과학자들은 실리콘의 전도성에 대해 가장 민감한 측정을 수행합니다
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.큰 외계 행성은 삶에 적합한 조건을 가질 수있다
에 의해 캠브리지 대학 K2-18b에 대한 작가의 인상. 크레딧 : Amanda Smith, 2020 년 2 월 26 일
천문학 자들은 지구의 두 배보다 큰 외계 행성이 잠재적으로 거주 할 수 있음을 발견하여 지구보다 상당히 크지 만 해왕성보다 작은 행성에 대한 생명의 탐색을 열었습니다. 케임브리지 대학교 (University of Cambridge)의 한 팀은 외계 행성 K2-18b의 질량, 반경 및 대기 데이터를 사용하여 행성 이 수소가 풍부한 대기권 아래 거주 가능한 조건에서 액체 물 을 호스팅 할 수 있다고 결정했습니다 . 결과는 천체 물리 학술지에 보고되어있다 . 124 광년 떨어져있는 외계 행성 K2-18b는 반경 2.6 배, 지구 질량의 8.6 배이며 온도가 액체 물 이 존재할 수있는 거주 지역 내에서 항성 주위를 공전 합니다. 두 팀은 수소가 풍부한 대기에서 수증기가 감지되었다고보고하면서이 행성은 2019 년 가을에 상당한 언론 보도 대상이되었습니다. 그러나, 대기의 정도와 그 내부의 상태는 알려지지 않았다. 케임브리지 연구소의 Nikku Madhusudhan 박사 는“수증기가 많은 외계 행성 대기에서 발견되었지만, 행성이 거주 가능 구역 에 있어도 반드시 거주 가능 조건을 의미하지는 않는다”고 말했다. 새로운 연구를 주도한 천문학. "습관성에 대한 전망을 확립하기 위해서는 행성 의 내부 및 대기 조건 , 특히 액체 물이 대기 아래에 존재할 수 있는지에 대한 통일 된 이해를 얻는 것이 중요합니다 ." K2-18b의 크기가 크면 더 큰 버전의 지구보다 더 작은 버전의 해왕성 일 것입니다. '미니 넵튠'은 내면의 암석과 철로 고압 수층을 둘러싸는 상당한 수소 '봉투'를 가질 것으로 예상된다. 수소 포락선이 너무 두꺼우면, 수층 표면의 온도와 압력이 너무 커서 생명을 유지하기가 어려울 것입니다. 이제 Madhusudhan과 그의 팀은 K2-18b의 크기에도 불구하고 수소 포락선이 너무 두껍지 않고 수층이 생명을 유지하기에 적합한 조건을 가질 수 있음을 보여주었습니다. 그들은 자료를 설명하기 위해 상세한 수치 모델과 통계적 방법을 사용하여 대기와 내부의 구성과 구조를 결정하기 위해 질량과 반경뿐만 아니라 대기에 대한 기존 관측을 사용했습니다. 연구원들은 상당한 양의 수증기로 대기가 수소가 풍부하다는 것을 확인했다. 그들은 또한 메탄과 암모니아와 같은 다른 화학 물질의 수준이 그러한 대기에 대해 예상보다 낮다는 것을 발견했습니다. 이러한 수준이 생물학적 과정에 기인 할 수 있는지 여부는 여전히 남아있다. 그런 다음 팀은 대기 속성을 행성 내부 모델의 경계 조건으로 사용했습니다. 그들은 대기의 성질과 행성의 질량과 반경을 설명 할 수있는 광범위한 모델을 탐구했습니다. 이를 통해 수소 엔벨로프의 범위와 수층의 온도와 압력을 포함하여 내부에서 가능한 조건 범위를 얻을 수있었습니다. 공동 저자 인 매튜 닉슨 (Matthew Nixon) 박사는“우리는 수소 포락선의 두께를 알고 싶어했다. 천문학 연구소의 학생. "이것은 여러 솔루션에 대한 질문이지만 모든 관측치를 함께 설명하기 위해 수소가 많이 필요하지 않다는 것을 보여주었습니다." 연구자들은 데이터가 허용하는 최대 수소 포락선의 범위는 지구 질량의 약 6 %이지만 대부분의 솔루션은 훨씬 적게 필요하다는 것을 발견했습니다. 최소 양 의 수소가 받는 유사한 질량 한 백만, 관한 질량 지구 대기 분획. 특히, 많은 시나리오는 지구의 바다에서 발견되는 것과 유사한 압력 및 온도에서 대기권 아래의 액체 물로 바다 세계를 허용합니다. 이 연구 는 지구와 같은 외계 행성을 넘어 지구보다 훨씬 큰 외계 행성에 대한 태양계 외부의 거주 조건 과 생체 서명에 대한 탐색을 시작한다 . 또한 K2-18b와 같은 행성 은 현재와 미래의 관측 시설을 통해 대기 관측에보다 쉽게 접근 할 수 있습니다. 이 연구에서 얻은 대기 제한은 다가오는 James Webb 우주 망원경과 같은 대규모 시설을 갖춘 미래 관측을 사용하여 구체화 할 수 있습니다.
