세계에서 가장 강력한 입자 가속기 한 걸음 더 가까이
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.자기 마이크로 로봇은 모세관 력을 사용하여 입자를 위치로 동축시킵니다
에 의해 펜실베니아 대학 4 배속으로 보이는 꽃 모양의 마이크로 로봇은 플라스틱 구슬에 접근하고 모세관 힘을 사용하여 꽃잎 중 하나에 붙인 다음 회전하여 원하는 위치에 놓습니다. 크레딧 : Penn Engineering 2020 년 2 월 7 일
미세한 스케일에서 물체를 집어 들고 배치하고 수집하고 배열하는 것은 지속적인 도전입니다. 나노 기술의 발전은 우리가 그와 같은 크기로 만들고자하는 것보다 더 복잡한 것들이 있지만 구성 요소 부분을 움직이기위한 도구가 부족하다는 것을 의미합니다. 공학 및 응용 과학부 (School of Engineering and Applied Science)의 새로운 연구에 따르면 자기장에 의해 원격으로 구동되는 단순하고 미세한 로봇이 모세관 력을 사용하여 유수 인터페이스에 떠있는 물체를 조작하는 방법을 알 수 있습니다. 이 시스템은 Applied Physics Letters 저널에 발표 된 연구에서 입증되었습니다 . 이 연구는 Penn Engineering의 화학 및 생물 분자 공학과의 Richer & Elizabeth Goodwin 교수 인 Kathleen Stebe와 실험실의 대학원생 인 Tianyi Yao가 주도했습니다. Stebe 연구소의 박사후 연구원 인 Nicholas Chisholm과 Penn Engineering의 GRASP 연구소의 연구원 인 Edward Steager가이 연구에 기여했습니다. Penn 팀의 연구에서 마이크로 로봇은 직경이 약 1 밀리미터 인 얇은 자석 조각입니다. 움직이는 부품이나 센서가 없어도 연구원들은 로봇보다 작은 물체를 골라 배치 할 수 있기 때문에 로봇이라고합니다. 이 능력은 마이크로 로봇이 작동하는 특수한 환경의 기능입니다 : 두 액체 사이의 계면에서. 이 연구에서 계면은 물과 일반적인 오일 인 헥사 데칸 사이에 있습니다. 일단 로봇은 그 인터페이스의 형태를 변형 시키며, 본질적으로 모세관 상호 작용의 보이지 않는 "힘장"으로 자신을 둘러싼 다. 나무의 뿌리에서 잎으로 물을 끌어들이는 것과 동일한 모세관 힘이 여기에서 플라스틱 미립자를 로봇 과 접촉 시키거나 이미 다른 가장자리에 붙어있는 입자 를 그리는 데 사용됩니다 .
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둥근 마이크로 로봇은 "도킹 스테이션"에 플라스틱 구슬을 쌓습니다. 크레딧 : University of Pennsylvania Stebe 박사는“이러한 모세관 힘을 사용해 물체를 조립했지만 이제는 로봇과 입자의 직경이 훨씬 가볍고 수십 배 작아졌다”고 말했다. "미크론 규모로 내려 가면, 다른 종류의 물리학이 왜곡을 지배한다는 것을 의미합니다. 수십 미크론에 이르는 물체를 수집하고 구성하는 것은 우리가 할 수있는 것이 아니라 상당히 큰 성과입니다. 손으로 할 수 있습니다. " 이 연구는 이러한 마이크로 로봇 과 그들이 조작하는 플라스틱 입자 사이의 상호 작용을 지배하는 물리학을 보여주었습니다 . "과거에는 정적 물체를 가져 와서 그 주위에 왜곡을 일으킨 다음 그 왜곡의 '높은 곡률'영역에 입자가 어떻게 끌리는지를 보여주었습니다. 이제 정적 물체 대신에 자석이 있습니다. "모바일 왜곡 소스로." Chisholm은“이로 인해 상황이 더 복잡해집니다. "로봇이 입자를 향해 움직일 때, 입자는 멀어 지도록 유동장을 생성하므로 유체 역학적 반발과 모세관 인력이 상호 작용합니다. 입자는 최소 에너지를 따르며, 이는 오르막길을 의미합니다." 정사각형 로봇을 사용하여 연구원들은 일단 변형의 크레스트 위로 입자를 얻었을 때 모서리에 강하게 끌렸다는 것을 알았습니다. 로봇이 광범위한 각도와 방향에서 목표물에 접근하고 예측 가능한 위치에서 입자로 끝날 수 있기 때문에 이것은 잠재적으로 유용한 특성입니다. Stebe는 "로봇 모양을 변경할 때 상호 작용의 유형과 강도를 변경하는 것으로 나타났습니다."라고 말합니다. "샤프 코너는 잔인한 죽음처럼 입자를 붙잡지만, 코너를 부드럽게 할 때 로봇에게 스핀을 줘서 해제 할 수 있습니다."
