탁 된 물질이 그 고체와 접촉 할 때 발생하는 일에 대해 더 깊이 이해하는 것이 중요합니다. 예를 들어, 많은 수계에서 파울 링 (Foiling) 현상 (고체 표면에 불필요한 물질이 축적되어 기능이 손상되는 현상)은 인터페이스에서 발생합니다. AMEWS 책임자 인 세스 달링 (Seth Darling)은“물과 이온을 포함하여 물을 처리, 처리 및 처리하는 시스템을 구성하는 재료와 물 사이의 인터페이스에서 우리가 직면 한 수중 환경 문제에 직면하고있는 수많은 과제는 다음과 같습니다. PME 동료. "실험과 통합 된 Galli의 양자 역학적 시뮬레이션은 Nature Communications 에서 연구 된 탄산염과 같은 이온이 존재하는 수성 계면 현상을 이해하는 데 실질적인 차이를 만들 수 있습니다 ."
참조 : 2020 년 1 월 21 일, Nature Communications , Ding Pan and Giulia Galli의“초임 계수에서 탄산염의 종을 결정하는 첫 번째 원리 방법” . DOI : 10.1038 / s41467-019-14248-1 자금 : AMEWS를 통한 에너지 부, Alfred P. Sloan 재단, 중국 자연 과학 재단, Croucher Foundation 및 DOE.
https://scitechdaily.com/missing-link-identified-to-determine-carbon-in-deep-earth-reservoirs/
.태양 광 기술 혁신 : 세계 최고 양자점 태양 전지 효율
토픽 : 에너지녹색 에너지대중태양 전지대학 퀸즐랜드 으로 퀸즐랜드 대학 2020년 2월 18일 양자점 태양 전지 퀸즈랜드 대 (University of Queensland) 팀은 얇고 유연한 필름으로 만들 수 있고 어두운 곳에서도 전기를 생산하는 데 사용할 수있는 양자점 태양 전지를 개발했습니다. 크레딧 : UQ
양자점을 사용하여 태양 에너지를 전기로 변환 한 새로운 세계 기록. 퀸즐랜드 대 (University of Queensland)의 획기적인 발전 덕분에 단단한 표면 위에서 유연한 '피부'로 사용될 수있는 차세대 태양 광 발전 기술의 발전이 한 걸음 더 가까워졌습니다. UQ 연구원은 태양 전지 장치에서 태양 에너지에 노출 될 때 서로 전자를 통과하고 전류를 생성하는 '양자점'이라는 작은 나노 입자를 사용하여 태양 에너지를 전기로 변환하는 세계 기록을 세웠다. 개발은 기술을 상업적으로 실행 가능하게하고 전 세계 재생 가능 에너지 목표를 지원하기위한 중요한 단계를 나타냅니다. 혁신을 주도한 Lianzhou Wang 교수는 기존의 태양 광 기술은 단단하고 값 비싼 재료를 사용했다고 말했다. 그는“대학이 개발 한 새로운 종류의 양자점은 유연하고 인쇄 가능하다”고 말했다. “이로 인해 자동차, 비행기, 가정 및 웨어러블 기술에 전력을 공급하기 위해 투명한 피부로 사용할 수있는 가능성을 포함하여 광범위한 응용 분야가 열립니다. "전세계 에너지 믹스에서 재생 가능 에너지의 점유율을 높이려는 UN의 목표를 달성하는 데 중요한 역할을 할 수있었습니다." Wang 교수 팀은 고유 한 표면 엔지니어링 전략을 개발함으로써 양자점 태양 전지 효율에 대한 세계 기록을 세웠습니다. 양자점의 표면이 거칠고 불안정한 경향이 있다는 사실에 대한 이전의 문제를 극복하여 태양을 전류로 변환하는 데 덜 효율적입니다. 연주 왕 양자점 태양 전지
https://youtu.be/ubeijn2Gi-U
연구팀은 왼쪽에서 오른쪽으로 – Lianzhou Wang, Shanshan Ding, Mengmeng Hao, Yang Bai 박사. 크레딧 : UQ
Wang 교수는“이번 세대의 양자점은보다 저렴하고 대규모 인쇄 기술과 호환됩니다. “이전 세계 기록보다 거의 25 %의 효율성 향상이 중요합니다. 양자점 태양 전지 기술은 흥미로운 '전망'과 상업적으로 실행 가능한 기술의 차이입니다.” 퀸즐랜드 대학교 부총장 겸 피터 호지 AC (Peter Høj AC) 교수는 UQ 팀에게 축하를 전했다. Høj 교수는“세계는 탄소 배출을 신속하게 줄여야하므로 기존의 에너지 생성 기술을 개선하고 완전히 새로운 기술을 개발하기 위해 훨씬 더 많은 연구에 투자해야합니다. "기본 기술 및 과학 연구의 힘을 활용하는 것이이 프로세스의 큰 부분입니다. 이것이 바로 우리가 UQ에 집중하고있는 것입니다."
