'이상한'중성자 별과 대칭 위반
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.'이상한'중성자 별과 대칭 위반
에 의해 브룩 헤이븐 국립 연구소 Relativistic Heavy Ion Collider에서 STAR 검출기의 내부 정점 구성 요소 (오른쪽보기)를 사용하면 과학자가 검출기의 외부 영역 (왼쪽)에서 포착 된 붕괴 입자의 삼중 항에서 발생하는 희귀 한 "항 히트 리 트리톤 (antihypertriton)"입자의 트랙을 추적 할 수 있습니다. 충돌 영역 외부. 그런 다음 붕괴 생성물 (pi + meson, antiproton 및 antideuteron)의 운동량과 알려진 질량을 측정하여 모 입자의 질량과 결합 에너지를 계산할 수 있습니다. 하이퍼 트리톤 (다른 "딸"입자로 붕괴 됨)에 대해 동일하게 수행하면 이러한 물질과 반물질 종류를 정확하게 비교할 수 있습니다. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory, 2020 년 3 월 9 일
RHIC (Relativistic Heavy Ion Collider)의 정밀 입자 탐지기의 새로운 결과는 중성자 별의 핵심에서 발생하는 입자 상호 작용을 새롭게 엿볼 수 있으며 핵 물리학 자에게 우주의 기본 대칭 위반을 검색하는 새로운 방법을 제공합니다. Nature Physics에 방금 발표 된 결과 는 DOE의 Brookhaven National Laboratory에서 핵 물리 연구를위한 미국 에너지 국 (DOE) 과학실 사용자 시설 인 RHIC와 같은 강력한 이온 충돌기에서만 얻을 수있었습니다. 정밀 측정 것으로 밝혀 결합 에너지 함께 알려진 간단한 "이상한 물질"핵의 성분 유지 "hypertriton는"이전 덜 정확한 실험에 의해 얻어진 것보다 더 크다. 새로운 값은 소위 "이상한"쿼크를 포함하는 입자의 존재가 일반적으로 예측되는 중성자 별의 특성을 이해하는 데 천체 물리학 적 의미를 가질 수 있습니다. 두 번째 측정은 초 트리톤의 질량과 반물질 대응 물질 인 항 히트 리 트리톤 ( 2010 년 RHIC에서 발견 된 반 이상한 쿼크를 포함하는 첫 번째 핵)의 차이를 조사한 것 입니다. 물리학 자들은 물질 반물질 파트너 사이에 큰 차이를 발견 한 적이 없으므로 큰 발견이 될 것입니다. 이는 책임의 역전, 패리티 (거울 대칭) 및 시간과 관련하여 본질적으로 세 가지 기본 대칭을 동시에 위반하는 "CPT"위반의 증거입니다. RHIC의 STAR 실험의 공동 대변인 인 Brookhaven 물리학 자 Zhangbu Xu 는 "물리학 자들은 패리티 위반과 CP의 위반 (각각 Brookhaven Lab에 대한 노벨상 수상 [ - )을 받았지만 CPT는 아님)을 보았습니다"라고 말했다. . 그러나 그는 아직 아무도 할 수 없었기 때문에 하이퍼 트리톤과 항 히트 리 트리톤에서 CPT 위반을 발견 한 사람은 아무도 없었다고 말했다. 가장 큰 핵에 대한 이전의 CPT 테스트는 유럽의 대형 강경 충돌체 (LHC)에서 ALICE 협력으로 수행되었으며, 일반 헬륨 -3과 항 헬륨 -3의 질량 차이를 측정했습니다. 큰 차이가없는 결과 는 2015 년 Nature Physics 에 발표되었습니다 . 스포일러 경고 : STAR 결과는 또한 RHIC에서 조사한 법적 반물질 파트너간에 중요한 질량 차이가 없음을 보여 주므로 여전히 CPT 위반의 증거는 없습니다. 그러나 STAR 물리학자가 측정을 수행 할 수 있다는 사실은 탐지기의 놀라운 기능에 대한 증거입니다. 이상한 문제 가장 단순한 정상 물질 핵에는 양성자와 중성자가 포함되어 있으며, 각각의 입자는 보통의 "위"및 "아래"쿼크로 구성되어 있습니다. 초 중성자 (hypertriton)에서, 하나의 중성자는 람다 (lambda)라고 불리는 입자로 대체되는데, 여기에는 일반적인 상하 종류와 함께 하나의 이상한 쿼크가 포함되어 있습니다. 이러한 이상한 물질 대체는 RHIC의 충돌에서 생성 된 초 고밀도 조건에서 일반적이며, 1 티스푼의 물질이 10 억 톤 이상의 무게를 낼 수있는 중성자 별의 핵심에서도 가능합니다. 밀도가 높기 때문에 일반적인 상하 품종보다 이상한 쿼크를 만드는 데 에너지 비용이 덜 들기 때문입니다. 이러한 이유로, RHIC 충돌은 핵 물리학 자 들이 지구를 떠나지 않고 먼 항성 물체 내에서 아 원자 상호 작용을 들여다 볼 수있는 방법을 제공 합니다. RHIC 충돌은 거의 동일한 양의 초 트리톤과 항 히트 리 트리톤을 생성하므로 CPT 위반도 검색 할 수있는 방법을 제공합니다. 그러나 초당 수천 번의 충돌이 발생하는 각 RHIC 입자 스매시에서 나오는 수천 개의 희귀 입자를 찾는 것은 어려운 작업입니다. 이러한 불안정한 입자는 4 미터 너비의 STAR 검출기 중심의 센티미터 이내에 형성되는 즉시 거의 붕괴된다는 사실에 도전해야합니다.
