다양한 생물학적 환경을 만드는 새로운 기술 '인쇄'세포
http://blog.naver.com/mssoms
http://jl0620.blogspot.com
http://jk0620.tripod.com
https://twitter.com/ljunggoo
.연구원들이 복잡한 물리 현상을 매핑하는 데 도움이되는 모델 시뮬레이터
에 의해 코넬 대학교 (Cornell University) WSe2 / WS2 이중층에서 유형 II 대역 정렬. 크레딧 : Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2085-3 ,2020 년 3 월 18 일
양자 입자의 거동을 이해하려면 핀볼 게임을 상상해보십시오. 그러나 하나의 금속 공이 아니라 서로 수십억 개 이상이 서로 주변과 주변을 맴돌고 있습니다. 물리학 자들은 오랫동안 강한 상관 관계가있는 입자의 대화 형 시스템을 연구하여 고온 초전도 및 자기와 같은 어려운 물리 현상을 밝히는 데 도움을 줄 수있었습니다 . 고전적인 방법 중 하나는 이러한 입자 상호 작용의 본질을 포착 할 수있는 단순화 된 모델을 만드는 것입니다. 1963 년 물리학자인 Martin Gutzwiller, Kanamori Junjiro, John Hubbard (허브 바드 모델)는 상호 작용하는 많은 양자 입자의 필수 물리학을 설명하는 Hubbard 모델을 제안했습니다. 그러나 모델에 대한 솔루션은 한 차원에서만 존재합니다. 수십 년 동안 물리학 자들은 Hubbard 모델을 모방 할 수있는 양자 시뮬레이터 를 만들어 2 ~ 3 차원으로 구현하려고 시도 했습니다. 코넬 (Cornell) 주도의 협력으로 모아레 패턴을 만들기 위해 겹치는 초박형 단층을 사용한 시뮬레이터 를 성공적으로 만들었습니다 . 그런 다음이 솔리드 스테이트 플랫폼을 사용하여 물리학의 오랜 수수께끼 인 삼각 격자 Hubbard 모델의 위상 다이어그램을 매핑했습니다. 그들의 논문 인 "WSe2 / WS2 Moiré Superlattices에서의 허바드 모델 물리 시뮬레이션"은 3 월 18 일 Nature 에 게재되었다 . 주 저자는 박사 후 연구원 인 Yanhao Tang입니다. 이 프로젝트는 예술 과학 대학 물리학과 부교수 인 Kin Fai Mak과 공과 대학 공동 저자 인 Jie Shan과 함께 공과 대학 물리 응용 공학 물리학 교수 인 Jie Shan과 함께합니다. 두 연구원 모두 Nanoscale Science를위한 Cornell의 Kavli Institute의 회원이며, Provost의 Nanoscale Science and Molecular Engineering (NEXT Nano) 이니셔티브를 통해 Cornell에 왔습니다. 그들의 공동 실험실은 원자 적으로 얇은 양자 물질의 물리학을 전문으로합니다. 그들의 실험실은 오스틴 텍사스 대학교 (University of Texas) 물리학과 교수 인 앨런 맥도날드 (Allan MacDonald)와 협력하여 2018 년 허바드 모델 시뮬레이터를 이론화했다. 십 년 동안. "우리가 한 일은 서로 다른 격자 상수를 갖는 이황화 텅스텐 (WS2)과 이황화 텅스텐 (WSe2)이라는이 반도체의 두 가지 단분자층을 취하는 것입니다. "moiré superlattice"이라는 패턴을 만듭니다. " 마크가 말했다. 모아레 초 격자는 일련의 맞물린 육각형처럼 보이고, 교차점 또는 교차점 패턴의 각 접합점 또는 사이트에서 전자를 배치합니다. 이러한 전자는 일반적으로 현장 사이의 에너지 장벽에 의해 제자리에 갇 힙니다. 