더 탐색 천문학 자들이 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성에서 처음으로 물을 감지 한 방법 추가 정보 : 거주 가능 구역 외계 행성 K2-18b의 내부 및 분위기, 천체 물리학 저널 편지 (2020). DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab7229 저널 정보 : 천체 물리학 저널 에 의해 제공 캠브리지 대학
https://phys.org/news/2020-02-large-exoplanet-conditions-life.html
.과학자들은 실리콘의 전도성에 대해 가장 민감한 측정을 수행합니다
국가 표준 기술 연구소의 벤 피 스타 인 (Ben P. Stein) 실리콘에서 전하를 생성하기 위해 연구원들은 펄스 레이저 광을 샘플에 비 춥니 다. 가시 광선을 사용한 1 광자 테스트는 마이크로 미터 (백만 미터) 또는 그보다 작은 실리콘 샘플로만 침투합니다. 그러나 근적외선을 사용하는 새로운 2 광자 테스트는 밀리미터 (수천 미터) 이상으로 실리콘에 훨씬 더 깊이 침투합니다. 단일 광자 테스트는 비교적 적은 양으로 많은 전하 (여기에서 플러스와 마이너스로 표시됨)를 생성합니다. 대조적으로, 2 광자 테스트는 훨씬 더 큰 부피에서 훨씬 적은 전하를 생성합니다. 크레딧 : S. Kelley / NIST 2020 년 2 월 26 일
가장 잘 알려진 반도체 인 실리콘은 휴대폰, 랩톱 및 자동차의 전자 장치를 포함한 전자 장치에서 어디에나 존재합니다. 현재 NIST (National Institute of Standards and Technology)의 연구원들은 반도체 성능의 척도 인 실리콘에서 전하가 얼마나 빨리 이동하는지에 대해 가장 민감한 측정을 수행했다. 그들은 새로운 방법을 사용하여 과학자들이 이전에 테스트 할 수 없었던 상황, 특히 초 저전 하에서 실리콘이 어떻게 작동하는지 발견했다. 새로운 결과는 태양 전지 및 차세대 고속 셀룰러 네트워크를 포함하여 반도체 재료 및 응용 분야를 더욱 개선 할 수있는 방법을 제안 할 수 있습니다. NIST 과학자들은 오늘 Optics Express 에서 결과를보고합니다. 이전 기술과 달리, 새로운 방법은 실리콘 샘플 과 물리적 접촉 을 필요로하지 않으며 연구자들이 비교적 두꺼운 시편을 쉽게 테스트 할 수있어 반도체 특성을 가장 정확하게 측정 할 수 있습니다. NIST 연구원들은 이전에 다른 반도체를 사용하여이 방법의 원리 증명 테스트를 수행했습니다. 그러나이 최신 연구는 연구원들이 기존의 실리콘 기반 접촉 기반 방법에 비해 새로운 광 기반 기술을 도입 한 것은 이번이 처음 입니다. 언젠가이 작업이 산업계에서 어떻게 사용 될지 정확하게 말하기는 아직 이르다. 그러나 새로운 연구 결과는 태양 전지 , 단일 광자 광 검출기, LED 등의 효율을 잠재적으로 개선하는 등 다양한 응용 분야에서 더 나은 반도체 재료를 만드는 데 중점을 둔 미래의 작업의 기초가 될 수 있습니다 . 예를 들어 NIST 팀의 초고속 측정은 최신 디지털 셀룰러 네트워크 인 5 세대 (5G) 무선 기술에 사용되는 것과 같은 고속 나노 스케일 전자 장치의 테스트에 적합합니다. 또한이 연구에 사용 된 저 강도 펄스 광은 태양 전지가 태양으로부터받는 저 강도 광의 종류를 시뮬레이션합니다. NIST의 Tim Magnanelli는“이 실험에서 우리가 사용하는 빛은 태양 전지가 화창한 봄날에 흡수 할 수있는 빛의 강도와 유사하다. "따라서이 작업은 언젠가 태양 전지 효율을 개선하는 데 응용 될 수있을 것이다." 이 새로운 기술은 실리콘의 전하 이동이 도핑에 의해 어떻게 영향을 받는지에 대한 근본적인 이해를 얻는 가장 좋은 방법 일 것이다. 전도성을 증가시킵니다. 깊은 파고 연구자들은 물질이 반도체로서 얼마나 잘 수행되는지를 결정하고자 할 때 전도성을 평가합니다. 전도도를 측정하는 한 가지 방법 은 재료 내에서 전하가 얼마나 빨리 이동하는지에 대한 용어 인 " 충전 캐리어 이동성 "을 측정 하는 것입니다. 음전하 운반체는 전자입니다. 포지티브 캐리어는 "홀"이라고하며 전자가없는 곳입니다. 전하 캐리어 이동성 을 테스트하기위한 종래의 기술을 홀 방법이라고한다. 여기에는 샘플에 접점을 납땜하고 자기장의 접점을 통해 전기를 통과시키는 것이 포함됩니다. 그러나이 접촉 기반 방법에는 단점이 있습니다. 