RHIC의 STAR 검출기 중앙에있는 헤비 플레이버 트래커. 크레딧 : Brookhaven National Laboratory
정밀 감지 다행스럽게도 다른 종류의 입자를 추적하기 위해 STAR에 추가 된 검출기 구성 요소는 검색을 상대적으로 중요하게 만들었습니다. "Heavy-Flavor Tracker"라고하는 이러한 구성 요소는 STAR 감지기의 중심에 매우 가깝습니다. 이들은 DOE의 Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab)의 과학자 및 엔지니어가 이끄는 STAR 공동 작업자 팀에 의해 개발 및 구축되었습니다. 이러한 내부 구성 요소를 통해 과학자들은 각 하이퍼 트리톤과 안티 히트 리 트리톤의 붕괴 산물로 생성 된 트랙을 충돌 영역 바로 바깥에서 시작점과 일치시킬 수 있습니다. Berkeley Lab 물리학 자 Xin Dong은“우리가 찾는 것은 '딸'입자들이다. 과학자들은 1 차 충돌 구역 바로 바깥의 단일 지점에서 발생하는 딸 입자의 쌍 또는 삼중 항의 트랙을 식별하여 각 RHIC 충돌에서 흐르는 다른 입자의 바다에서 이러한 신호를 선택할 수 있습니다. "그런 다음 우리는 하나의 붕괴 (STAR의 자기장에서 얼마나 많이 구부러 지는가에 근거하여)로 각 딸 입자의 운동량을 계산하고, 그로부터 질량과 부모 하이퍼 트리톤 또는 반 하이퍼 트리톤 입자의 질량을 분해하기 전에 재구성 할 수있다"고 설명했다. 켄트 주립 대학 (KSU)의 Declan Keane. 고 트리 트리톤과 항 히트 리 트리톤은 서로 다른 딸로 부패하기 때문에 쉽게 구분할 수 있다고 덧붙였다. "Irakli Chakeberia를 포함한 Keane의 팀은 탐지기를 통해 이러한 입자를 추적하여 '점을 연결하는 데 특화되어있다"고 Xu는 말했다. "또한 이벤트에 대한 시각화가 많이 필요했습니다." 언급 한 바와 같이, 많은 충돌로부터 데이터를 수집 하면 물질과 반물질 초핵 사이에 질량 차이 가 나타나지 않았 으므로이 결과에서 CPT 위반의 증거는 없습니다. 그러나 STAR 물리학 자들이 하이퍼 트리톤의 결합 에너지에 대한 결과를 살펴보면 1970 년대의 이전 측정치보다 더 큰 것으로 밝혀졌습니다. STAR 물리학 자들은 빌딩 블록 입자의 결합 된 알려진 질량에서 detriron (양성자와 중성자의 결합 된 상태)과 하나의 람다에서 hypertriton 질량에 대한 값을 빼서 결합 에너지를 도출했습니다. 푸단 대학교 (Phudan University)의 스타 공동 연구원 인 진후이 첸 (Jinhui Chen)은“하이 트리 트리톤은 질량의 일부가 3 개의 핵을 묶는 에너지로 변환되기 때문에 부품의 합보다 무게가 덜 나가고있다. 학생 인 Peng Liu는 이러한 결과에 도달하기 위해 큰 데이터 세트를 분석했습니다. "이 결합 에너지는 실제로 이러한 상호 작용의 강도를 측정 한 것이므로 새로운 측정은 중성자 별의 '상태 방정식'을 이해하는 데 중요한 의미를 가질 수 있습니다 ." 예를 들어, 모델 계산에서 중성자 별의 질량과 구조는 이러한 상호 작용의 강도에 따라 다릅니다. Chen은“강력한 힘의 형태 인 이러한 상호 작용이 일반적인 핵과 이상한 쿼크를 포함하고있는 이상한 핵 사이에서 어떻게 다른지 이해하는 데 큰 관심이있다”고 Chen은 말했다. "이 초핵에는 하나의 람다가 포함되어 있기 때문에 이것은 이론적 예측과 비교할 수있는 가장 좋은 방법 중 하나입니다. 문제를 가장 간단한 형태로 줄입니다."
더 탐색 간단한 수학, 반물질 및 우주의 탄생 추가 정보 : 하이퍼 트리톤과 항 히트 리 트리톤의 질량 차이 및 결합 에너지 측정, Nature Physics (2020). DOI : 10.1038 / s41567-020-0799-7 , https://nature.com/articles/s41567-020-0799-7 저널 정보 : 자연 물리
https://phys.org/news/2020-03-strange-glimpse-neutron-stars-symmetry.html
.옷을 입으면 세탁하는 것보다 더 많은 극세 섬유가 환경에 방출 될 수 있습니다
에 의해 플리머스 대학 연구-시험에 사용 된 직물의 예는 더 단단히 짜여진 재료로 만든 옷이 섬유를 흘릴 가능성이 적다는 것을 보여주었습니다. 크레딧 : Francesca De Falco 2020 년 3 월 10 일
새로운 연구 결과에 따르면, 옷을 입으면 세탁하는 것보다 훨씬 많은 양의 극세 섬유가 환경에 방출 될 수 있습니다. 최초의 연구에서 이탈리아 국립 연구 협의회 (IPCB-CNR)와 플리머스 대학의 고분자, 복합 재료 및 생체 재료 연구소의 과학자들은 네 가지의 폴리 에스터 의류 품목과 섬유의 수를 비교했습니다. 그들이 착용하고 씻을 때 풀어 놓았습니다. 결과는 통상적 인 세척 동안 직물 1g 당 최대 4,000 개의 섬유가 방출 될 수있는 반면, 직물의 그램 당 최대 400 개의 섬유가 단지 20 분의 정상적인 활동 동안 의류 품목에 의해 흘릴 수 있음을 보여 주었다. 규모를 확대 한 결과, 한 사람이 옷을 씻음으로써 연간 약 3 억 개의 폴리 에스터 극세사를 환경에 방출 할 수 있으며, 단순히 의복을 입음으로써 9 억 이상을 공기 중에 방출 할 수 있음을 나타냅니다. 또한, 의복의 제조 방법에 따라 상당한 차이가 있었으며, 연구원들은 의복 디자인과 제조업체가 극세사들이 환경으로 방출되는 것을 막는 데 중요한 역할을한다고 결론 지었다. 환경 과학 기술 저널에 발표 된이 연구 는 이탈리아 국립 연구위원회와 플리머스 대학의 과학자들에 의해 수행되었습니다. 세탁 과정에서 상당한 양의 섬유가 방출되는 이전 연구를 기반으로합니다.