그러나 전자는 운동 에너지가 충분하기 때문에 때로는 장벽을 뛰어 넘고 이웃 전자와 상호 작용할 수 있습니다. 마크는“이러한 상호 작용이 없다면 모든 것이 실제로 잘 이해되고 지루한 일이다. 그러나 전자가 튀어 나와 상호 작용할 때 매우 흥미 롭습니다. 이것이 자기와 초전도를 얻는 방법입니다.” 전자는 음전하를 가지고 서로를 격퇴하기 때문에, 이렇게 많은 상호 작용이 진행되고있을 때 이러한 상호 작용은 점점 더 복잡 해져서, 그들의 행동을 이해하기위한 단순화 된 시스템이 필요하다. 마크는“우리는 각 사이트에서 전자의 점유를 매우 정확하게 제어 할 수있다”고 말했다. "그런 다음 시스템을 측정하고 위상 다이어그램을 작성합니다. 어떤 종류의 자기 위상입니까? 자기 위상은 전자 밀도에 어떻게 의존합니까?" 지금까지 연구원들은 시뮬레이터를 사용하여 Mott 절연 상태를 관찰하고 시스템의 자기 위상 다이어그램을 매핑하는 두 가지 중요한 발견을했습니다. 모트 절연체는 금속처럼 행동하고 전기를 전도해야하지만 대신 절연체와 같은 기능을하는 물질로, 물리학 자들은 허바드 모델이 보여줄 것으로 예상 한 현상입니다. 모트 절연체의 자기 접지 상태는 또한 연구원들이 계속 연구하고있는 중요한 현상입니다. Mak은 저온 원자 시스템을 사용하는 것과 같은 다른 양자 시뮬레이터와 레이저 빔에 의해 만들어진 인공 격자가 있지만 Mak의 팀 시뮬레이터는 쉽게 제어하거나 조정할 수있는 "진정한 다중 입자 시뮬레이터"라는 뚜렷한 이점이 있다고 말합니다. -입자 밀도. 시스템은 유효 온도가 훨씬 낮아지고 모델의 열역학적 접지 상태를 평가할 수 있습니다. 동시에, 새로운 시뮬레이터는 동일한 사이트를 공유 할 때 전자 간의 상호 작용을 튜닝하는 데 성공하지 못합니다. Mak은“우리는 두 전자의 현장 반발을 제어 할 수있는 새로운 기술을 개발하고 싶다”고 말했다. "우리가이를 제어 할 수 있다면 실험실에서 조정 가능한 Hubbard 모델을 갖게 될 것입니다. 그런 다음 Hubbard 모델 의 전체 단계 다이어그램을 얻을 수 있습니다 ."
더 탐색 시간에 따른 자기장의 초저온 가스 추가 정보 : WSe2 / WS2 moiré superlattices의 Hubbard 모델 물리 시뮬레이션, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2085-3 , https://nature.com/articles/s41586-020-2085-3 저널 정보 : 자연 코넬 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-03-simulator-complex-physics-phenomena.html
.다양한 생물학적 환경을 만드는 새로운 기술 '인쇄'세포
에 의해 버클리 - 캘리포니아 대학 버클리 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley)의 연구원들은 포토 리소그래피와 프로그램 가능 DNA를 사용하여 신체의 다양한 세포 환경을 모방하는 2 차원 세포와 단백질 배열을 신속하게 "인쇄"하는 새로운 기술을 개발했습니다. 크레딧 : (UC Berkeley 그래픽 by Olivia Scheideler), 2020 년 3 월 18 일