정사각형 로봇의 모서리에 입자가 강하게 끌립니다. 녹색 외곽선은 로봇이 접근함에 따라 입자가 취하는 궤도를 보여줍니다. 크레딧 : University of Pennsylvania
연구팀은 모서리가 부드러운 사각형 외에도 원형 로봇과 꽃 모양의 로봇을 실험했다. 꽃 모양의 로봇의 "꽃잎"은화물 입자의 위치를 가장 정확하게 제어 할 수있는 꽃 모양 로봇의 "꽃잎"으로 제자리에서 회전하여화물을 정확하게 해제 할 수 있다는 이점이있었습니다. 마침내 팀은 도킹 스테이션을 시연했습니다. 고정 된 물결 모양의 플라스틱 조각으로 구성된 도킹 스테이션은 인터페이스 위와 아래에 있습니다. 이 배열은 재료가 인터페이스를 가로 지르는 매우 예측 가능한 왜곡 세트를 제공합니다. Steager는 "이러한 로봇을 움직여 물건을 모을 수있다"면서 "한 번에 하나씩 조각을 집어 들고 원하는 곳에 도킹하여 복잡한 재료를 만들 수있다"고 말했다. 로봇과 입자 사이의 상호 작용은 만들어진 재료와 아무런 관련이 없기 때문에 광범위한 응용이 가능합니다. "이 연구에서 우리가 조작하는 입자는 인간 세포의 평균 크기 또는 그보다 작은 크기입니다."라고 Yao는 말합니다. "이러한 종류의 시스템은 자기 마이크로 로봇과 함께 단일 세포 생물학 분야에서 응용 될 수 있습니다 실험의 다른 단계를 통해 개별 세포를 움직입니다. "이러한 입자는 센서 시스템의 일부일 수도 있습니다."라고 그는 말합니다. "인터페이스에 로봇 및 센서 입자가있는 경우 이러한 입자를 수집하고 매우 정밀한 공간 제어를 통해 전체 어셈블리를 대상 영역으로 운반 할 수 있습니다.이 시나리오에서는 매우 낮은 농도의 센서 입자 가 필요합니다. 시험 후 쉽게 후퇴 할 수 있습니다. " 앞으로의 작업에는 환경에서 물체를 조작하기위한 더 큰 마이크로 로봇 모양 및 동작 라이브러리와 로봇에 대한 자율성을 높일 수있는보다 강력한 감지 및 제어 시스템을 개발하는 작업이 포함됩니다.