이 연구는 기존의 세탁 중에 직물 1 그램 당 최대 4,000 개의 섬유가 방출 될 수 있음을 보여주었습니다. 크레딧 : University of Plymouth
IPCB-CNR의 연구 연구원이자 현재 연구의 저자 인 프란체스카 드 팔코 (Francasca De Falco) 박사는“최근에 수생 환경뿐만 아니라 대기 환경에서도 합성 미세 섬유의 존재에 대한 더 많은 증거가 축적되고있다. 우리는 의류에 의한 두 가지 매체에 대한 미세 섬유 방출을 연구하기 위해이 실험 세트를 설계하기로 결정한 이유 이것은 주로 오염원, 직물 자체에서 싸워야하는 오염 유형이지만, 방출에 대한 다른 직물 매개 변수의 영향을 조사했습니다. 결과는 직조와 같이 매우 꼬인 얀과 연속 필라멘트로 구성된 매우 컴팩트 한 구조의 직물이 공기와 물 모두에 적은 양의 미세 섬유를 방출 할 수 있음을 보여 주었다. " 이 연구는 4 개의 서로 다른 의복을 비교했는데,이 옷은 40 ° C에서 방출 된 섬유를 수집하여 세척했습니다. 단일 세척 동안 직물 그램 당 700 내지 4,000 개의 개별 섬유가 방출 될 수 있음을 보여 주었다. 연구원들은 또한 4 개의 의복 각각을 개별적으로 착용하고 여러 실제 활동을 시뮬레이션하는 일련의 움직임을 수행하는 여러 자원 봉사자들이 사용하는 전용 청정 실험실을 만들었습니다. 의복에 의해 방출 된 임의의 섬유가 수집되고, 단지 20 분 내에 직물 1g 당 최대 400 개가 방출된다. 폴리 에스테르 /면 의복은 세탁 및 착용 둘 다에서 가장 큰 방출을 나타내었고, 짠 폴리 에스테르는 극소량의 미세 섬유를 방출 하였다. 그러나 전체 결과를 바탕으로, 연구원들은 미세 공해 오염에 대한 이전의 추정치가 합성 섬유가 대기 중으로 직접 방출되는 양을 고려하지 않았기 때문에 실제로 실제로는 과소 평가했다고 말했다. Plymouth 대학교의 국제 해양 쓰레기 연구소 (International Marine Litter Research Unit)의 책임자 인 Richard Thompson OBE 교수는 현재 연구의 선임 저자였으며 영국 정부의 패션 산업 조사 지속 가능성과 최근 의복 실사에 관한 OECD 포럼 모두에 대한 증거를 제시했습니다. 그리고 신발류 부문. "여기의 주요 이야기는 옷을 입는 동안 섬유가 방출되는 것과 비슷한 크기 일 가능성이 높다는 것입니다. 이는 실질적으로 이전에 정량화되지 않은 환경으로의 직접 방출을 구성합니다. 결과는 또한 섬유 디자인을 보여줍니다 플라스틱 산업의 지속 가능한 디자인의 중요성을 강조하는 중요한 메시지로, 플라스틱 제품의 환경 영향과 관련된 현재의 많은 문제는 전체론의 부족에서 비롯됩니다. 디자인 단계에서 생각합니다. "
더 탐색 섬세한 세탁 사이클을 버려서 바다를 구하십시오 추가 정보 : Francesca De Falco et al., Microfiber Release to Water, Laundering 및 Air, 매일 매일 사용 : 다양한 섬유 매개 변수를 갖는 폴리 에스테르 의류와 환경 과학 및 기술 비교 (2020). DOI : 10.1021 / acs.est.9b06892 저널 정보 : 환경 과학 및 기술 , 환경 과학 및 기술 에 의해 제공 플리머스 대학
https://phys.org/news/2020-03-microfibres-environment.html
.철회 : 태양으로부터의 거리로 인한 기후 변화를 주장하는 종이
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 3 월 9 일 보고서
Scientific Reports 저널의 편집자 들은 지난 여름에 기후 변화의 인적 요소에 도전하는 논문을 철회했습니다. 편집자들은 철회 통지에서 지구-태양 거리가 태양 배경 자기장의 진동에 어떻게 반응하는지에 관한 논문에 대한 우려를 인용했다. 특히 Scientific Reports 는 공개 액세스 저널이며 Nature 제품군에 속합니다 . 이 논문 은 VV Zharkova, Northumbria University, SJ Shepherd, Bradford University, SI Zharkov, Hull University 및 E. Popova, National Research University와 함께 작성되었습니다. 지구 온난화 는 태양과 지구 사이의 거리가 바뀌면서 발생 한다고 주장하기 때문에 과학계 에서 즉각적인 관심을 끌었습니다 . 보다 구체적으로, 그들은 행성이 행성에서 중력을 끌어 당기는 태양 운동주기의 일부인 1000 년의 온난화 기간에 들어갔 기 때문에 지구가 더워지고 있다고 주장했다. 이전의 연구에 따르면 태양은 행성으로부터의 중력 풀림으로 인해 오랜 시간 동안 태양이 흔들리는 것으로 나타났습니다. Zharkova et al은 그들의 논문에서 이것은 사실이 아니라고 제안했다. 그들은 태양이 코스가 바뀌면서 지구의 움직임이 바뀌지 않았다고 주장했다. 이 논문의 비평가들은 Zharkova와 그녀의 팀이 그들의 주장에 대한 증거를 제공하지 않았다고 지적했다. 대신에 그들은 태양계 바리 센터가 태양과 지구의 움직임에 영향을 미치는 방식에 대한 가정에 근거를두기로 결정했다. barycenter는 태양의 질량과 모든 행성을 기반으로 한 태양계의 중심입니다. Zharkova와 그녀의 팀은 barycenter 주위의 태양의 움직임이 태양과 지구 사이의 거리 변화에 책임이 있다고 제안했다. 이 논문의 비평가들은 지구가 중심을 공전하지 않고 태양을 공전하며, 태양과의 거리가 변하지 않음을 지적했다. 취소 보고서 에서 Scientific Reports 의 편집자들은 이 논문을 겨냥한 비판에 동의했으며 더 이상 결론에 대한 확신을 갖지 못했다고 썼습니다.