표면 불순물이나 결함 또는 접촉 자체의 문제로 인해 결과가 왜곡 될 수 있습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 NIST 연구원은 테라 헤르츠 (THz) 방사선을 사용하는 방법을 실험 해 왔습니다. NIST의 THz 측정 방법은 두 종류의 빛에 의존하는 전도도를 측정하는 빠르고 비접촉 방식입니다. 첫째, 초단파 가시광 펄스는 시료 내에서 자유롭게 움직이는 전자와 정공을 만들어냅니다.이 과정은 실리콘을 "광 도핑"하는 것입니다. 그런 다음 사람의 눈보다 훨씬 더 긴 파장을 가진 THz 펄스가 원적외선에서 마이크로파 범위로 볼 때 샘플에서 빛납니다. 가시광 선과 달리 THz 광은 실리콘 반도체 샘플과 같은 불투명 한 물질까지도 투과 할 수 있습니다. 얼마나 많은 빛이 샘플에 침투하거나 흡수되는지는 얼마나 많은 전하 캐리어가 자유롭게 움직이는 지에 달려 있습니다. 더 자유롭게 움직이는 전하 운반체 일수록 재료의 전도성이 높아집니다. NIST 화학자 Ted Heilweil은“이 측정에는 접촉이 필요하지 않습니다. "우리가하는 모든 일은 단지 빛입니다." 스위트 스팟 찾기 과거에는 연구원들이 단일 광자 가시 광선 또는 자외선을 사용하여 광 도핑 공정을 수행했습니다. 그러나 도핑을 위해 단 하나의 광자를 사용하는 문제는 일반적으로 샘플을 통해 작은 방식으로 만 침투한다는 것입니다. 또한 THz 광이 시료를 완전히 투과하기 때문에 연구원은이 방법을 효과적으로 사용하여 사람보다 약 10,000 배 더 얇은 100 ~ 100 억 미터의 두께 (10 ~ 100 나노 미터)의 매우 얇은 실리콘 시료 만 연구 할 수 있습니다. 머리. 그러나 샘플의 두께가 얇 으면 연구자들은 기존 홀 기술과 동일한 문제에 시달리고 있습니다. 즉, 표면 결함으로 인해 결과가 왜곡 될 수 있습니다. 샘플이 얇을수록 표면 결함의 영향이 커집니다. 연구진은 실리콘 샘플의 두께를 늘리거나 단일 광자 광을 사용하여 얻을 수있는 감도를 높이는 두 가지 목표 사이에서 고민을했다. 해결책? 한 번에 하나씩이 아니라 한 번에 두 개의 광자로 샘플을 조명하십시오. 실리콘에 2 개의 근적외선 광자를 비추면서 과학자들은 여전히 적은 양의 빛만 사용하고 있습니다. 그러나 입방 센티미터 당 가능한 가장 적은 전자와 홀을 생성하면서 훨씬 더 두꺼운 샘플을 통과하는 것으로 충분합니다. Magnanelli 박사는“한 번에 두 개의 광자가 흡수되면서 물질에 더 깊이 들어가서 전자와 정공이 훨씬 적게 발생하는 것을 볼 수있다”고 말했다. 2 광자 측정을 사용하면 연구원은 가능한 한 낮은 전력 수준을 유지할 수 있지만 여전히 시료에 완전히 침투 할 수 있습니다. 통상적 인 측정은 입방 센티미터 당 백조 이상의 캐리어를 해결할 수 있습니다. 새로운 방법을 사용하여 NIST 팀은 최소 10 조의 감도, 최소한 10 배 더 높은 감도, 즉 측정 임계 값을 낮추었습니다. 지금까지 연구 된 샘플은 다른 샘플보다 두껍습니다 (두께 0.5mm). 표면 결함 문제를 피하기에 충분히 두껍습니다. 그리고 NIST 연구자들은 자유 홀과 전자 측정을위한 임계 값을 낮추면서 몇 가지 놀라운 결과를 발견했습니다. 다른 방법들은 연구자들이 더 적은 수의 전자와 정공을 생성함에 따라, 이들기구는 시료에서 더 높고 더 높은 운반자 이동성을 측정하지만, 그 이후에는 이동 밀도가 너무 낮아서 운반자 밀도가 낮아지는 것으로 나타났습니다. NIST 연구자들은 비접촉 방식을 사용하여 이전에 생각했던 것보다 낮은 캐리어 밀도에서 고원이 발생하고 이동성이 이전에 측정 된 것보다 50 % 더 높다는 것을 발견했습니다. Heilweil은“예기치 못한 결과는 우리가 실리콘에 대해 알지 못했던 것을 보여줍니다. "이것은 기본 과학이지만 실리콘이 어떻게 작동하는지에 대해 더 많이 배우면 장치 제조업체가보다 효과적으로 실리콘을 사용하는 데 도움이 될 수 있습니다. 예를 들어 일부 반도체는 현재 사용되는 것보다 낮은 도핑 레벨에서 더 잘 작동 할 수 있습니다." 연구진은 또 다른 인기있는 감광성 반도체 인 GaAs (gallium arsenide)에이 기술을 사용하여 결과가 실리콘에 고유하지 않다는 것을 입증했다 . GaAs에서, 캐리어 이동성은 기존의 허용 한계보다 약 100 배 낮은 낮은 전하 캐리어 밀도로 계속 증가한다는 것을 발견했습니다. 향후 NIST 연구는 시료에 다양한 광 도핑 기법을 적용하고 시료 온도를 변화시키는 데 중점을 둘 수 있습니다. 더 두꺼운 샘플로 실험하면 반도체에서 훨씬 더 놀라운 결과를 얻을 수 있습니다. Heilweil은“우리가 두꺼운 시료에 2 광자 방법을 사용할 경우 THz 펄스로 프로브 할 수있는 더 낮은 캐리어 밀도를 생성 할 수있다.