더 탐색 기술은 자석, 빛을 사용하여 소프트 로봇을 제어하고 재구성합니다. 추가 정보 : Tianyi Yao et al. 자기 미세 로봇, Applied Physics Letters (2020)를 사용하여 모세관을 통해 유체 계면에서 수동 입자의 직접 조립 및 미세 조작 . DOI : 10.1063 / 1.5130635 저널 정보 : 응용 물리 편지 펜실베이니아 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-magnetic-microrobots-capillary-coax-particles.html
.포유류 세포에서 유전자 프로그램 작성을위한 새로운 플랫폼
에 의해 노스 웨스턴 대학 크레딧 : Joshua Leonard, Hailey Edelstein, Patrick Donahue 및 Joe Muldoon, Northwestern University. Creative Commons 2.0 라이센스에 따라 사용 및 수정 된 NIAID / NIH의 셀 이미지. CC0에 따라 사용 및 수정 된 James Hedberg의 DNA 브러시.2020 년 2 월 7 일
노스 웨스턴 대학 (Northwestern University)에서 개발 된 새로운 합성 생물학 툴킷은 연구자들이 새로운 기능을 가진 포유류 세포를 설계하는 데 도움을 줄 것입니다. COMET (Composable Mammalian Elements of Transcription)이라고하는 툴킷에는 합성 전사 인자와 프로모터의 앙상블이 포함되어있어 이전에는 불가능했던 방식으로 유전자 발현 프로그램을 설계하고 조정할 수 있습니다. 그 결과 암과 같이 치료하기 어려운 질병에 대한 새로운 치료법이 될 수 있습니다. "우리의 장기적인 목표는 바이오 엔지니어가 맞춤형 세포 기반 치료법을 구축하고 디자인 목표를 유전자 프로그램으로 낮추는 데 적합한 생물학적 부품이 필요하다는 것입니다.이 COMET 툴킷을 구축하는 것은 우리가 포유류 세포에서 새로운 기능을 진정으로 설계 할 수 있도록하는 중요한 단계입니다. "라고 노스 웨스턴 대학교 맥코믹 엔지니어링 스쿨 (McCormick School of Engineering)의 화학 및 생물 공학 부교수 조쉬 레너드 (Josh Leonard)는 말했다. 또한 노스 웨스턴의 합성 생물학 센터의 회원이기도합니다. 결과는 2 월 7 일 Nature Communications 저널에 발표되었다 . 세포를 튜닝하는 새로운 기술 만들기 합성 생물학 연구자들은 새로운 기능을 제공하기 위해 DNA를 변경하여 세포를 재 프로그래밍하려고합니다. 연구자들은 박테리아 세포의 DNA를 재 프로그래밍하여 새로운 치료제와 화학 물질을 생성하는 데 성공했지만, 포유류 세포는 현재 복잡한 기본 생물학으로 인해 수정하기가 더 어렵습니다. CRISPR-Cas9와 같은 강력한 도구는 이러한 세포 내에서 단일 유전자를 편집 할 수 있지만, 이러한 도구를 사용하면 연구자들이 새로운 유전자 네트워크를 도입하고 미세 조정해야하는보다 미묘하고 정교한 기능을 쉽게 만들 수 없습니다. Leonard와 그의 팀은 신체에서 종양을 발견하고 질병 부위에서 암을 치료하는 재 프로그래밍 된 세포 와 같은 세포 기반 치료법 개발에 관심 이 있지만, 가장 많은 기능을 구성 할 수있는 툴킷을 개발해야한다는 사실을 깨달았습니다. 유능한. 최근의이 분야의 진보는 그러한 복잡한 시스템의 맥락 내에서도 바람직한 치료 기능을 식별 할 수있는 길을 닦았으며, 주요 과제는 이러한 작업을 수행하기 위해 세포를 변형시키는 방법을 알아내는 것이 었습니다. 