더 탐색 소행성 벨트를 만든 중력 충돌 추가 정보 : VV Zharkova et al. 개정 된 기사 : 천년 단위의 태양 자기장 및 태양 복사선의 기준선의 변동, Scientific Reports (2019). DOI : 10.1038 / s41598-019-45584-3 VV Zharkova et al. 철회 참고 : 천년 단위의 태양 자기장과 태양 복사선의 기준선의 진동, Scientific Reports (2020). DOI : 10.1038 / s41598-020-61020-3 저널 정보 : 과학 보고서 , 자연
https://phys.org/news/2020-03-retracted-paper-climate-distance-sun.html
.Crystal, 초 연속 획기적인 발전 에 의해 헤리엇 와트 대학 카메라에서 초 연속 생성이 발생했습니다
크레딧 : Heriot-Watt University, 2020 년 3 월 9 일
연구자들은 소위 "초 연속 생성"을 달성하기위한 새로운 프로세스를 발견 한 후 단일 레이저에서 다양한 색상을 생성했습니다. 초 연속 생성은 한 가지 색상의 강렬한 레이저 광 이 유리와 같은 재료 내에서 이동하여 다양한 색상으로 확대되는 경우입니다. 이 효과를 통해 과학자들은 바이오 이미징, 광통신 및 재료의 기초 연구와 같은 분야의 특정 응용 분야에 맞는 색상으로 빛을 생성 할 수 있습니다. 지금까지 초 연속을 만드는 두 가지 방법이있었습니다. 사람의 머리카락 너비의 약 10 % 인 특수 광섬유를 사용 하여 몇 미터 길이에 걸쳐 매우 높은 강도로 빛을 집중시킬 수 있습니다 . 또는 2019 년 노벨상 수상자 Strickland와 Mourou가 발명 한 종류의 증폭 된 레이저의 더욱 강력한 빛은 보통 유리에 집중 될 수 있습니다. 이러한 전통적인 접근 방식은 초고 에너지 레이저를 사용하는 크기, 복잡성 및 비용, 또는 직경의 약 2mm에 불과한 광섬유에 빛을 강제로 공급하기 위해 필요한 정밀하고 깨지기 쉬운 정렬과 관련된 단점이 있습니다. Heriot-Watt의 포토닉스 전문가들은 중간 정도의 에너지 레이저 만 사용하는 벌크 재료의 컬러 풀 한 연속체 인 두 가지 장점을 모두 결합한 새로운 방법을 시연했습니다. 획기적인 저널은 Optica 저널에보고되었습니다 . Photonics and Quantum Sciences의 Derryck Reid 교수는“우리는 간단한 레이저를 특수한 비선형 결정과 결합하여 초 연속을 직접 만들 수 있음을 보여 주었다. "우리는 고출력 레이저 나 미세한 광섬유에 빛을 섬세하게 결합 할 필요가 없어졌습니다. "여기서 작업 할 때 근본적으로 새로운 메커니즘이 있습니다. 특별히 설계된 갈륨 인화물 결정은 계단식 효과를 만듭니다. "우리는 적외선 레이저의 빛으로 결정을 비추는데, 그 중 일부는 가시 녹색 빛으로 변환됩니다. 이것은 약간 더 긴 파장에서 더 많은 녹색 빛을 생성하며, 먼저 노란색, 주황색, 빨간색으로 진행됩니다. . "빛의 약한 가장자리는 더 길고 더 긴 파장에서 녹색을 생성 할 수 있습니다. 이것은 이전에보고 된 적이 없습니다." Reid 교수와 그의 팀은 그 효과가 그들이 사용하는 특수 갈륨 인화물 결정에 고유한지 여부와 추가로 증폭 될 수 있는지 여부를 결정하기 위해 더 많은 연구가 필요하다고 말합니다. 리드 교수는 "정말 유망하다. 우리는 결정의 성질을 최적화함으로써 빛의 스펙트럼을 더 넓고 강하게 만들 수 있다고 생각한다. "Visible supercontinua는 이미 생명 과학 이미징 및 분광법 에서 널리 사용 되지만 특수 광섬유의 특성에 의해 제한됩니다. 우리의 새로운 기술은 이러한 기존 광원에 대한 편리하고 컴팩트 한 대안을 제공 할 수 있습니다.
더 탐색 온칩 광원으로 다양한 범위의 파장 생성 추가 정보 : Marius Rutkauskas et al. 오리엔테이션 패턴 갈륨 인화물에서 초 연속 생성, Optica (2020). DOI : 10.1364 / OPTICA.385200 저널 정보 : Optica 에 의해 제공 헤리엇 와트 대학
https://phys.org/news/2020-03-crystal-supercontinuum-breakthrough.html
.단일 분자의 무게는 어떻게 되나요?