참조 :“고효율 콜로이드 Cs 1 - x FA x PbI 3 양자점 태양 전지를 위한 리간드 보조 양이온 교환 공학 ( 위상 분리 감소)”Mengmeng Hao, Yang Bai, Stefan Zeiske, Long Ren, Junxian Liu, Yongbo Yuan, Nasim Zarrabi , Ningyan Cheng, Mehri Ghasemi, Peng Chen, Miaoqiang Lyu, Dongxu He, Jung-Ho Yun, Yi Du, Yun Wang, Shanshan Ding, Ardalan Armin, Paul Meredith, Gang Liu, Hui-Ming Cheng 및 Lianzhou Wang, 2020 년 1 월 20 일 , 자연 에너지 . DOI : 10.1038 / s41560-019-0535-7 이 연구는 호주 연구위원회의 디스커버리 프로그램에 의해 호주 및 해외의 많은 동료들과 공동으로 자금을 지원했습니다.
.MIT, 인공 지능을 사용하여 강력한 새로운 항생제 식별
주제 : 항생제인공 지능박테리아생명 공학CSAIL미생물학MIT 작성자 : 매사추세츠 공과 대학 ANNE TRAFTON 2020 년 2 월 20 일 인공 지능 항생제 MIT 연구원은 기계 학습 알고리즘을 사용하여 강력한 새로운 항생제 화합물을 확인했습니다.
딥 러닝 모델은 많은 종류의 항생제 내성 박테리아를 죽일 수있는 강력한 신약을 식별합니다. 기계 학습 알고리즘을 사용하여 MIT 연구원은 강력한 새로운 항생제 화합물을 확인했습니다. 실험실 테스트에서이 약물은 알려진 모든 항생제에 내성이있는 일부 균주를 포함하여 세계에서 가장 문제가 많은 질병을 일으키는 박테리아를 죽였습니다. 또한 두 가지 다른 마우스 모델에서 감염을 제거했습니다. 며칠 만에 1 억 개가 넘는 화합물을 선별 할 수있는 컴퓨터 모델은 기존 약물과 다른 메커니즘을 사용하여 박테리아를 죽일 수있는 잠재적 항생제를 추출하도록 설계되었습니다. MIT의 의료 공학 연구소의 의료 공학 및 과학 교수 인 제임스 콜린스 (James Collins)는“우리는 새로운 시대의 항생제 약물 발견에서 인공 지능의 힘을 활용할 수있는 플랫폼을 개발하고 싶었습니다. (IMES) 및 생물 공학과. "우리의 접근 방식은이 놀라운 분자를 밝혀 냈는데 이것은 아마도 발견 된 가장 강력한 항생제 중 하나 일 것입니다." 그들의 새로운 연구에서, 연구원들은 또한 다른 유망한 항생제 후보를 확인했으며, 더 많은 시험을 계획하고 있습니다. 그들은이 모델이 약물이 박테리아를 죽일 수있게하는 화학 구조에 대해 배운 것에 기초하여 새로운 약물을 설계하는데 사용될 수 있다고 믿는다. MIT의 컴퓨터 과학 및 인공 지능 연구소 (CSAIL)에서 전기 공학 및 컴퓨터 과학의 델타 전자 교수 인 레지나 바질 레이 (Regina Barzilay)는“머신 러닝 모델은 전통적인 실험 방식에 비해 엄청나게 비싼 대규모 화학 공간을 silico에서 탐색 할 수 있습니다. . MIT의 Abdul Latif Jameel Clinic of Health에서 기계 학습을위한 교수 공동 리더 인 Barzilay와 Collins는 오늘 Cell에 등장하는이 연구의 선임 저자입니다 . 이 논문의 첫 번째 저자는 MIT의 포스트 닥이자 MIT와 하버드의 광범위한 연구소 인 Jonathan Stokes입니다.