더 탐색 빛으로 반도체 성능 테스트 추가 정보 : Timothy J. Magnanelli 등, 서브 밴드 갭 시간 분해 테라 헤르츠 분광법, Optics Express (2020)에 의한 실리콘의 캐리어 이동성 . DOI : 10.1364 / OE.382840 저널 정보 : Optics Express 국립 표준 기술 연구소에서 제공
https://phys.org/news/2020-02-scientists-sensitive-date-silicon.html
.중성자 별 핵의 구조를 밝히는 강한 핵력의 변화를 연구
매사추세츠 공과 대학 제니퍼 추 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 2 월 26 일
가장 일반적인 물질은 중력, 전자기 및 약한 힘과 함께 자연의 네 가지 기본 힘 중 하나 인 강한 핵력으로 알려진 보이지 않는 아 원자 접착제에 의해 유지됩니다. 강한 핵력은 원자핵의 양성자와 중성자 사이의 밀고 당기는 역할을하여 원자 자체가 붕괴되는 것을 방지합니다. 원자핵에서, 대부분의 양성자와 중성자는 물리학자가 그들의 상호 작용을 정확하게 예측할 수있을만큼 충분히 떨어져 있습니다. 그러나, 아 원자 입자가 실질적으로 서로 가까이있을 때 이러한 예측은 도전적이다. 이러한 초 단거리 상호 작용은 지구상 대부분의 경우에 드물지만 중성자 별과 다른 밀도가 높은 천체 물리학의 핵심을 정의합니다. 과학자들이 처음으로 핵 물리학을 탐구하기 시작한 이래로, 그러한 초 거리에서 강한 핵력이 어떻게 작용하는지 설명하기 위해 고군분투했습니다. MIT와 다른 곳의 물리학 자들은 처음으로 매우 짧은 거리에서 강한 핵력과 양성자와 중성자 사이의 상호 작용을 특징 지었다. 그들은 이전 입자 가속기 실험에 대한 광범위한 데이터 분석을 수행했으며, 양성자와 중성자 사이의 거리가 짧아 질수록 그들의 상호 작용에 놀라운 전이가 발생한다는 것을 발견했습니다. 원거리에서, 강한 핵력이 주로 단거리에서 중성자로 양성자를 끌어들이는 작용을하는 경우, 그 힘은 본질적으로 무차별해진다 : 상호 작용은 양성자를 중성자로 끌어 당기는 것뿐만 아니라, 격퇴 시키거나 밀기 위해 발생할 수있다 중성자 쌍 분리. MIT 물리학 자 조교수 인 오 헨은“이것은 매우 짧은 거리에서 강한 원자력에 어떤 일이 일어나는지에 대한 최초의 매우 상세한 모습이다. "이것은 주로 중성자 별과 핵 시스템 전체에 대한 이해에 큰 영향을 미칩니다." Hen와 그의 동료들은 Nature 지에 그들의 결과를 발표했다 . 그의 공동 저자로는 첫 번째 저자 인 Axel Schmidt Ph.D가 있습니다. '16, 전 대학원생 및 박사후 과정, 대학원생 Jackson Pybus, 학부생 Adin Hrnjic 및 MIT의 추가 동료, 히브리어 대학교, 텔 아비브 대학교, 올드 도미니언 대학교 및 CLAS Collaboration 회원 버지니아 주 뉴 포트 뉴스에있는 Jefferson Laboratory의 입자 가속기 인 CEBAF Large Accelerator Spectrometer (CLAS)에 참여한 기관의 과학자 그룹. 스타 드롭 스냅 샷 양성자와 중성자 사이의 초 단거리 상호 작용은 대부분의 원자핵에서 드물다. 그것들을 탐지하기 위해서는 엄청난 양의 극도로 높은 에너지의 전자가있는 포 멜링 원자가 필요합니다. 그 중 일부는 높은 운동량에서 움직이는 한 쌍의 핵 (양성자 또는 중성자)을 쫓아 낼 가능성이 있습니다. 매우 짧은 거리. "이러한 실험을 수행하려면 미친 듯이 고전류 입자 가속기가 필요합니다."라고 Hen은 말합니다. "최근에 우리는 탐지기 기능을 갖추고 있으며 이러한 유형의 작업을 수행하기에 충분한 프로세스를 이해하고 있습니다." Hen와 그의 동료들은 Jefferson Laboratory의 집 크기의 입자 탐지기 인 CLAS에 의해 이전에 수집 된 데이터를 채굴함으로써 상호 작용을 찾았다. JLab 가속기는 전례없이 높은 강도와 고 에너지 전자 빔을 생성합니다. CLAS 검출기는 1988 년부터 2012 년까지 작동되었으며, 그 실험 결과는 이후 연구원들이 데이터에 묻힌 다른 현상을 조사 할 수있게되었습니다. 그들의 새로운 연구에서, 연구원들은 CLAS 검출기에서 원자핵에 부딪히는 몇 조 전자에 해당하는 1 조의 데이터를 분석했다. 전자빔은 탄소, 납, 알루미늄 및 철로 만들어진 포일을 목표로하는데, 각각은 다양한 비율의 양성자 대 중성자 원자를 갖는다. 전자가 원자의 양성자 또는 중성자와 충돌 할 때, 전자가 흩어지는 에너지는 해당 핵의 에너지와 운동량에 비례합니다. "내가 무언가를 얼마나 열심히 쫓아 내고 얼마나 빨리 나왔는지 알면, 쫓겨 난 물건의 초기 운동량을 재구성 할 수있다"고 Hen은 설명했다. 