레너드 연구소의 대학원생이자 논문의 첫 번째 저자 인 패트릭 도나휴 (Patrick Donahue)는“우리가 개발하는 치료법에는 정교한 기술이 필요합니다. "우리는 포유 동물 세포에서 구현할 수있는 기능을 확장하기 위해 그러한 기술 중 하나를 개발할 수있는 기회가있었습니다. 그래서 박사 과정을 시작할 때 우리는 앉아서 '전사 공학에서 어떤 특성을 원하겠습니까?' 툴킷? ' " 현장을 발전시키는 새로운 도서관 그 후 연구팀은 유전자 발현의 디자인과 튜닝을 가능하게하는 프로모터와 전사 인자 (DNA를 RNA에 복사하는)의 라이브러리를 개발했다. 저자들은 유전자 발현 수준의 정확한 조정을 가능하게하기 위해 이들 구성 요소와 이들이 어떻게 함께 작용 하는지를 특징 지었다. 또한 시스템 작동 방식을 설명하는 수학적 모델 을 개발했습니다 . "A의 합성 생물학 기술, 수학적 모델을 갖는 것은 다른 연구는 적용에 따라 확장 할 수 있음을 재사용하고 예측 모듈을 가능하게하기위한 필수적이다. 우리는 COMET 시스템에이 원리를 모델링,"레너드와 협력 네다 바 게리는 말했다. Bagheri는 노스 웨스턴 (Northwestern) 의 화학 및 생물 공학 부교수 이며 워싱턴 대학 (University of Washington Seattle)의 Distinguished Washington Research Foundation Investigator입니다. 현재 Leonard와 그의 팀은 치료법을 종양에 직접 전달하는 것과 같이 정교한 기능을 수행 할 수있는 생물학적 시스템을 구축하기 위해 플랫폼을 사용하기 위해 노력하고 있습니다. 여기에는 조직의 건강 여부를 판단하기 위해 환경을 평가할 수있는 세포를 프로그래밍하는 것이 포함됩니다. 그룹의 주요 사명은이 새로운 기술을 다른 그룹이 쉽게 사용할 수 있도록함으로써 다른 사람들이 COMET을 확장하고 여러 분야에 걸쳐 추가 연구를 수행 할 수 있도록하는 것입니다. bioRxiv에 관한 사전 발표 논문은 이미 많은 주목을 받았으며, 생물학적 부분은 Addgene에 의해 키트로 배포 될 것입니다. "COMET을 통해 연구자들은 테스트 할 수 없었던 가설을 테스트 할 수있어 유용한 생명 공학을 구축하고 면역 기능이나 개발과 같은 복잡한 프로세스에 대한 이해를 향상시킬 수 있습니다. 합성 생물학과 같은 신흥 기술 분야에서 기술 플랫폼을 만드는 것이 중요 우리는 COMET이 우리 커뮤니티가 다음에 무엇을 할 수있게되는지 알게되어 기쁩니다.”라고 Leonard는 말했습니다.
더 탐색 '스마트 한'세포 기반 치료법 구축 추가 정보 : Patrick S. Donahue et al., 포유류 세포에서 맞춤형 유전자 프로그램 작성을위한 COMET 툴킷, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-019-14147-5 저널 정보 : Nature Communications 노스 웨스턴 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-platform-genetic-mammalian-cells.html
.세계에서 가장 강력한 입자 가속기 한 걸음 더 가까이
런던 임페리얼 칼리지 헤일리 도닝 크레딧 : Imperial College London, 2020 년 2 월 6 일