새로운 파이프 라인
지난 수십 년 동안, 새로운 항생제는 거의 개발되지 않았으며 새로 승인 된 항생제는 기존 약물과 약간 다릅니다. 새로운 항생제를 선별하는 현재의 방법은 종종 막대한 비용이 들고, 상당한 시간 투자가 필요하며, 일반적으로 좁은 범위의 화학적 다양성으로 제한된다. Collins는“우리는 항생제 내성에 대한 위기에 직면하고 있으며, 이러한 상황은 기존 항생제에 내성이있는 병원체의 수가 증가하고 있으며 새로운 항생제에 대한 생명 공학 및 제약 산업의 빈혈 파이프 라인으로 인해 발생하고 있습니다. 그는 완전히 새로운 화합물을 찾기 위해 Barzilay, Tommi Jaakkola 교수 및 그들의 학생 Kevin Yang, Kyle Swanson 및 Wengong Jin과 협력하여 이전에 분자 구조를 분석하도록 훈련시킬 수있는 기계 학습 컴퓨터 모델을 개발했습니다. 박테리아를 죽일 수있는 능력과 같은 특정 특성과 연관시킵니다. "실리코에서"스크리닝에 예측 컴퓨터 모델을 사용한다는 아이디어는 새로운 것이 아니지만, 지금까지 이러한 모델은 약물 발견을 변형시키기에 충분히 정확하지 않았습니다. 이전에는 분자가 특정 화학 그룹의 존재 또는 부재를 반영하는 벡터로 표시되었습니다. 그러나 새로운 신경망은 이러한 표현을 자동으로 학습하여 분자를 연속 벡터로 매핑하여 이후에 특성을 예측하는 데 사용됩니다. 이 경우 연구원들은 분자가 대장균을 죽이는 데 효과적인 화학적 특징을 찾기 위해 모델을 설계했습니다. 이를 위해 FDA는 약 1,700 개의 FDA 승인 약물과 다양한 구조와 광범위한 생물 활성을 가진 800 가지 천연 제품을 포함하여 약 2,500 개의 분자에 대한 모델을 교육했습니다. 일단 모델이 훈련되면, 연구원들은 약 6,000 개의 화합물 라이브러리 인 Broad Institute의 Drug Repurposing Hub에서 테스트했습니다. 이 모델은 강력한 항균 활성을 가지고 있으며 기존의 항생제와 다른 화학 구조를 갖는 것으로 예측 된 하나의 분자를 선택했습니다. 다른 기계 학습 모델을 사용하여 연구원들은이 분자가 인간 세포에 대해 독성이 낮을 가능성이 있음을 보여주었습니다. “2001 : A Space Odyssey”의 가상 인공 지능 시스템이 연구진이 할리 신이라고 부르기로 결정한이 분자는 이전에 가능한 당뇨병 약물로 조사되었습니다. 연구진은 환자로부터 분리되어 실험실 요리에서 자라는 수십 개의 박테리아 균주에 대해 테스트했으며 클로스 트리 디움 디피 실레, Acinetobacter baumannii 및 Mycobacterium tuberculosis를 포함하여 치료에 저항력이있는 많은 박테리아를 죽일 수 있음을 발견했습니다. 이 약물은 치료하기 어려운 폐 병원체 인 슈도모나스 아에 루기 노사 (Pseudomonas aeruginosa)를 제외하고 그들이 시험 한 모든 종에 대해 효과가있었습니다. 살아있는 동물에서 할리 신의 효과를 테스트하기 위해 연구원들은이를 사용하여 이라크와 아프가니스탄에 주둔하는 많은 미국 군인들에게 감염된 박테리아 인 A. baumannii에 감염된 생쥐를 치료했습니다. 그들이 사용한 A. baumannii의 균주는 알려진 모든 항생제에 내성이 있지만, 할리 신 함유 연고를 바르면 24 시간 이내에 감염이 완전히 사라졌습니다. 예비 연구에 따르면, halicin은 세포막을 가로 지르는 전기 화학 구배를 유지하는 능력을 방해하여 박테리아를 죽이는 것으로 나타났다. 