위트레흐트 대학교, 위트레흐트 대학교 과학부 오빗 랩. 그것을 통과하는 이온은 전극 주위를 돌며 전류 신호를 생성합니다. 학점 : 위트레흐트 대학교 과학부 2020 년 3 월 9 일
위트레흐트 과학자들은 개별 분자의 질량을 측정하는 데 성공했습니다. 기존 질량 분석기를 수정하고 특수 소프트웨어를 개발함으로써 연구원들은 매우 민감한 측정에 성공했습니다. 이를 통해 분자 혼합물에서 처음으로 각 입자를 개별적으로 측정 할 수 있습니다. 이는 정밀 측정 방법이 중요한 유전자 치료 제품과 같이 광범위하게 적용됩니다. 연구원들은 3 월 9 일에 Nature Methods 에 연구 결과를 발표 할 것이다 . 와 질량 분석 , 연구자들은 결정 물질 의 분자를 . 그러나 지금까지는 직접적인 방법으로는 불가능했습니다. 연구원들은 질량 분석기 를 사용하여 분자 앙상블에서 이온의 전하를 추론 한 다음 질량을 다시 계산했습니다. 이것은 분자와 그 전하가 확인 될 수있을 때 아주 잘 작동하지만 질량이 거의없는 혼합 단백질 복합체에서는 거의 불가능한 작업입니다. Albert Heck이 이끄는 연구 그룹은 실험실에서 질량 분석기를 조정하고 단일 분자 측정을 수행 할 수있는 특수 소프트웨어를 개발했습니다. 질량 분석기는 복사기 크기의 큰 기기이며 그 가운데는 엄지 손가락 크기 인 Orbitrap의 캡슐이 있습니다. 그것을 통과하는 이온은 전극 주위를 돌며 전류 신호를 생성합니다. 첫 번째 저자 인 Tobias Wörner는“이제 질량 분석기의 각 이온을 개별적으로 볼 수 있습니다. 이는 더 이상 이온 앙상블을 볼 필요는 없지만 각 이온에 대한 전하를 직접 측정 할 수 있다는 것을 의미합니다. "이로 인해 모호한 질량 분포가있는 물체의 질량을 결정할 수 있습니다." 유전자 산물 유전자 요법은이 새로운 방법이 세상을 변화시킬 수있는 구체적인 응용 분야입니다. 유전자 요법은 대부분 드문 유전자 결함이있는 어린이에게 적용됩니다. 의사는 건강한 유전자 버전으로 포장 된 무해한 바이러스를 소개합니다. 예를 들어 작년에 이러한 형태의 요법은 Zolgensma라는 이름의 근육 질환 SMA를 시장에 출시했습니다. 비용은 210 만 달러로 세계에서 가장 비싼 약을 만들었습니다. "도전은 바이러스에 유전자를 올바르게 추가하는 것입니다.이를 측정 할 수있는 방법은 매우 중요합니다. 유전자가 너무 길면 바이러스가 바이러스에 제대로 흡수되지 않거나 조각으로 분리됩니다. 너무 짧은 경우 바이러스는 두 조각을 차지할 가능성이있다. 또한 바이러스 입자에 전혀 유전자가 내장되어 있지 않을 수도있다. 이러한 유전자 산물의 품질은 지금까지 측정 할 수 없었다 "고 Albert Heck는 말했다. 위트레흐트 대학교 이 새로운 방법으로 변경 될 것입니다. "이제 우리는 바이러스 가 어떤 조각 을 흡수 했는지 측정 할 수 있습니다 . 유전자 치료 가 르네상스의 한가운데 있기 때문에 우리는 이미 몇몇 국제 제약 회사에 의해 접근하고 있습니다 ." 개방형 소프트웨어 새로운 질량 분석은 항체, 리보솜, 단백질 응고 및 비어 있거나 게놈이 채워진 바이러스와 같은 다양한 대형 복합체에 사용될 수 있습니다. "정말 큰 혁신입니다"라고 Heck는 말합니다. "이것은 많은 가능성을 열어줍니다. 우리가이 획기적인 발전이 얼마 후에 이루어 졌는지 알지 못할 것입니다." 제조업체 Thermo Fisher Scientific은 새 시장에 당분간 새로운 응용 프로그램이 출시되지 않을 것이라고 발표했습니다. 그러나 Hecklab 소프트웨어가 출시 될 예정입니다. 연구 개발 조교수 인 Joost Snijder는“우리는 개발 된 소프트웨어를 자유롭게 접근 할 수있게 할 것”이라고 말했다. "그래서 Orbitrap이있는 실험실은 스스로 시험해 볼 수 있습니다."
더 탐색 기술은 단일 분자를 조사하는 새로운 방법을 제공합니다 추가 정보 : Orbitrap 기반 단일 입자 전하 검출 질량 분석법으로 이종 거대 분자 어셈블리 분석. 자연 방법 , 2020 년 3 월 9 일. DOI : 10.1038 / s41592-020-0770-7 . 저널 정보 : Nature Methods 위트레흐트 대학교 과학부 제공
https://phys.org/news/2020-03-molecule.html
.광섬유 외형 : 연구원들은 광섬유 센서의 새로운 개념을 보여줍니다
에 의해 바 - 일란 대학 이스라엘 Bar-Ilan University의 연구원들은 수십 년 동안 해결해야 할 새로운 개념의 광섬유 센서를 보여주었습니다. 빛이 도달하지 않는 표준 섬유의 클래딩 외부에서 굴절률을 분산 매핑하는 것입니다. 이 센서는 중요한 인프라에서 누출 감지 및 석유 화학 산업, 담수화 플랜트, 식음료 생산 등의 공정 모니터링에 사용될 수 있습니다. 이 이미지에서 : 2 미터의 표준 광섬유를 따라 클래딩 외부에 미디어의 분산 매핑. 물 및 에탄올에 침지 된 2 개의 짧은 세그먼트는 섬유의 클래딩 모드에 결합하는 국소 스펙트럼에 의해 명확하게 식별된다. 크레딧 : Prof. Avinoam Zadok, 2020 년 3 월 9 일
광섬유는 전 세계에 방대한 양의 데이터를 전달하므로 인터넷 시대를 가능하게합니다. 섬유는 또한 뛰어난 센서 플랫폼입니다. 그들은 수백 킬로미터에 달할 수 있으며 단순히 구조물에 내장되어 있으며 전기 사용이 금지되는 위험한 환경에 설치할 수 있습니다. 그러나 광섬유 센서는 본질적인 근본적인 문제에 직면 해 있습니다. 이스라엘의 Bar-Ilan University 공학부 박사 과정생 Hagai Diamandi는“모든 것이 빛을 발하는 것은 우리의 왕국”이라고 말합니다. "즉, 모든 광학 측정은 빛이 테스트중인 매체에 닿아 야한다는 것을 의미합니다." 그러나 표준 광섬유는 정반대로 작동하도록 설계되었습니다. "표준 섬유는 유리 클래딩 으로 만들어졌으며 내부 코어 가 훨씬 얇아 졌습니다."Diamandi는 계속 말합니다. "빛은 내부 코어로 안내되며 빛이 외부로 누출되지 않도록 모든 노력을 기울입니다. 