과학자들은 차세대 고 에너지 입자 가속기를 가능하게하는 핵심 기술을 입증했습니다. 입자 가속기는 Large Hadron Collider와 같은 충돌체의 물질 구성을 조사하고 약물의 화학 구조 측정, 암 치료 및 실리콘 마이크로 칩 제조에 사용됩니다. 지금까지 가속 된 입자는 집중된 빔에서 양성자, 전자 및 이온이었다. 그러나 임페리얼 컬리지 런던 (Imperial College London) 연구자들을 포함하여 MICE (Muon Ionization Cooling Experiment) 협업이라는 국제 팀이 뮤온 빔 을 만들려고 노력하고 있습니다 . 뮤온은 전자와 같은 입자이지만 질량이 훨씬 큽니다. 이는 Large Hadron Collider보다 10 배 더 많은 에너지로 빔을 생성하는 데 사용될 수 있음을 의미합니다. 뮤온은 핵융합의 촉매로 물질의 원자 구조를 연구하고 X- 선이 침투 할 수없는 고밀도 물질을 통해 보는 데에도 사용될 수 있습니다. 중요한 단계의 성공 MICE는 오늘 뮤온 빔을 생성하는 중요한 단계의 성공을 발표했습니다. 결과는 오늘 Nature에 출판됩니다 . 실험은 영국의 Harwell 캠퍼스에있는 과학 및 기술 시설 협의회 (STFC) ISIS Neutron 및 Muon Beam 시설에서 MICE muon 빔 라인을 사용하여 수행되었습니다. 임페리얼 물리학과의 켄 롱 교수는이 실험의 대변인이다. "국제 협력에 대한 열정, 헌신, 노력, STFC 및 전 세계 연구소의 실험실 직원의 탁월한 지원 덕분에 이러한 게임 변화의 돌파구가 가능해졌습니다." 뮤온은 양성자 빔을 목표물에 부딪혀 생성됩니다. 그 후, 뮤온은 표적에서 생성 된 파편으로부터 분리되어 일련의 자기 렌즈를 통해 안내 될 수있다. 수집 된 뮤온은 산란 구름을 형성하므로 충돌 할 때 서로 충돌하여 흥미로운 물리적 현상을 일으킬 가능성이 실제로 낮습니다. 구름의 확산을 줄이려면 빔 냉각 이라는 프로세스 가 사용됩니다. 이것은 뮤온을 더 가깝게하고 같은 방향으로 움직이는 것을 포함합니다. 그러나 지금까지 자성 렌즈는 뮤온을 서로 더 가깝게 만들거나 같은 방향으로 움직일 수는 있지만 동시에 둘다는 아닙니다. 뮤온 냉각 MICE Collaboration은이 독특한 과제를 해결하기 위해 완전히 새로운 방법을 테스트하여 뮤온을 특수 설계된 에너지 흡수 재료를 통해 냉각시켜 냉각시킵니다. 이것은 강력한 초전도 자기 렌즈에 의해 빔의 초점이 매우 좁아지는 동안 이루어졌습니다. 빔을 밀도가 높은 구름으로 냉각 한 후, 정상적인 입자 가속기에 의해 정확한 방향으로 뮤온을 가속시켜 뮤온이 충돌 할 가능성이 훨씬 높아집니다. 또는 차가운 뮤온의 속도를 늦춰서 부패 산물을 연구 할 수 있습니다. STFC의 ISIS 시설과 협업 물리 코디네이터에 기반을 둔 Chris Rogers 박사는 다음과 같이 설명했습니다. "MICE는 입자 빔을 더 작은 부피로 압착하는 완전히 새로운 방법을 보여주었습니다.이 기술은 성공적인 뮤온 콜 라이더 를 만들기 위해 필요합니다. "대형 충돌기까지" "뮤온 이온화 냉각 실험에 의한 냉각의 실연"이 Nature에 출판되었다 .
더 탐색 ATLAS 실험, 사진으로 제작 된 뮤온 쌍에 대한 새로운 연구에서 쿼크-글루온 혈장 조사 추가 정보 : undefined undefined. Muon Ionization Cooling Experiment, Nature (2020)에 의한 냉각 시연 . DOI : 10.1038 / s41586-020-1958-9 저널 정보 : 자연 에 의해 제공 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)