이 일반적인 접근법으로, 팀은 4 조 전자 충돌을 조사하고 수백 쌍의 고 운동량 핵의 운동량을 분리하고 계산할 수있었습니다. Hen는이 쌍을 운동량과 서로 추론 된 거리가 중성자 별의 핵심에있는 매우 조밀 한 조건과 유사하기 때문에 "중성자 별 방울"에 비유합니다. 각 분리 된 쌍을 "스냅 샷"으로 취급하고 운동량 분포에 따라 수백 개의 스냅 샷을 구성했습니다. 이 분포의 최하위에서, 양성자-양자 쌍의 억제가 관찰되었는데, 이는 강한 핵력이 중간 높은 운동량과 짧은 거리에서 중성자로 양성자를 끌어들이는 작용을한다는 것을 나타낸다. 또한 분포를 따라 더 많은 양의 양성자 및 대칭에 의해 중성자-중성자 쌍이있는 것으로 나타 났는데, 이는 더 높은 운동량 또는 단거리에서 강한 핵력이 양성자 및 중성자뿐만 아니라 양성자와 양성자, 중성자와 중성자에도 적용됩니다. 이 결합력은 본질적으로 반발하는 것으로 이해되는데, 이는 근거리에서 중성자가 서로 강력하게 반발함으로써 상호 작용한다는 것을 의미한다. 슈미트는“강력한 핵력의 반발 핵심에 대한이 아이디어는 존재하는이 신화적인 것들과 관련이있다. "그리고 지금 우리는이 전환이 우리를 쳐다보고있는 데이터를 가지고 있습니다. 정말 놀라운 일이었습니다." 연구원들은 강한 핵력의 이러한 전환이 중성자 별의 구조를 더 잘 정의하는 데 도움이 될 수 있다고 생각합니다. Hen는 이전에 중성자 별의 핵심에서 중성자가 강한 인력을 통해 양성자와 짝을 이룬다는 증거를 발견했다. 연구자들은 새로운 연구를 통해 입자들이 훨씬 더 밀도가 높은 구성으로 포장되고 더 짧은 거리로 분리 될 때 강한 핵력이 중성자 사이의 반발력을 만들어 중성자 별의 핵심에서 별이 무너지는 것을 막아 준다는 증거를 발견했습니다 그 자체로. 쿼크 백 미만 팀은 두 가지 추가 발견을했습니다. 우선, 그들의 관측은 강한 핵력으로 인한 근거리 상관 관계의 형성을 설명하는 놀랍도록 간단한 모델의 예측과 일치합니다. 또한, 예상과 달리 중성자 별의 핵심은 개별 핵자를 구성하는 쿼크와 글루온 사이의 복잡한 상호 작용을 명시 적으로 설명 할 필요없이 양성자와 중성자 간의 상호 작용으로 엄격하게 설명 할 수 있습니다. 연구자들은 관측 결과를 기존의 강력한 핵력 모델과 비교했을 때, Argonne National Laboratory의 연구 그룹이 개발 한 모델 인 Argonne V18의 예측과 현저한 일치를 발견했습니다. 더 짧은 거리와 더 짧은 거리로 구분됩니다. 즉, 과학자들이 중성자 별의 속성을 계산하려면이 특정 Argonne V18 모델을 사용하여 코어의 핵 쌍 사이의 강한 핵력 상호 작용을 정확하게 추정 할 수 있다고 Hen은 말합니다. 새로운 데이터는 또한 중성자 별의 핵심을 모델링하는 다른 접근법을 벤치마킹하는데 사용될 수 있습니다. 연구자들이 가장 흥미로운 것은 쿼크와 글루온을 명시 적으로 고려하지 않고서도 동일한 모델이 극도로 먼 거리에서 핵자의 상호 작용을 묘사한다는 것입니다. 물리학 자들은 중성자 별 핵과 같은 매우 조밀하고 혼란스러운 환경에서 중성자 사이의 상호 작용은 쿼크와 글루온 사이의 더 복잡한 힘에 영향을 미쳐야한다고 가정했다. 이 모델은 이러한 복잡한 상호 작용을 고려하지 않고 근거리에서의 예측이 팀의 관측치와 일치하기 때문에 중성자 별의 핵심을 덜 복잡한 방식으로 설명 할 수 있다고합니다. "사람들은이 시스템이 너무 조밀해서 쿼크와 글루온의 수프로 간주되어야한다고 생각했다"고 Hen은 설명했다. "그러나 우리는 밀도가 가장 높은 곳에서도 양성자와 중성자를 사용하여 이러한 상호 작용을 설명 할 수 있습니다. 그들은 정체성을 유지하고이 쿼크 백으로 변하지 않는 것 같습니다. 따라서 중성자 별의 핵심은 사람들이 생각하는 것보다 훨씬 간단 할 수 있습니다 정말 놀랍습니다. "
더 탐색 상관 핵은 35 세의 미스터리를 해결할 수 있습니다 추가 정보 : 강력한 핵 상호 작용의 핵심, 자연 (2020) 조사. DOI : 10.1038 / s41586-020-2021-6 , https://nature.com/articles/s41586-020-2021-6 저널 정보 : 자연 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2020-02-space-protons-neutrons-heart.html
.배아기에 자기 수명보다 4배 가까이 자는 '킬리피시'… 인간의 노화 실마리 푸나