이 기울기는 다른 기능 중에서도 ATP (세포가 에너지를 저장하는 데 사용하는 분자)를 생성하는 데 필요하므로, 기울기가 파괴되면 셀이 죽습니다. 이러한 유형의 살해 메커니즘은 박테리아가 저항력을 발달시키기 어려울 수 있다고 연구원들은 말했다. “멤브레인 구성 요소와 연관 될 가능성이있는 분자를 다룰 때 세포가 외막의 화학을 변화시키기 위해 단일 돌연변이 나 두 개의 돌연변이를 반드시 획득 할 필요는 없습니다. 이와 같은 돌연변이는 진화론 적으로 획득하기에는 훨씬 더 복잡한 경향이있다”고 스토크 스는 말했다. 이 연구에서 연구진은 대장균이 30 일의 치료 기간 동안 할리 신에 대한 내성을 나타내지 않음을 발견했습니다. 대조적으로, 박테리아는 1 내지 3 일 이내에 항생제 시프로플록사신에 대한 내성을 발달시키기 시작하였고, 30 일 후, 박테리아는 실험 시작시보다 시프로플록사신에 대해 약 200 배 더 저항력이 있었다. 연구원들은 인간에게 사용하기 위해 제약 회사 또는 비영리 단체와 협력하여 할리 신에 대한 추가 연구를 추구 할 계획입니다.
최적화 된 분자
연구진은 halicin을 식별 한 후 ZINC15 데이터베이스에서 선택된 1 억 개 이상의 분자를 선별하기 위해이 모델을 사용했다. 이 화면은 3 일밖에 걸리지 않았지만 기존 항생제와 구조적으로 유사하지 않으며 인간 세포에 무독성 인 것으로 예측 된 23 개의 후보를 확인했습니다. 5 종의 박테리아에 대한 실험실 테스트에서 연구진은 8 개의 분자가 항균 활성을 보였으며 2 개가 특히 강력하다는 것을 발견했습니다. 연구원들은 이제이 분자들을 추가로 테스트하고 더 많은 ZINC15 데이터베이스를 스크리닝 할 계획이다. 또한이 모델을 사용하여 새로운 항생제를 설계하고 기존 분자를 최적화 할 계획입니다. 예를 들어, 특정 항생제 만 특정 박테리아만을 대상으로하는 기능을 추가하여 모델을 훈련시켜 환자의 소화관에서 유익한 박테리아를 죽이지 못하게 할 수 있습니다. 참조 :“항생제 발견에 대한 딥 러닝 접근법”Jonathan M. Stokes, Kevin Yang, Kyle Swanson, Wengong Jin, Andres Cubillos-Ruiz, Nina M. Donghia, Craig R. MacNair, Shawn French, Lindsey A. Carfrae, Zohar Bloom-Ackerman, Victoria M. Tran, Anush Chiappino-Pepe, Ahmed H. Badran, Ian W. Andrews, Emma J. Chory, George M. Church, Eric D. Brown, Tommi S. Jaakkola, Regina Barzilay 및 James J. 콜린, 2020 년 2 월 20 일, Cell . DOI : 10.1016 / j.cell.2020.01.021 이 연구는 Abdul Latif Jameel Clinic of Health에서 기계 학습, 국방 위협 감소 기관, Broad Institute, DARPA Make-It 프로그램, 캐나다 건강 연구소, 캐나다 혁신 재단, 캐나다 연구 위원장의 지원을 받았습니다. 프로그램, 밴팅 ship 로우 십 프로그램, 휴먼 프론티어 과학 프로그램, 퍼싱 스퀘어 재단, 스위스 국립 과학 재단, 국립 보건 연구소 조기 조사관 상, 국립 과학 재단 대학원 연구 펠로우쉽 프로그램, 아니타와 조쉬 베켄 슈타인의 선물 .