대부분의 경우 테스트 대상 물질은 훨씬 더 큰 클래딩 외부에 놓여 있습니다. 불행히도, 안내 된 빛은 많은 외부 세계에 닿지 않습니다. " 동일한 섬유에서 다른 형태의 전파를 기반으로 가능한 솔루션을 사용할 수 있습니다. 박사 과정 학생 인 요 세프 런던은 "핵심 모드 이외에도 전체 클래딩을 채움으로써 빛이 광섬유로 전파 될 수 있습니다.이 경우 외부의 것을 '느낄'수 있습니다." 그러나 '일반'코어 모드에서 해당 클래딩 모드로 전환하는 방법은 무엇입니까? 런던은 계속해서 다음과 같이 덧붙였다. "여기에는 캐치가있다. 클래딩 모드에 커플 링하려면 '격자 (gratings)'라고 불리는 섬유 매체에 영구적 인주기적인 섭동이 새겨 져야한다. " 이러한 이유로 클래딩 모드 센서 는 포인트 측정으로 만 제한됩니다. 광섬유 의 주요 강도센서는 공간 분포 분석으로, 모든 파이버 세그먼트는 독립적 인 측정 노드 역할을합니다. 클래딩 모드는 지금까지 분산 측정을 지원할 수 없었습니다. Gil Bashan 그룹의 세 번째 박사 과정 학생으로부터 획기적인 아이디어가 나왔습니다. "격자 사용에 대한 대안이 있습니다. 대신 광섬유에 두 개의 강한 광파를 발사 할 수 있습니다. 주파수를 올바르게 선택하면 두 파동이 매우 높은 초음속 주파수에서 광섬유의 코어 내에서 음향 진동을 유도합니다. 이러한 음향 파는 우리의 격자가됩니다. " 원리는 Brillouin 동적 격자로 알려져 있습니다. 영구적 인 비문과 달리 Brillouin 동적 격자는 마음대로 켜고 끌 수 있습니다. 또한 임의 위치의 짧은 세그먼트로 제한되고 광섬유를 따라 스캔 될 수 있습니다. " 최근 옵티 카에 게재 된 논문에서저널은 분산 클래딩 모드 파이버 센서를 최초로보고했다. 그렇게하면서 그들은 상당한 장애물을 극복해야했습니다. 어바이어 자독 교수는“핵심과 클래딩 모드 사이의 크기 차이가 크다. 핵심 모드는 매우 좁은 지역에 한정되어있다. 두 모드 사이에서 약하고 비효율적입니다. " 그럼에도 불구하고이 팀은 수정되지 않은 표준 광섬유의 클래딩 경계 외부에서 굴절률을 정확하게 측정 할 수있었습니다. 측정의 공간 분해능은 8 센티미터였다. 이 분석은 물과 에탄올에 잠긴 단 섬유 부분을 정확하게 식별했으며 두 부분을 명확하게 구분했습니다. 교수 사독는 결론 : "우리는 새로운 개념의 증명 광섬유 센서를 그것은 수십 년 동안 과제 해결합니다. 표준 광섬유의 클래딩 외부 굴절률의 분포 매핑 빛이 . 도달하지 않습니다" 이 센서는 중요한 인프라에서 누출 감지 및 석유 화학 산업, 담수화 플랜트, 식음료 생산 등의 공정 모니터링에 사용될 수 있습니다.
더 탐색 VTT는 셀룰로오스로 만든 광섬유 개발 자세한 정보 : Gil Bashan et al., 분산 클래딩 모드 광섬유 센서, Optica (2019). DOI : 10.1364 / OPTICA.377610 저널 정보 : Optica 에 의해 제공 바 - 일란 대학
https://phys.org/news/2020-03-fiber-concept-optical-sensors.html
.LHC 데이터 간의 홀수 이벤트를 추적하는 기계 학습 기술
에 의해 CERN 오래 지속되는 입자가 다른 '정규'제트와 함께 생성되는 시뮬레이션 CMS 충돌. 오래 지속되는 입자는 붕괴되기 전에 짧은 거리를 이동하여 LHC 빔이 충돌 한 지점에서 변위 된 입자를 만듭니다. 크레딧 : CERN, 2020 년 3 월 9 일
오늘날 인공 신경망은 일상 생활의 많은 영역에 영향을 미칩니다. 자동차 운전, 음성 인식 (예 : Siri, Cortana, Alexa) 수행, 쇼핑 항목 및 트렌드 제안 또는 영화의 시각 효과 (예 : Thanos와 같은 애니메이션 캐릭터) 개선과 같은 다양한 복잡한 작업에 사용됩니다. Marvel 의 영화 Infinity War 에서). 전통적으로 복잡한 작업을 해결하기 위해 알고리즘이 수작업으로 만들어졌습니다. 이를 위해서는 전문가들이 다양한 상황에 대한 최적의 전략을 식별하기 위해 상당한 시간을 소비해야합니다. 뇌의 상호 연결된 뉴런에 의해 영감을 얻은 인공 신경망은 주어진 목표에 가장 가까운 최적의 솔루션을 데이터에서 자동으로 학습 할 수 있습니다. 종종 이러한 솔루션을 얻는 데 필요한 자동화 된 학습 또는 "훈련"은 전문가가 제공 한 보충 정보를 사용하여 "감독"됩니다. 다른 접근 방식은 "감독되지 않음"이며 데이터의 패턴을 식별 할 수 있습니다. 수학적 이론 뒤에 인공 신경망수십 년에 걸쳐 발전해 왔지만 최근에는 효율적으로 훈련하는 방법에 대한 이해를 발전 시켰습니다. 필요한 계산은 비디오 게임에서 3 차원 장면을 렌더링 할 때 표준 비디오 그래픽 카드 (그래픽 처리 장치 또는 GPU 포함)에서 수행하는 계산과 매우 유사합니다. 범용 GPU의 대규모 병렬 컴퓨팅 기능을 활용하면 비교적 짧은 시간에 인공 신경망을 훈련 할 수 있습니다. 번영하는 비디오 게임 산업은 GPU 개발을 주도했습니다. 이러한 발전은 머신 러닝 이론의 상당한 진전과 점점 더 많은 디지털화 된 정보의 양과 함께 인공 지능 시대와 " 딥 러닝 " 시대를 안내하는 데 도움이되었습니다 . 고 에너지 물리학 분야에서 간단한 신경망 또는 의사 결정 트리와 같은 기계 학습 기술의 사용은 수십 년 동안 사용되어 왔습니다. 최근 이론과 실험적인 지역 사회는 점점 더 "깊은"신경과 최첨단 기술에 의존하고 있습니다 네트워크 우리가 우주의 근본적인 본질을 이해하는 데 도움이, 아키텍처. 입자 물리학 의 표준 모델은 기본 입자 를 지배하는 수학 법칙으로 표현 된 일관된 물리 법칙 모음입니다.그리고 우리의 보이는 우주의 본질을 설명하는 힘. CERN LHC에서 많은 과학적 결과는 표준 모델에 의해 예측되지 않은 새로운 "이국적인"입자의 검색에 중점을두고 있습니다. 이러한 가설 적 입자는 다음과 같은 질문에 답하기위한 새로운 이론의 표현입니다. 우주는 왜 반물질이 아닌 물질로 구성되어 있습니까? 또는 암흑 물질의 본질은 무엇입니까?