입력 2020.02.27 03:08 킬리피시(위)와 배아(아래)를 현미경으로 찍은 사진. 킬리피시의 배아는 자신의 수명보다 4배 가까운 시간 동안 휴면에 들어가 발생을 중단하지만 노화가 일어나지 않는다. 킬리피시(위)와 배아(아래)를 현미경으로 찍은 사진. 킬리피시의 배아는 자신의 수명보다 4배 가까운 시간 동안 휴면에 들어가 발생을 중단하지만 노화가 일어나지 않는다. /사이언스·스탠퍼드대 자기 수명보다 네 배 가까이 되는 시간 동안 잠을 자는 물고기 배아가 있다. 그동안에는 발생이 멈춰 노화가 일어나지 않는다. '터콰이즈 킬리피시'(African turquoise killifish) 이야기다. 미국 스탠퍼드대 등 국제 공동연구진은 지난 21일 국제학술지 사이언스에 이 같은 연구 결과를 발표했다. 킬리피시는 아프리카 모잠비크와 짐바브웨 연못에 서식한다. 이 지역은 수개월에서 수년 동안 건조한 날씨가 계속되기도 한다. 킬리피시 수명은 4~6개월 정도로 짧은 편이라, 연못의 물이 마르는 상황은 성체에는 크게 치명적이진 않을 수 있다. 하지만 아직 태어나지 않은 상태인 킬리피시 배아는 비가 내려 연못의 물이 다시 차오를 때까지 발생을 멈추고 휴면에 들어간다. 짧게는 5개월에서 최대 2년까지다. 이는 물고기 수명보다 더 긴 시간이다. 인간으로 비유하자면 80세 수명을 가진 사람이 160~400년으로 생명이 연장되는 셈이다. 과학자들은 가뭄 같은 악조건 속에서 나타날 수 있는 생명의 위협에 맞서 진화한 것으로 추정한다. 연구진은 일반 배아와 발달을 멈춘 배아에서 부화한 성체를 비교했다. 휴면기는 성체 물고기의 성장과 수명, 번식능력에 영향을 주지 않았다. 즉 자신의 수명보다 더 오랫동안 발생을 중단하는 기간 노화(老化)가 발생하지 않은 것이다. 그렇다고 휴면 기간 생명활동이 완전히 중단한 것은 아니었다. 세포분열과 조직 발달에 관여하는 유전자 발현은 억제됐지만, 근육 발달과 관련된 유전자는 발현됐다. 이 유전자가 없는 배아의 경우 휴면이 일찍 끝났다. 킬리피시의 이런 특성은 인류 노화의 비밀을 푸는 데 기여할 것으로 기대된다. 앤 브루넷 스탠퍼드 대 교수는 "휴면 상태를 조절해 성인의 조직과 세포 수명을 늘리는 것을 생각해볼 수 있다"고 말했다. 마크 반 길스트 워싱턴대 교수도 사이언스 논평논문에서 "이번 발견은 노화와 장수의 신비에 대한 통찰력을 제공할 수 있다"고 말했다. 킬리피시 수명은 실험용 쥐(약 2년)보다 짧고, 사람과 비슷한 노화 과정을 관찰할 수 있어 노화 연구에 유리하다는 설명이다.
https://biz.chosun.com/site/data/html_dir/2020/02/27/2020022700164.html
.지구는 새로운 '미니 문'을 캡처
지구에 대한 2020 년 CD3 궤도의 전망. 흰 띠는 지구의 주요, 영구, 달의 궤도입니다. 크레딧 : Tony873004 2020 년 2 월 27 일
지구를 둘러싸고있는 물체를 발견 한 천문학 자들에 따르면 지구는 자동차 크기에 관한 두 번째 "미니 문"을 획득했다고합니다. 2 월 15 일 밤 애리조나 주 NASA가 후원 한 카탈리나 스카이 서베이 (Catalina Sky Survey)의 연구원 인 카퍼 뷔르 초초 (Kacper Wierzchos)와 테디 프 루인 (Teddy Pruyne)은 직경이 약 1.9-3.5 미터 (6-11 피트) 인 질량을 관측했다. "큰 뉴스. 지구는 2020 CD3라는 새로운 일시적인 개체 / 가능한 미니 문을 가지고있다"고 Wierzchos는 수요일에 트위터에 올랐다. 천문학자는 "이것은 지구 궤도 를 도는 것으로 알려진 두 번째 소행성 일 뿐이다 (2006 RH120 이후 카탈리나 스카이 측량에 의해 발견됨)"라고 말했다. 이 경로는 3 년 전 지구의 궤도에 진입했다고 제안했다. 작은 행성 과 소행성 에 대한 데이터를 수집하는 Smithsonian Astrophysical Observatory의 Minor Planet Center 는 "알려진 인공 물체에 대한 링크가 발견되지 않았다"는 발표에서 지구의 중력에 의해 포착 된 소행성 일 가능성이 있음을 암시했다. "궤도 통합은이 개체가 일시적으로 지구에 묶여 있음을 나타냅니다." 기술 기업가 인 Elon Musk은 차 크기의 물체가 2018 년 우주로 발사 된 Telsa Roadster가 아니라 현재 태양을 공전하고 있다고 말했다. "그것은 내 것이 아니다"고 트윗했다. 지구의 새로운 이웃은 지구 주위의 안정된 궤도에 있지 않으며 아주 오래있을 것 같지 않습니다. 북 아일랜드에있는 퀸스 대학 벨파스트의 연구원 인 그리고 리 페도 레츠 (Grigori Fedorets)는 뉴 사이언스 지 (New Scientist magazine)에 말했다. 지구를 공전하는 것으로 알려진 유일한 소행성 인 RH120은 2006 년 9 월에서 2007 년 6 월까지 지구를 회전시켰다.