인간과 마찬가지로 세포는 또래 압력에 의해 쉽게 영향을받을 수 있습니다. 뇌에서 신경 줄기 세포 를 가져 가십시오 .이 세포가 줄기 세포로 남아 있는지 또는 완전히 형성된 뇌 세포로 분화되는지는 궁극적으로 세포가 수많은 이웃으로부터받는 복잡한 분자 메시지 세트에 의해 결정됩니다. 이 메시지를 이해하는 것은 알츠하이머 또는 파킨슨 병과 같은 신경 학적 상태를 치료하기 위해 줄기 세포 를 활용하기를 희망하는 과학자들에게 중요합니다 . 버클리 캘리포니아 대학 (University of California, Berkeley)은 사진 석판 술과 프로그래밍 가능한 DNA의 창조적 인 사용을 통해 신체의 다양한 세포 환경을 모방하는 2 차원 세포와 단백질 배열을 신속하게 "인쇄"할 수있는 새로운 기술을 개발했습니다. 신경 줄기 세포, 내장 또는 간 내벽 또는 종양 내부의 세포 구성을 둘러싼 뇌 조직 일까요 ? 이 기술은 신경 줄기 세포를 뇌 세포로 분화시키는 신경 줄기 세포에서 종양 세포에 이르기까지 세포의 최종 운명을 지시하는 복잡한 세포 간 메시징에 대한 더 나은 이해를 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 장기 세포. Olivia Scheideler 박사는“이 플랫폼에서 가장 강력한 점은 소화관의 장 안감에서 간장의 다른 세포 유형의 배열에 이르기까지 체내 세포의 공간 조직을 포착하는 체외 조직을 만들 수 있다는 것입니다. 버클리에서 대학원생으로 연구를 완료했습니다. "세포 상호 작용이 조직 기능에 어떻게 기여하는지 탐구하고자하는 조직을 재생하기 위해이 기술을 적용 할 수 있다고 생각합니다." Science Advances 저널에 실린 논문에서 , Scheideler와 그녀의 공동 연구자들은이 새로운 기술이 평평한 표면 에 최대 10 가지 종류의 세포 또는 단백질의 복잡한 패턴을 신속하게 인쇄하는 데 사용될 수 있음을 보여줍니다 . UC 버클리 (University of UC Berkeley) 기계 공학 교수 리디아 손 (Lydia Sohn)은“이 기술로 우리가 할 수있는 것은 한 번에 많은 양의 처리량으로 다양한 조건을 패턴 화하는 것이다. "이것은 매우 유연하기 때문에 연구 할 수있는 모든 옵션을 제공합니다. 다양한 종류의 세포 나 단백질을 패턴화할 수 있습니다."
DNA 밧줄에 걸려
새로운 기술에서, 각 세포 또는 단백질 은 짧은 스트링의 DNA를 갖는 기질에 테 더링된다. 테 더링 된 세포 또는 단백질을 하나씩 부착하는 유사한 방법이 개발되었지만, 새로운 기술은 포토 리소그라피 (photolithography) 라 불리는 패터닝 공정을 이용하여 각 유형의 세포 단백질을 하나의 빠른 배치로 부착 또는 인쇄하여 공정 속도를 크게 향상시킵니다. "이것은 한 가지 색상을 인쇄 한 다음 다른 색상을 인쇄하는 컬러 레이저 인쇄와 같습니다." 사진과 같이, 포토 리소그래피는 코팅 된 표면 또는 기판을 빛의 패턴에 노출시킴으로써 작용하며, 이는 조명 된 영역에서 코팅을 용해시켜 템플릿 화 된 기판을 남기는 화학 반응을 개시한다. 새로운 기술에서, 기판은 그 다음 단면 DNA의 가닥으로 욕되고, 그의 말단은 코팅이 용해 된 곳에 단단히 고정되도록 화학적으로 변경되었다. 각각의 단면 DNA 가닥은 뉴클레오티드 아데닌 (A), 티민 (T), 구아닌 (G) 및 시토신 (C)의 특정 서열을 갖도록 프로그램된다. 상보 적 뉴클레오티드 서열을 갖는 단면 DNA 가닥은 관심있는 세포 또는 단백질에 포매되거나 부착된다. 마지막으로, 표면은 단면 DNA의 상보 적 가닥에 부착 된 세포 또는 단백질의 혼합물로 세척되며, 이는 표면에 이미 부착 된 단면 DNA와 결합하여 이중 나선 "테더"를 형성한다. 손 박사는“모든 세포와 단백질은 DNA 프로그래밍으로 인해 정확히 어디에 위치해야한다고 덧붙였다. 이 과정을 반복함으로써 최대 10 가지의 다른 종류의 세포 또는 단백질을 임의의 패턴으로 표면에 테 더링 할 수 있습니다.