https://scitechdaily.com/mit-uses-artificial-intelligence-to-identify-powerful-new-antibiotic/
.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.
.MIT 화학자들, 양자점 분광계 개발
TOPICS : 화학MIT나노 과학나노 기술대중분광계 작성자 : ANNE TRAFTON, MIT NEWS OFFICE 2015 년 7 월 1 일 MIT 화학자들, 양자점 분광계 설계 이 그림에서 QD (Quantum Dot) 분광계 장치는 주요 제조 단계 인 QD 필터를 인쇄하고 있습니다. 다른 분광계 접근법은 필요한 광학 구조를 만들기 위해 복잡한 시스템을 가지고 있습니다. QD 분광계 방식에서는 액체 방울을 인쇄하여 광학 구조 (QD 필터)를 생성합니다. 이 접근 방식은 유연성, 단순성 및 비용 절감 측면에서 독특하고 유리합니다. 크레딧 : Mary O'Reilly
MIT의 연구원 들은 스마트 폰 내에서 작동하기에 충분히 작은 양자점 분광계를 설계하여 휴대용 광 분석이 가능합니다. 분광계로 알려진 빛의 특성을 측정하는 기기는 물리적, 화학적 및 생물학적 연구에 널리 사용됩니다. 이러한 장치는 일반적으로 휴대하기에는 너무 크지 만 MIT 과학자들은 이제 양자점이라고하는 작은 반도체 나노 입자를 사용하여 스마트 폰 카메라에 들어가기에 충분히 작은 분광기를 만들 수 있음을 보여주었습니다. 이 기기는 질병, 특히 피부 상태를 진단하거나 환경 오염 물질과 음식 상태를 감지하는 데 사용될 수 있다고 전 MIT 포스트 독이 자 첸트 7 월 2 일자에 양자점 분광계를 기술 한 논문 의 수석 저자 인 지에 바오 (Jie Bao)는 말한다 . 이 연구는 또한 컴퓨터와 텔레비전 스크린뿐만 아니라 세포와 생물학적 분자의 라벨링에 주로 사용 된 양자점에 대한 새로운 응용을 나타낸다. MIT의 레스터 울프 화학 교수이자 논문의 수석 저자 인 Moungi Bawendi는“분광계에 양자점을 사용하는 것은 우리가 시도한 다른 모든 방법에 비해 매우 간단하게 적용 할 수 있습니다. 수축 분광계 가장 초기의 분광기는 빛을 구성 파장으로 분리하는 프리즘으로 구성되어 있으며, 현재 모델은 회절 격자와 같은 광학 장비를 사용하여 동일한 효과를 얻습니다. 분광계는 물리학에서 원자 과정 및 에너지 수준을 연구하거나 생체 의학 연구 및 진단을위한 조직 샘플 분석과 같은 다양한 응용 분야에 사용됩니다. 부피가 큰 광학 장비를 양자점으로 대체함으로써 MIT 팀은 분광계를 미국의 1/4 크기로 축소하고 양자점의 고유 한 유용한 특성을 활용할 수있었습니다. 1980 년대 초에 발견 된 나노 결정의 한 유형 인 양자점은 납, 카드뮴과 같은 금속을 황, 셀레늄 또는 비소를 포함한 다른 원소와 결합하여 만들어집니다. 이러한 출발 물질의 비율, 온도 및 반응 시간을 제어함으로써 과학자들은 밴드 갭 (bandgap)으로 알려진 전자적 특성의 차이로 거의 무제한의 도트를 생성 할 수 있으며, 이는 각 도트가 흡수 할 빛의 파장을 결정합니다. 