더 탐색 어스 프라이데이 금요일까지 안전하게 면도 할 수있는 작은 소행성 더 많은 정보 : https://phys.org/news/2020-02-earth-captures-mini-moon.html
.설명 : 물방울이 벽에서 튀는 이유
에 의해 워릭 대학 물방울 바운스를 보여주는 이미지. 크레딧 : University of Warwick 2020 년 2 월 26 일
워릭 대학교 연구원들은 이제 왜 일부 물방울이 실제로 표면에 닿지 않고 비치 볼처럼 튀는지를 설명 할 수 있습니다. 이제 미래의 물방울 기술의 설계 및 엔지니어링을보다 정확하고 효율적으로 만들 수 있습니다. 액체 방울 과 표면 또는 다른 방울 사이의 충돌은 항상 발생합니다. 예를 들어, 구름 속의 작은 물방울이 서로 충돌하여 더 큰 물방울을 형성하여 결국 자동차 앞 유리와 같은 고체에 떨어질 수 있습니다. 방울은 충돌 지점 후에 다르게 작동 할 수 있으며, 일부는 스플래시를 만들고, 일부는 표면을 깨끗하게 코팅하고, 일부는 비치 볼처럼 튀어 오르기도합니다. Warwick 대학의 연구원들은 오늘 Physical Review Letters 에 실린 기사에서 일부 물방울이 튀는 실험적 관찰에 대한 설명을 발견했습니다. 놀랍게도, 낙하의 운명은 높이가 나노 미터의 규모에 도달 할 수있는 작은 공기 쿠션의 거동에 의해 결정됩니다. 규모 감각을 얻으려면 정원 트램폴린에서 튀는 달 크기를 생각해보십시오. 표면이 완벽 실험실 조건에서와 같이, 평활해도 (발스 인력 데르 판이라고도 함) 드롭 분자와 벽 분자 사이의 친화력은, 대부분의 경우에 드롭이 상 아래 핀치 될 것임을 의미한다 표면 에서 방지 잘 튀는. 이 연구는 매우 상세한 수치 시뮬레이션을 통해 물방울이 튕겨서 충돌 속도가 옳 아야한다는 것을 밝혀 냈습니다. 낙하 속도가 너무 빠르면 에어 쿠션이 너무 얇아집니다. 너무 느리고, 반 데르 발스의 어트랙션 시간을 갖습니다. 그러나 완벽한 속도에서 드롭 은 바를 청소하는 높은 점퍼와 같이 깨끗한 바운스를 수행 할 수 있습니다. 워릭 대학교 공과 대학 던컨 로커 비 교수의 말 : "드롭 충돌은 잉크젯 인쇄 및 내연 기관과 같이 오늘날 우리가 의존하는 기술에 없어서는 안될 요소입니다. 충돌하는 물방울에 어떤 일이 발생하는지 더 잘 이해하면 금속에서의 3D 인쇄와 같은 새로운 기술의 개발에 도움이 될 수 있습니다 정확성과 효율성은 궁극적으로 충돌 후 발생하는 상황에 따라 달라집니다 . " 워릭 대학교 수학 연구소의 제임스 스프 리틀 즈 박사는 다음과 같이 덧붙입니다. "중요하게, 에어 쿠션은 너무 얇아서 우주 공간의 공허함과 유사하게 분자가 교차 할 때 서로 절대 만나지 않을 것입니다. 기존의 이론은 이것을 설명하지 못합니다. 우리가 개발 한 새로운 모델링 접근법은 이제 응용 프로그램을 갖게 될 것입니다. 기후 과학을위한 클라우드 물리학부터 차세대 전자 기기를위한 스프레이 냉각에 이르기까지 물방울 기반 현상에 이르기까지 "
더 탐색 증발 액체 방울의 수명 추가 정보 : Mykyta V. Chubynsky et al. 벽을 튀기다 : 낙하 충격에 미치는 기체-역학적 및 반 데르 발스 효과의 영향, Phys. Lett. 124, 084501 – 2020 년 2 월 26 일자 journals.aps.org/prl/abstract/… ysRevLett.124.084501 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 워릭 대학
https://phys.org/news/2020-02-droplets-walls.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.
.엔지니어가 양자 실험을 올바르게 시작하도록 보장
에 의해 펜실베니아 대학 정보를 저장하기 위해 다이아몬드 내의 결함을 이용하는 양자 실험은 불확실성, 특히 실험이 시작될 때 그 결함에 갇힌 전자의 수와 불확실성을 극복해야한다. Penn Engineers는 이제이 문제를 해결하는 초기화 절차를 개발했습니다. 크레딧 : Ann Sizemore Blevins 2020 년 2 월 26 일
전자의 양자 역학적 특성은 고전 물리학에 기반을 둔 상대가 할 수있는 것 이상의 능력을 가진 새로운 종류의 센서와 컴퓨터의 문을 열기 시작했습니다. 양자 상태는 읽기 나 쓰기가 어렵다는 것으로 악명이 높고, 상황을 악화시키기 위해서는 해당 상태의 시작 조건에 대한 불확실성이 실험을 더욱 힘들거나 불가능하게 만들 수 있습니다. 이제 Penn Engineers는 이러한 시작 조건을 재설정하고, 올바른지 확인하기 위해 테스트하고, 정확하다면 실험을 마이크로 초 단위로 시작하는 시스템을 고안했습니다. 이 새로운 "초기화 절차"는 양자 연구자들이 불확실한 시작 상태를 통계적으로 설명하기 위해 실험을 재실행하는 시간과 노력을 절약하고 정확한 시작 조건이 필요한 새로운 종류의 측정을 가능하게합니다. 전기 시스템 공학과의 조교수이자 Quantum Engineering Laboratory의 이사 인 David Hopper와 Joseph Lauigan은이 새로운 초기화 절차를 보여주는 최근 연구를 이끌었습니다. 실험실 회원 인 황주영도이 연구에 기여했다. 이 논문은 Physical Review Applied 저널에 실렸다 . Bassett은“초기화는 거의 모든 종류의 양자 정보 처리를 수행하기위한 핵심적이고 기본적인 요구 사항 중 하나”라고 말했다. " 양자 상태 를 결정 론적으로 설정해야 유용한 정보를 얻을 수 있지만, 작은 비밀은 거의 모든 양자 아키텍처에서 초기화가 완벽하지 않다는 것입니다." Hopper는“때때로 불확실성을 받아 들일 수 있으며 수천 번의 실험 프로토콜을 실행함으로써 궁극적으로 확신하는 측정 결과를 얻을 수있다. 