충돌하는 메시지
UC 버클리의 생화학 적 공학 교수 인 Schbaride Howe Jr.의 공동 저자 인 데이비드 샤퍼 (David Schaffer)는이 기술의 많은 응용 분야 중 하나를 설명하기 위해 신경줄 기세포가 성숙한 세포로 분화되도록 신호하는 화학적 신호를 연구하는 플랫폼을 사용했습니다. . Schaffer 박사는“줄기 세포는 줄기 세포를 유지하거나 성숙 세포로 분화하도록하는 프로그램이 DNA 안에 내장되어있다”고 말했다. "그리고 그들은 무엇을해야하고 어떤 환경에서 주변의 다른 세포로부터 어떤 프로그램을 활성화해야하는지에 대한 많은 정보를받습니다. 우리가 줄기 세포를 입찰하는 방법, 특정 세포 유형으로 바꾸는 방법을 배울 수 있다면, 그런 다음 줄기 세포를 이용하여 질병이나 부상으로 인해 손실 된 특수 세포 유형을 대량 생산할 수 있습니다. " Scheideler는 뇌의 신경 줄기 세포가 어떻게 행동해야하는지에 대한 이웃의 메시지를 정기적으로받는다고 밝혔다. 하나의 메신저, FGF-2 단백질은 그들에게 더 많은 줄기 세포를 만들라고 말합니다. 다른 하나 인 에프 린 -B2 단백질은 성숙한 뉴런으로 분화하도록 지시합니다. Scheideler는 새로운 신호 기법을 사용하여 신경 줄기 세포를 두 단백질 인 FGF-2 및 ephrin-B2의 수천 가지 배열에 패턴 화하여 두 신호의 공간 구조가 세포의 궁극적 인 운명을 결정하는 데 어떻게 도움이되는지 확인했습니다. 그녀는 많은 줄기 세포 가 주로 FGF-2와 접촉하거나 "줄기 세포를 유지"하는 메신저에서도 성숙한 뉴런으로 분화 되는 것을 발견했습니다 . 그러나 그녀가 더 자세히 보았을 때, 분화 된 세포는 작은 손가락 모양의 확장 또는 neurite를 가지고있을 가능성이 높으며 ephrin-B2 또는 "differentiate"메신저와 접촉했습니다. "이 패터닝 기술의 가장 큰 장점은 이러한 작은 패턴을 슬라이드에서 수백 또는 수천 번 쉽게 복제 할 수 있다는 것입니다."라고 Schaffer는 말했습니다. "이것은 수천 개의 독립적 인 실험을 실행하는 것과 같습니다. 각 실험은 줄기 세포가 주변의 세포를 듣는 방법을보기 위해 시행되는 시험입니다. "
더 탐색 연구는 세포 운명을 결정하는 줄기 세포의 특성을 식별합니다 추가 정보 : "다중화 된 DNA- 패터닝 접근 방식을 사용하여 복잡한 생물학적 신호 환경을 되풀이하는 것" Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aay5696 , https://advances.sciencemag.org/content/6/12/eaay5696 저널 정보 : 과학 발전 에 의해 제공 버클리 - 캘리포니아 대학
https://phys.org/news/2020-03-technique-cells-diverse-biological-environments.html
.리서치 팀, 날카로운 블랙홀 이미지로가는 길 발견
Lee Sandberg, 고급 연구 연구소 블랙홀 이미지는 블랙홀에 의해 투사 된 "그림자"를 둘러싸는 밝은 방사 링을 가지고 있습니다. 이 링은 관찰자에게 도달하기 전에 광자가 블랙홀 주위를 돌고있는 궤도의 수에 해당하는 점점 더 날카로 워진 서브 링으로 구성됩니다. 크레딧 : George Wong (UIUC) 및 Michael Johnson (CfA)