https://phys.org/news/2020-02-world-powerful-particle-big-closer.html
.은광 톱니가 나노 광학을위한 밸리 코 히어 런트 라이트를 만듭니다
에 의해 흐로 닝언 대학 녹색 레이저 광으로 장치를 여기 (녹색) 한 후은 톱니 (오른쪽 패널)로 인해 응집성 형광 (빨간색)이 발생합니다. 스케일 바는 500 nm이다. 학점 : 삽화-그로 닝겐 대학교 한 앤예.2020 년 2 월 7 일
흐로 닝언 대학교 (University of Groningen)의 과학자들은은 톱니 나노 슬릿 어레이를 사용하여 실온에서 2 차원 텅스텐 이황화 플레이크에서 계곡 응집성 광 발광을 생성했다. 지금까지는 매우 낮은 온도에서만 가능했습니다. 코 히어 런트 광은 양자 전자 장치에 정보를 저장하거나 전송하는데 사용될 수있다. 이 플라즈몬-엑시톤 하이브리드 장치는 통합 된 나노 포토닉스 (light-based electronics)에 사용하기에 유망하다. 결과는 2 월 5 일 Nature Communications 에 발표되었습니다 . 이황화 텅스텐은 흥미로운 전자적 특성을 가지고 있으며 2-D 재료로 이용 가능하다. 그로 닝겐 대학교 복합 재료 그룹 물리학 책임자 저스틴이 (Justin Ye) 부교수는“ 단일 층 텅스텐 디설파이드 의 전자 구조는 가장 낮은 에너지 포인트 또는 밸리의 두 세트를 보여준다. 밸리-의존적 원형 편광으로 정보를 조작 할 수있는 새로운 자유도를 갖는 빛을 방출 할 수 있기 때문에, 하나의 가능한 응용은 포토닉스에있다. 그러나 Valleytronics에는 간섭 및 편광이 필요합니다. 불행하게도, 이전 연구는 텅스텐 이황화물에서 광 발광 분극이 실온 에서 거의 무작위임을 보여 주었다 . 밸리 Ye는“이황화 텅스텐은이 두 계곡이 동일하지 않다는 점에서 독특하다. 즉, 선형 편광을 만들려면 두 개의 계곡이 일관되게 반응하여 축광에서 빛을 생성해야합니다. "하지만 방에서 intervalley 산란 온도를 감지 할 수있을 정도의 일관성 만 가까운 제로입니다 매우 낮은 온도에서 달성되도록 크게 일관성을 파괴합니다." Ye와 그의 박사후 연구원 인 Chunrui Han (현재 중국 과학 아카데미 마이크로 전자 공학 연구소에서 일하고 있음)은은 톱니 나노 슬릿 어레이 형태의 플라즈몬 메타 서페이스를 사용하여 선형 편광을 만드는 다른 접근법을 시도했다. 이러한 물질은 텅스텐 디설파이드와 강하게 상호 작용하고 금속에서 전자기장의 형태로 빛에 의해 유도 된 공명을 전달할 수있다. Ye는 "광물질 상호 작용을 향상시킨다"고 말했다. 은 이황화 텅스텐의 단층 위에은 메타 서피스의 얇은 층을 추가함으로써, 계곡 응집성에 의해 유도 된 선형 분극이 실온에서 약 27 %로 증가된다. Ye는“이 실내 온도 성능은 매우 낮은 온도에서 측정 된 많은 이전 보고서에서 얻은 계곡 분극보다 훨씬 우수합니다. 톱니 패턴 형태의 플라즈몬 공명의 이방성을 텅스텐 디설파이드의 광학 반응에 첨가함으로써 선형 분극을 80 %로 추가로 증가시킬 수있다. 이는 Ye와 Han이이 물질에서 선형 편광 된 광 발광을 유도 할 수 있음을 의미합니다. 이러한 성과는 주변 온도에서 광전자 공학에서 텅스텐 이황화물 의 계곡 응집성 및 메타 서페이스의 플라즈몬 응집성을 모두 사용할 수있게한다 . 다음 단계는 축광을 유도 한 레이저 광 을 전기 입력 으로 교체하는 것 입니다.