그러나 우리가 원하는 다른 실험도있다. 여러 번의 실행에 대해 이러한 유형의 평균이 작동하지 않는 위치에서 수행하십시오. " 연구자들이 조사한 특정 유형의 불확실성은 다이아몬드의 질소 공극 (NV) 센터로 알려진 일반적으로 사용되는 양자 시스템과 관련이 있습니다. 이 NV 중심은 다이아몬드 내에서 자연적으로 발생하는 결함으로, 탄소 원자의 규칙적인 격자가 때때로 질소 원자와 그 옆에 비어있는 지점으로 파괴됩니다. 주변 원자의 전자 구름이이 빈 공간에서 겹쳐 져서 레이저로 탐침 될 수있는 다이아몬드에 "포획 된 분자"를 생성하여 연구자들이 "스핀"으로 알려진 전자의 양자 특성을 측정하거나 변경할 수 있습니다. NV 센터에 갇힌 전자는 로컬 필드를 감지하고, 양자 중첩 상태를 저장하고, 양자 계산을 수행하는 데 사용할 수있는 양자 정보의 기본 단위 인 "큐 비트"를 형성합니다. Bassett 박사는“전자는 우수한 자기 센서이며 결함을 둘러싼 탄소 핵과 관련된 작은 자기장도 감지 할 수있다”며“핵은 스스로 큐빗 역할을하며 중앙 전자를 사용하여 얽힌 양자 상태를 형성 할 수있다”고 말했다. 퀀텀 컴퓨터의 기초를 형성합니다. 또한 양자 정보를 장거리 전송하는 데 사용되는 광자에 결합합니다. 따라서 NV 센터는 양자 과학의 세 가지 주요 영역 인 센싱, 통신 및 계산을 실제로 통합합니다. " NV 센터가 유망한 것처럼 연구자들은 여전히 불확실한 변수, 즉 실험이 시작될 때 NV 센터에 갇히는 전자의 수, 레이저로 조명 될 때 전자가 결함으로 들어오고 나올 수 있기 때문에 불확실한 변수에 맞서야합니다. 매번 예측 가능한 전자 수를 보장하는 초기화 절차는 실험을 성공적으로 수행하는 데 걸리는 시간을 줄이거 나 불확실한 시작 조건을 통계적으로 교정 할 수없는 실험을 가능하게합니다. Lauigan은“NV 센터는 동전이 들어있는 상자와 같습니다. "코인이 머리에있을 때만 실험을하려면 상자를 흔들어 동전을 확인한 다음 올바른 방향으로 도달 할 때까지 반복해야합니다. 이것이 초기화 절차입니다." 이 초기화를 수행하기 위해 연구원들은 필요한 정확한 타이밍을 처리 할 수있는 한 쌍의 레이저, 광자 검출기 및 특수 하드웨어를 사용했습니다. Hopper는“NV 센터에서 녹색 레이저를 빛나게한다. 이는 기본적으로 '코인을 뒤집어 놓고'결함에 갇힌 전자의 수를 혼합한다. "그런 다음 우리는 적색 레이저를 가지고 있으며, 존재하는 전자의 수에 따라 결함은 광자를 방출하거나 어둡게 남아있을 것입니다." 황은“우리가 결함에있는 전자의 수를 알려주는 광자를 감지하면 특수 회로가 자동으로 실험을 시작한다”고 말했다. "이 모든 것은 약 500 나노초 안에 발생합니다. 일반 컴퓨터에서 신호를 분석 할 시간이 없기 때문에 필드 프로그래머블 게이트 어레이라는 특수 칩에서 발생해야합니다." 연구원들은 고급 양자 전자 시스템의 힘을 활용하여 특정 양자 감지 시스템을보다 잘 제어했습니다. 그들은 이상적인 시작 조건 덕분에 1 초의 측정으로 단 1.3 나노 테슬라의 작은 진동 자기장을 감지 할 수 있으며 이는 단일 NV 센터를 기반으로 한 실내 온도 양자 센서의 감도 기록입니다. 연구원의 초기화 절차는 계산 및 통신을위한 새로운 양자 아키텍처의 진행을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다. 다이아몬드는 일반적으로 탄소, 탄소 -12 및 탄소 -13의 두 개의 안정한 동위 원소로 구성됩니다. 전자가 가장 일반적이지만 수십 분의 1 나노 미터마다 후자의 원자가 있습니다. 그리고 탄소 -13에는 여분의 중성자가 있기 때문에 핵 스핀을 나타내며 큐빗으로 사용할 수 있습니다. NV 센터는 양자 컴퓨터에서 핵 스핀 큐 비트를 제어하기위한 "핸들"이 될 수 있지만,이 상황에서 상태를 정확하게 초기화하는 능력이 결정적으로 중요합니다. 초기화 불량과 관련된 오류가 여러 배가되어 복잡한 계산을 신속하게 수행 할 수 없게됩니다. 이 작업에서 팀이 사용하는 실시간 측정 및 제어 유형은 이러한 양자 장치에서보다 정교한 오류 수정 프로토콜을 구현하기위한 주요 단계입니다. 단기적으로, 개선 된 감지 능력은 다이아몬드 격자에서 탄소 -13 원자의 위치를 결정하는데 유용 할 것이다. Hopper는“특수 탄소 원자를 모두 찾는 것은 힘든 과정이다. 원자가 너무 많고 각 측정에 시간이 오래 걸리기 때문이다. "우리가이 프로젝트를 시작했을 때 우리의 목표는 측정 시간이 오래 걸리는 방법과이를 단축 할 수있는 방법이 있는지 확인하는 것이 었습니다."
더 탐색 연구원들은 다이아몬드 내에서 정보를 순간 이동 추가 정보 : David A. Hopper et al. 향상된 스핀 판독을위한 다이아몬드 질소 공석 센터의 실시간 충전 초기화, 물리적 검토 적용 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevApplied.13.024016 펜실베이니아 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-02-quantum.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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