지난 4 월, EHT (Event Horizon Telescope)는 블랙홀의 첫 이미지를 발표하면서 국제적인 흥분을 불러 일으켰습니다. 오늘날 연구팀은 극 중력 광 굽힘으로 인한 블랙홀 이미지 내에서 놀랍고 복잡한 하위 구조를 예측하는 새로운 계산법을 발표했습니다. "블랙홀 이미지에는 실제로 중첩 된 일련의 고리가 포함되어 있습니다"라고 천체 물리학 센터, 하버드, 스미스 소니 언 (CfA)의 마이클 존슨은 설명합니다. "각 링의 직경은 거의 같지만 관찰자에 도달하기 전에 빛이 블랙홀을 더 많이 선회하기 때문에 점점 더 날카 로워집니다. 현재의 EHT 이미지를 통해 이미지에서 나타나야 할 전체적인 복잡성을 엿볼 수있었습니다. 블랙홀의 블랙홀은 이벤트 수평선을 가로 지르는 광자를 포획하기 때문에 뜨거운 가스에서 밝은 주변 방출에 그림자를 드리 웁니다. "광자 고리"는 블랙홀 근처의 강한 중력에 의해 집중된 빛으로 생성 된이 그림자를 둘러 쌉니다. 이 광자 링은 블랙홀의 지문을 가지고 있습니다. 그 크기와 모양은 블랙홀의 질량과 회전 또는 "스핀"을 인코딩합니다. 블랙홀 연구원은 EHT 이미지를 통해 이러한 특별한 물체를 연구 할 수있는 새로운 도구를 제공합니다. "이것은 블랙홀의 물리학에 대해 생각할 수있는 매우 흥미로운 시간입니다."고 Institute for Advanced Study의 Daniel Kapec은 말합니다. "아인슈타인의 일반 상대성 이론 은 최종적으로 도달 할 관측 유형에 대해 많은 주목할만한 예측을하고 있으며, 앞으로 몇 년 동안 많은 발전을 기대할 수 있다고 생각합니다. 이론가로서, 나는 빠른 수렴을 발견했습니다. 이론과 실험은 특히 보람이 있으며, 이러한 실험이 더욱 민감 해짐에 따라 일반적인 상대성 이론에 대한 보편적 인 예측을 계속해서 분리하고 관찰 할 수 있기를 바랍니다. "
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/blackholetea.mp4
블랙홀은 강한 중력장이 빛을 구부리고 붙잡을 수 있기 때문에 밝은 주변 재료의 이미지에 그림자를 만듭니다. 그림자는 밝은 빛의 고리로 둘러싸여 있으며, 탈출하기 전에 블랙홀 근처를 통과하는 광자에 해당합니다. 링은 실제로 날카 로워지는 서브 링의 스택이며, n 번째 서브 링은 관찰자에게 도달하기 전에 블랙홀을 n / 2 번 선회 한 광자에 해당합니다. 이 애니메이션은 서브 링과 이미지를 생성하는 광자의 궤적에서 블랙홀 이미지가 어떻게 형성되는지 보여줍니다. 크레딧 : 천체 물리학 센터, 하버드 앤 스미스 소니 언 연구팀은 관측 천문학 자, 이론 물리학 자 , 천체 물리학자를 포함했다 . Urbana-Champaign에있는 일리노이 대학의 물리 대학원생 George Wong은“다른 분야의 전문가들을 모아서 우리는 광자 링에 대한 이론적 이해를 관찰 가능한 것과 실제로 연결시킬 수있었습니다. Wong은 이전에 계산 된 것보다 높은 해상도로 시뮬레이션 된 블랙홀 이미지를 생성하고이를 예측 된 일련의 서브 이미지로 분해하는 소프트웨어를 개발했습니다. "전통적인 연필과 종이 계산으로 시작한 것은 시뮬레이션을 새로운 한계로 끌어 올리는 계기가되었습니다."
참조 : 블랙홀의 광자 링의 보편적 인 간섭계 시그니처. 크레딧 : Michael D. Johnson (CfA), 시뮬레이션 : George Wong (UIUC) 연구진은 블랙홀의 이미지 하부 구조를 관찰하기 위해 새로운 가능성을 만들어 발견 블랙홀을 . 존슨은“우리에게 정말 놀랐던 것은 중첩 된 서브 링이 이미지에서 육안으로 거의 인식 할 수 없었지만 완벽한 이미지 라 할지라도 간섭계라고 불리는 망원경 배열에 대한 강력하고 명확한 신호라는 점이다. "블랙홀 이미지를 캡처하려면 일반적으로 많은 분산 망원경이 필요하지만, 서브 링은 멀리 떨어진 두 망원경 만 사용하면 완벽합니다. EHT에 우주 망원경 하나만 추가하면 충분합니다." 하버드 소울로 협회의 알렉스 루프 사 스카 (Alex Lupsasca)는“블랙홀 물리학은 항상 이론적으로 깊은 영향을 미쳤지 만 이제는 실험적인 과학이되었다”고 말했다. "이론가로서, 우리가 오랫동안 오랫동안 생각해 왔던이 물체들에 대한 실제 데이터를 마침내 얻게되어 기쁩니다." 결과는 Science Advances에 발표되었습니다 .