더 탐색 연구원들은 2D 재료 단층으로 세계에서 가장 얇은 광학 홀로그램을 실현 추가 정보 : Chunrui Han et al., 플라즈몬 톱니 나노 슬릿 어레이와 결합 된 단층 WS2의 편광 공진 방출, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-14597-2 저널 정보 : Nature Communications 흐로 닝언 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-silver-sawtooth-valley-coherent-nanophotonics.html
.생물 다양성으로 인한 재무 수익
취리히 ETH 취리히 오리 쉬퍼 10 종 이상의 초원은 한 종의 초원 이상을 생산합니다. 크레딧 : Valentin Klaus 2020 년 2 월 7 일
농민들은 자신의 땅에서 생물 다양성을 증가시킴으로써 수입을 늘릴 수 있습니다. 이것은 ETH 취리히 및 기타 대학의 농업 과학, 생태 및 경제 분야를 포함한 학제 간 연구 팀이 얻은 결론입니다. 많은 농부들은 목초지 생물 다양성을 낮은 수확량과 재정적 손실과 연관시킵니다. ETH 취리히의 초원 과학 교수 인 니나 부흐 만 (Nina Buchmann)은“생물 다양성은 종종 수익성이없는 것으로 여겨지지만 실제로는 보상 할 수 있음을 보여준다. 농업 과학, 생태 및 경제의 인터페이스에 대한 학제 간 연구 에서 Buchmann과 동료들은 서로 다른 재배 강도를 조사한 목초지 실험을 기반으로 생물 다양성의 경제적 부가가치를 정량화 할 수있었습니다. 그들의 논문은 Nature Communications 저널에 실렸다 . 더 높은 수익 창출 ETH 취리히의 농업 경제 및 정책 교수 인 Robert Finger는“우리의 연구는 생물 다양성이 경제적으로 생산적인 생산 요소라는 것을 보여준다. 16 개의 다른 식물 종이 한 개가 아닌 밭에서 자라면 마초의 품질은 거의 동일하지만 수확량은 더 높아 우유 생산으로 얻을 수있는 소득과 직접적으로 관련됩니다. 핑거스와 부흐 만 그룹의 박사 과정생 인 세르게이 샤 우브 (Sergei Schaub)는“우리 연구의 결과적인 수입 증가는 광대 한 농지와 농지 간의 수확량 차이와 비교할 만하다. 스위스는 소위 생태 보상 지역, 즉 농부들이 생물 다양성을 증진시키는 데 특히주의를 기울이는 초원을 가지고 있습니다. 그러나이 지역은 종종 토양이 나쁘고 생산량은 양질의 목초지 와 비교할 수 없습니다 . 다행스럽게도 연구자들은 장기간 Jena Experiment의 데이터를 사용할 수 있었으며 다른 질문과 함께 동일한 현장에서 다른 농업 관행을 비교했습니다. "우리의 결과는 농부들이 1 년에 4 번 또는 한 번만 깎고 비옥하게하는지 여부에 관계없이 생물 다양성이 모든 지역에 경제적으로 긍정적 인 영향 을 미친다 는 것을 보여줍니다 "라고 Schaub는 말합니다. 그러나 땅이 더 강하게 재배 될수록 소수의 식물 종만이 수정과 빈번한 잔디 깎기를 견딜 수 있기 때문에 높은 수준의 생물 다양성을 유지하기가 더 어려워 진다고 그는 지적했다. 핑거는 스위스 농민들이 이미 다른 국가들보다이 경제적 효과를 더 많이 이용한다고 덧붙였다. 일반적으로 말하면, 스위스의 사료 생산에 사용되는 지역의 생물 다양성 은 종자 혼합물이 현지 조건에 적합하기 때문에 이미 생물 다양성이 풍부 합니다. 위험 보험으로서의 생물 다양성 연구원들은 결과가 그렇게 결정적이기를 기대하지 않았습니다. 부흐 만은 "생체 다양성은 일종의 위험 보험이기도하다"고 말했다. 그는 가뭄이나 홍수와 같은 극심한 사건에 대처하기 위해 다양한 초원이 더 나은 방법이라고 설명했다. 부흐 만 교수는“이것은 시간이 지남에 따라 수율이 더 안정적으로 유지된다는 것을 의미한다. 연구원들은 그들의 결과가 농민들이 자신의 땅에서 자라는 식물의 다양성을 증가시키는 것이 가치가 있다는 명확한 증거라고 생각합니다. 연구원들은 논문의 마지막 부분에서“다양한 초원을 보존하거나 복원하는 것은 윈윈 상황 일 수있다”고 지적했다. 이는 농민의 수확량과 운영 수입을 증가시킬뿐만 아니라 수분이나 수질과 같은 중요한 생태계 서비스를 개선하고 촉진하기 때문입니다.
더 탐색 생산 요소로서 생물학적 다양성 추가 정보 : Sergei Schaub et al. 준 자연 초원의 사료 품질, 수확량 및 수입에 대한 식물 다양성 영향, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-14541-4 저널 정보 : Nature Communications ETH 취리히 제공
https://phys.org/news/2020-02-biodiversity-yields-financial.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.