최근에, 일반 입자로 붕괴되기 전에 한 순간 이상 존재하는 새로운 입자에 대한 검색이 특히 주목을 받고있다. 이들 "장수명"입자는 붕괴하기 전에 각각의 LHC 실험에서 양성자-양성자 충돌 지점으로부터 측정 가능한 거리 (밀리미터 이상의 분수)를 이동할 수있다. 이론적 예측은 종종 오래 지속되는 입자를 탐지 할 수 없다고 가정합니다. 이 경우에, 발견되지 않은 입자의 붕괴로부터의 입자 만이 검출기 시스템에 흔적을 남길 것이고, 입자의 다소 비정형적인 실험적 시그니처가 어딘가에서 나타나고 충돌 지점으로부터 변위 될 수있다. 이 연구의 새로운 측면은 실제 충돌 이벤트뿐만 아니라 시뮬레이션 된 이벤트의 데이터를 사용하여 네트워크를 훈련시키는 것입니다. 이 방법은 매우 정교하지만 시뮬레이션이 실제 충돌 데이터의 모든 세부 사항을 철저하게 재현하지 않기 때문에 사용됩니다. 특히, 오래 지속되는 입자 붕괴로 인해 발생하는 제트는 정확하게 시뮬레이션하기가 어렵습니다. "도메인 적응"이라고 불리는이 기술을 적용하면 신경망에서 제공하는 정보가 실제 및 시뮬레이션 된 충돌 데이터 모두에 대해 높은 수준의 정확도에 동의한다는 효과가 있습니다. 이 동작은 알고리즘이 데이터에 적용될 때 강건성과 신뢰성을 보여 주어야하기 때문에 희귀 한 새로운 물리 프로세스를 검색하는 데 사용될 알고리즘의 중요한 특성입니다.
그림 3 : 실제 (검은 색 원형 마커) 및 시뮬레이션 된 (컬러로 채워진 히스토그램) 양성자-양성자 충돌 데이터 (왼쪽 패널) 및 도메인 적응 적용 (오른쪽 패널)에 대한 신경망의 출력 값 히스토그램. 하단 패널에는 각 히스토그램 빈에서 얻은 실제 데이터 수와 시뮬레이션 된 이벤트 간의 비율이 표시됩니다. 비율은 오른쪽 패널의 단일성과 매우 가깝습니다. 이는 실제 충돌 데이터의 신경망 성능에 대한 향상된 이해를 나타내며, 이는 이국적인 새 입자를 검색 할 때 허위 양성 (및 허위 음성) 과학적 결과를 줄이는 데 중요합니다. 크레딧 : CERN CMS Collaboration은 이종의 장기 입자에 대한 지속적인 검색의 일환으로이 새로운 도구를 배포 할 것입니다. 이 연구는 모든 LHC 실험에서 현대식 기계 기술을 사용하여 검출기와 후속 데이터 분석으로 대용량 데이터 샘플을 기록하는 방법을 개선하기위한보다 큰 규모의 공동 노력의 일환입니다. 예를 들어, 도메인 적응을 사용하면 향후 결과의 일부로 강력한 머신 러닝 모델을보다 쉽게 배포 할 수 있습니다. 이러한 유형의 연구에서 얻은 경험은 2021 년부터 고휘도 LHC로 Run 3 동안 물리 잠재력을 증가시킬 것입니다.
더 탐색 25 년 지속 : Z boson과 단일 최고 쿼크 파트너 추가 정보 : 제트로 부패하는 새로운 장기 입자를 검색하기위한 심층 신경망 : cms-results.web.cern.ch/cms-re… XO-19-011 / index.html CERN 제공
https://phys.org/news/2020-03-machine-learning-technology-track-odd-events.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.