더 탐색 NASA 시각화는 블랙홀의 뒤틀린 세계를 보여줍니다 추가 정보 : MD Johnson el al., "블랙홀의 광자 고리의 보편적 간섭계 서명", Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aaz1310 , https://advances.sciencemag.org/content/6/12/eaaz1310 저널 정보 : 과학 발전 가 제공하는 고급 연구를위한 연구소
https://phys.org/news/2020-03-team-path-razor-sharp-black-hole.html
.에볼루션은 적어도 슬라임 몰드에서 집단적 행동에서 벗어나는 '외로움'을 선택합니다
에 의해 프린스턴 대학 기아로 위협을 받으면 점액질 곰팡이가 칙칙한 구체로 가득한 탑으로 모여서 곤충을 찌르는 포자 (pore)를 세상으로 데려갑니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 점액 곰팡이 amobae의 최대 3 분의 1이이 흔들리는 탑 중 하나에 조립되는 데 걸리는 '외로움'이라고합니다. 코리나 타르 타니타 (Corina Tarnita)가 이끄는 프린스턴 과학자 팀은이 외로움이 생태적 목적에 기여한다고 말했다. 크레딧 : Denis Dobson Studio 2020 년 3 월 18 일
군중을 끌어 당기지 않고 자신의 드러머에게 행진하는 사람은 외로움이되는 것은 쉽지 않습니다. 그러나 생태와 진화 생물학의 부교수 인 코리나 타르 타니타 (Corina Tarnita)는 자연계에 외로운 사람들이 존재하며 목적을 달성 할 수 있다고 말했다. 그녀는 종의 집단적 행동을하지 않는 고 독자의 예를 들었다. 큰 누우 이동을 건너 뛰는 작은 무리, 떼에서 떼어내어 메뚜기 행동을 진정시키는 메뚜기, 며칠 전에 꽃을 피우는 소수의 대나무 또는 나머지 종과 프린스턴 조명 존 보너가 연구 한 흔들리는 탑을 형성하는 데 걸리는 점액 곰팡이 후에. Tarnita는“이제이를 찾기 시작하면서 많은 시스템이 완벽하게 동기화되지 않았다는 사실을 깨닫게되었고,이 불완전한 동기화에 무언가가있을 수 있다고 생각하는 것은 매우 기쁘다”고 Tarnita는 말했다. "대부분의 인구와 일치하지 않는 개인도 인간에게 존재합니다. 우리는 사회의 나머지 부분이 그들의 행동에 대해 어떻게 느끼는지에 따라 부적합하거나 천재, 반대자 또는 비전 가라고 부릅니다. 있다." Tarnita에게 야생 영양 이동 및 메뚜기 떼와 같은 집단 시스템의 문제점은 실험 조작에 쉽게 빌려주지 않으며, 고독자가 무작위인지 또는 예측 가능한 양인지, 자연 또는 문화적 선택이 가능한지 여부를 테스트하는 것입니다. 그러나 그녀와 그녀의 공동 연구자들은 이러한 질문을 테스트하기위한 이상적인 시스템 인 세포 점액 금형 인 Dictyostelium discoideum을 발견했습니다. PLoS Biology 의 3 월 18 일호에서 , 진화는 실제로 점액 주형에서 외형 거동을 선택할 수 있음을 보여 주었다. 로 너는 생태적이며 진화적인 보험 계획으로, 사회적, 집단적 행동의 생존을 보장하기 위해 유전자 포트폴리오를 다양 화하는 방법입니다. 겸손한 점액 곰팡이를 고려하십시오. Bonner가 굶주림에 의해 위협받을 때 Bonner가 7 년 동안의 경력을 쌓은 많은 비디오에서 볼 수 있듯이, 작은 amoebae는 슬러그 같은 생물로 합쳐진 다음 크고 흔들리는 탑으로 모여서 날씬한 뾰족한 탑으로 올라갑니다. 그 꼭대기는 무의식적으로 지나가는 곤충에 붙어 있으며, 기아 저항성 포자는 세계에 닿아 있으며, 모든 개체는 기본과 줄기를 죽입니다. 