.특허받은 유전자 요법을 채굴 할 수있는 새로운 기술은 유망한 치료 옵션을 제공합니다
퍼듀 대학교 크리스 아담 퍼듀 대학교 (Purdue University)의 과학자 팀과 전 세계 기관이 모여 유전자 치료 치료에 사용할 수있는 전 세계적으로 특허를받은 혁신 기술을 더 잘 이해하고 있습니다. 크레딧 : Marxa Figueiredo / Purdue University2020 년 2 월 7 일
새로운 유전자 치료법이 암과 다른 질병을 목표로하면서 세계 유전자 치료 시장은 2024 년까지 130 억 달러에이를 것으로 예상됩니다. 현재 퍼듀 대학교 (Purdue University)와 전세계의 다른 연구 기관 의 과학자 팀이 유전자 치료 치료에 이용할 수있는 전 세계적으로 특허를받은 혁신 기술을 더 잘 이해하기 위해 함께 모였습니다 . 이들은 비 바이러스 적 방법에 중점을 두는데, 합성 또는 천연 화합물 또는 물리적 힘을 사용하여 바이러스 치료제 보다 독성이 낮은 물질을 요법 치료에 전달합니다. 퍼두 (Purdue) 수의과 대학의 기초 의학 부교수 인 마르 사 피게 이레도 (Marxa Figueiredo)는“유전자 치료에 비 바이러스 성 벡터를 사용할 수있는 가능성은 유전자 치료 연구에서 가장 흥미롭고 흥미로운 분야 중 하나이다. Purdue Research Foundation Technology Office of Technology와 협력하여 건강과 관련된 기술을 특허합니다. "이것은 전 세계의 대학과 회사에서 사용하는 기술 경로를 식별하고 다양한 유전자 치료 분야에 대한 새로운 트렌드를 발견하는 혁신적인 방법입니다." 과학자들은 유전자 치료 분야의 기술 동향을 파악하기 위해 빅 데이터 , 특허 및 임상 데이터 마이닝을 사용했습니다. 이 팀의 연구는 Nature Biotechnology 2 월 7 일 판에 발표되었습니다 . 그들은 그들의 분석이 유전자 치료를위한 미래의 발전을 인도하는 데 도움이 될 것이라고 생각합니다. 이 연구는 비 바이러스 성 벡터에 대한 유전자 치료 분야의 경향을 더 잘 이해하기 위해 새로운 데이터베이스와 방법을 사용하기 위해 전 세계의 연구자들을한데 모았습니다. 브라질 상파울루 대학교 (University of São Paulo)와 제휴 한 세포 기반 치료 센터의 코디네이터 인 Dimas Covas는 세포 요법에 대한 광범위한 경험을 빌려 주었다. Aglaia Athanassiadou, Virginia Picanço-Castro 및 Figueiredo는 유전자 치료를위한 비 바이러스 벡터에 대한 광범위한 경험에 기여했습니다. Cristiano Pereira와 Geciane Porto는 경제 및 비즈니스 관리에 대한 전문 지식을 분석에 제공했습니다. 각 분야의 기여는이 분야의 기술 동향을 파악할 수있는 새로운 방법을 달성하는 데 필수적이었습니다. 피게 이레도는“이 연구는 유전자 치료 분야의 다른 관점을 만들기 위해 매우 다양한 분야의 연구자들을 모았다”고 말했다. "우리 그룹은이 새로운 비 바이러스 유전자 치료 분야의 요구를 충족시키기 위해 새로운 벡터를 생성하고 특허를 얻기 위해 개별적으로 또는 공동으로 작업하고 있습니다."
더 탐색 연구팀은 유전자 치료 벡터를 신장에 주사 주입 추가 정보 : Virginia Picanço-Castro et al., 유전자 치료에 사용되는 비 바이러스 벡터에 대한 신흥 특허 환경, Nature Biotechnology (2020). DOI : 10.1038 / s41587-019-0402-x 저널 정보 : Nature Biotechnology Purdue University 제공
https://phys.org/news/2020-02-techniques-patented-gene-therapies-treatment.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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