.강력한 신호는 단백질이 어떻게 나오는지 보여줍니다
에 의해 라이스 대학 (Rice University) Rice University의 바이오 사이언스 트가 개발 한 유전자 신호 증폭기는 표적 유전자의 발현을 검출하는 데 탁월하며 잠재적으로 모든 세포 유전자를 검출하는 데 사용될 수 있습니다. 증폭기는 세포의 염색체에 연결되며 형광 단백질 (GFP)을 발현함으로써 유전자의 활성에 대해 직접보고합니다. 유전자가 활성화되지 않은 경우, 증폭기는 상이한 계층 적 수준의 셀룰러 정보 흐름에서 동작함으로써 GFP를 급냉시키는 음성 조절기를 발현시킨다. EKRAB는 전사 억제 인자이고 NanoDeg는 번역 후 조절 자이다. 유전자가 활성화되면, tTA는 GFP를 생성하고 음성 조절제의 발현을 차단한다. 크레딧 : Segatori Research Group / Rice University, 2020 년 3 월 9 일
유전자 발현 신호를 증폭시키는 새로운 시스템은 모든 생명의 중심에있는 세포의 조절 과정을 연구하는 과학자들에게 게임 체인저가 될 수 있습니다. Rice University of bioscientist Laura Segatori는 현재의 방법보다 표적 유전자의 발현을 더 잘 감지 할 수있는 다목적 유전자 신호 증폭기를 개발했습니다. 궁극적으로 연구진은 2- 모듈 시스템이 알츠하이머, 당뇨병 및 일부 암과 같은 질병의 독특한 패턴의 단백질 발현을 진단 할 수 있기를 희망한다. 그들은 또한 병에 걸린 세포가 필요할 때 자신의 약을 만들 수있는 세포 기반 요법을 가능하게 할 수 있다고 말했다. 그들의 연구는 Nature Chemical Biology에 설명되어있다 . 첫 번째 모듈은 CRISPR-Cas9 편집을 통해 포유류 세포의 DNA에 추가 된 일련의 합성 유전자 코드의 일부입니다. 표적 유전자에 인접하게 통합되면, 코드는 유전자 를 모니터링하는 유전자 회로 를 가능하게 하고, 유전자가 단백질을 생성 할 때마다 회로는 녹색 형광 단백질 (GFP)을 방출한다. 이 회로는 GFP 신호를 증폭하고 현재 도구로는 항상 가능하지 않은 표적 유전자의 매우 작은 변화를 감지 할 수 있도록 설계되었습니다. 유전자가 비활성 일 때, 낙타에서 처음 발견 된 항체에 기초한 제 2 모듈은 형광 단백질의 생산을 중단하고 근처의 모든 GFP를 분해한다. 이 조합은 연구자들에게 표적 유전자의 발현 역학에도 민감한 강력한 "온-오프"신호를 제공합니다. 때 유전자 발현 증가, 회로는 GFP와 같은 나노 바디로서 GFP의 음극 규제의 동시 발현의 억제 발현을 활성화한다. Segatori는“ 높은 감도로 유전자 발현을 모니터링 할 수있는 것은 다양한 생체 의학 응용 분야에서 실제로 중요하다. "생물학적으로 관련이있는 작은 유전자 발현 변화에도 민감한 검출 시스템을 갖는 것이 중요하다. 또한 좋은 동적 분해능을 제공하는 유전자 검출 시스템에도 중요하다. 세포 행동의 주요 결정 요인. "그것이 우리의 유전자 신호 증폭기가 본질적으로하는 일"이라고 그녀는 말했다. "우리는 우선 염색체에있는 어떤 유전자와도 연결될 수있는 유전자 회로를 개발했다. 따라서 염색체의 맥락을 조절과 관련된 모든 복잡한 복잡성으로 재현하는 도구를 만들어 냈다. 우리는 염색체 외 리포터가 없다. 이 접근법은 유전자 발현을 조절하는 모든 조절 및 후성 유전 적 메커니즘을 모니터링하는 민감한 방법을 제공합니다. "그런 다음 신호의 증폭 방법을 개발하여 표현의 작은 변화를 모니터링 할 수있게되었습니다." "매우 강력하고 안정적이며 동적 해상도가 높습니다." Segatori는이 시스템은 모든 세포 유전자를 잠재적으로 모니터링 할 수 있다고 말했다. "우리는 특정 질병의 발달과 관련이 있거나 특정 신호 경로 또는 표현형에 대한 포괄적 인 정보를 제공하는 유전자 그룹을 모니터링하기위한 다중 리포터 시스템을 만들 수있다"고 그녀는 말했다. 연구팀은 다양한 세포에 대한 방법을 시연하고 포유류 세포의 소포체에서 스트레스에 반응하는 3 가지 신호 경로와 관련된 마커를 모니터링하기 위해 멀티 플렉스 리포터를 생성했다. 그들은 회로가 작은 발현 변화를 감지 할 수있을만큼 형광 신호를 향상시키는 것을 발견했다. Segatori는 2017 년 Rice Lab에서 도입 한 NanoDeg 회로 인 두 번째 모듈은 시스템에 넓은 다이나믹 레인지를 제공하는 번역 후 제어라고 말했다. "기저 조건 하에서, 회로는 GFP의 발현을 억제하는 전사 조절 자뿐만 아니라 시스템에 존재하는 임의의 GFP를 분해하는 NanoDeg 분자도 발현하므로, 세포는 완전히 어두워진다"고 그녀는 말했다. "그리고 우리는 적절한 선량의 회로 구성 요소의 유도제를 사용함으로써 다른 기본 발현을 갖는 유전자의 검출에 적응하도록 시스템을 조정할 수있다." 실험은 시스템을 세포의 염색체에 통합시키는 것이 표적 유전자 의 발현에 영향을 미치지 않는다는 것을 확인했습니다 . 연구의 일환으로, 실험실은 또한 대상 유전자를 모니터링하고 유전자 발현을 조절하는 데 사용되는 소분자 유도제의 최적 용량을 예측하기 위해 증폭기 플랫폼을 사용자 정의하는 데 사용할 수있는 수학적 모델을 개발했습니다. Segatori와 그녀의 팀은 주로 쌀 대학원생이자 질병 저자 인 Carlos Origel Marmolejo가 개발 한 플랫폼을 향상시키기 위해 노력하고 있습니다. Segatori는“피드백에 반응하는 세포 치료법 개발에 큰 관심이있다”고 말했다. "우리의 플랫폼은 특정 질병이나 환경 조건과 관련된 유전자 발현 시그니처의 검출에 응답하여 치료제를 생산할 수있게 해줍니다."
더 탐색 단백질 수준을 조절하는 것을 목표로하는 Nanoscale 플랫폼 추가 정보 : 펼쳐진 단백질 반응을 모니터링하기위한 유전자 신호 증폭기 플랫폼, Nature Chemical Biology , DOI : 10.1038 / s41589-020-0497-x , https://nature.com/articles/s41589-020-0497-x 저널 정보 : Nature Chemical Biology 라이스 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-03-strong-proteins.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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