그러나, 양자점에 대한 기존의 응용 분야의 대부분은 이러한 광범위한 흡광도를 이용하지 않습니다. 대신, 라벨링 셀 또는 새로운 유형의 TV 스크린과 같은 대부분의 응용 분야는 제어하기가 훨씬 어려운 양자점 형광을 이용한다고 Bawendi는 말합니다. "매우 밝게 형광을내는 것은 매우 어렵습니다."라고 그는 말합니다. "도트를 보호해야하며이 모든 엔지니어링 작업을 수행해야합니다." 과학자들은 또한 양자점을 기반으로 태양 전지를 연구하고 있는데,이 점은 빛이 전자로 변환하는 점의 능력에 의존합니다. 그러나이 현상은 잘 알려져 있지 않으며 조작하기가 어렵습니다. 한편, 양자점의 흡수 특성은 잘 알려져 있고 매우 안정적이다. Bao는“이러한 속성에 의존 할 수 있다면 상대적으로 짧은 기간에 더 큰 영향을 줄 수있는 응용 프로그램을 만들 수 있습니다. 넓은 스펙트럼 새로운 양자점 분광계는 각각 특정 세트의 빛의 파장을 필터링하는 수백 개의 양자점 재료를 배치합니다. 양자점 필터는 박막으로 인쇄되어 휴대폰 카메라에서 발견되는 CCD (charge-coupled device)와 같은 광 검출기 위에 배치됩니다. 연구원들은 각 필터에 의해 흡수 된 광자의 백분율을 분석하는 알고리즘을 만든 다음, 각각의 정보를 재결합하여 원래 광선의 강도와 파장을 계산합니다. 양자점 물질이 많을수록 더 많은 파장을 커버하고 더 높은 해상도를 얻을 수 있습니다. 이 경우 연구원들은 약 300 나노 미터 범위에 걸쳐 약 200 가지 유형의 양자점을 사용했습니다. 도트가 많을수록 이러한 분광계는 더 넓은 범위의 광 주파수를 커버하도록 설계 될 수 있습니다. “Bawendi와 Bao는 소형 분광계를 위해 반도체 양자점의 제어 된 광 흡수를 활용하는 아름다운 방법을 보여주었습니다. 그들은 작을뿐만 아니라 높은 처리량과 높은 스펙트럼 분해능을 가진 분광계를 보여줍니다.”라고 버클리에있는 캘리포니아 대학 물리학과 부교수 인 펭 왕 (Feng Wang)은 말합니다. 연구. 소형 핸드 헬드 장치에 통합되면이 유형의 분광계를 사용하여 피부 상태를 진단하거나 소변 샘플을 분석 할 수 있다고 Bao는 말합니다. 또한 맥박 및 산소 수준과 같은 활력 징후를 추적하거나 피부를 손상시키는 능력이 크게 다른 자외선의 다른 주파수에 대한 노출을 측정하는 데 사용될 수 있습니다. Bao는“이러한 분광계의 핵심 구성 요소 인 양자점 필터 어레이는 솔루션 기반 처리 및 인쇄로 제작되므로 상당한 잠재적 인 비용 절감이 가능합니다”라고 Bao는 덧붙입니다. 이 연구는 MIT의 군인 나노 기술 연구소에서 자금을 지원했다.
간행물 : Jie Bao & Moungi G. Bawendi,“콜로이드 양자점 분석기, Nature 523, 67–70 (2015 년 7 월 2 일); 도 : 10.1038 / nature14576
https://scitechdaily.com/mit-chemists-develop-a-quantum-dot-spectrometer/
.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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