즉, 집단화 단계는 생존과 분산에 필요합니다. Tarnita 연구실의 대학원생이자 두 사람 중 한 사람인 Fernando Rossine은“시스템이 집단적 행동을 가질 때마다 시선을 사로 잡는 방식이 매우 뛰어납니다. 인간은 시선을 사로 잡는 것을 보는 경향이 있습니다. 논문의 첫 번째 저자. 그러나 Tarnita의 눈을 사로 잡은 것은 탑을 형성하라는 생화학 적 부름에 저항하는 점액 곰팡이 제거제였습니다. 그녀는 2013 년 프린스턴에서 교수직을 시작하기 1 주일 만에 처음 알게되었습니다. Tarnita는“저는 회의 중이었고, 연설자는 매우 복잡한 집단 행동을하는 점액 주형 비디오를 보여주었습니다. 모두 모여 중심에 도달하기로 결정했습니다. "몇 가지를 제외하고는 알아 차렸다 : 여기저기서, 접시에 흩어져있는 일부 세포는이 응집 과정에 전혀 반응하지 않는 것 같다"
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/lonershelpso.mp4
기아로 위협을 받으면 점액질 곰팡이가 칙칙한 구체로 가득한 탑으로 모여 지나가는 곤충에 붙어 포자를 세계로 운반합니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 점액 곰팡이 amobae의 최대 3 분의 1이이 흔들리는 탑 중 하나에 조립되는 데 걸리는 '외로움'인 것으로 나타났습니다. 코리나 타르 타니타 (Corina Tarnita)가 이끄는 프린스턴 과학자 팀은 이러한 외로움이 생태 학적 목적에 기여한다고 말했다. 이 비디오에서 점액 주형은 상호 작용 한 다음 왼쪽으로 모여 (기다려!) 외로움을 남겨 둡니다. 학점 : Princeton University Tarnita Lab 그녀는이 외로운 세포들에 대해 물었고, 화자는 그것들을“실수”라고 기각했다. 다시 말해, 어떻게 우리는 몇 번의 기회를 잡을 수있는 기회를 놓치지 않고 수백만 개의 세포가 모 일지 예상 할 수 있을까요? " Tarnita가 설명했다. 그녀가 프린스턴에 도착했을 때, Tarnita는 물리 및 생물 물리학 교수 인 Thomas Gregor의 실험실에서 박사 후 연구원 인 Allyson Sgro와 연결했습니다. Sgro는 현재 Boston University의 생물 의학 및 물리학과 조교수입니다. 타르 타니타는 타르 타니타와 스 그로가 함께 공무원들에게 조금 찌르기 시작했다. 그들은 외로움을 테스트하여 어떤 식 으로든 결함이 있는지 확인했지만, 어떤 것도 잘못 찾을 수 없었습니다. 외로움은 음식을 주면 먹을 것이며, 분리하여 자손을 만들고 건강한 점액 곰팡이가하는 모든 일을 할 수 있습니다. 그들이 굶어 죽었을 때, 그들의 자손은 부모가 이전에 저항했던 생식 탑에 모일 수있었습니다. 그러나 그들 역시 일부 외로움을 남겼습니다. 이론적 생태학자인 Tarnita는 자연스럽게 발생하는 퍼즐에 이끌려 수학적 모델 을 다루고 있습니다. 이번에 그녀는 몇 가지 근본적인 질문으로 시작했습니다. 일부 외로움을 탑에서 벗어나게하는 것이 실수가 아니라면? 이것이 실제로이 유기체의 전략의 일부라면? 어떻게 작동할까요? A의 이전 종이 , Tarnita와 그녀의 공동 저자 - 지금의 기초 연구를위한 남미 연구소에서 생물 물리학 조교수이다 Sgro와 리카르도 마르티네즈 - 가르시아, Tarnita의 당시 박사 후 연구원 포함이 수 브라질 - 이론 나머지 세포가 모이는 동안 환경으로 돌아올 수있는 자원을 이용하기 위해 점액 곰팡이 개체군의 일부가 남아있는 것이 합리적입니다. 그들은 이것이 이론적으로 실현 가능하다는 것을 보여 주었지만, 꿈은 결국 외로움 행동을 실험적으로 완전히 특성화하는 것이 었습니다. 몇 년 동안 여러 대학원생들이이 문제를 해결했지만 그 과제는 극복 할 수없는 것처럼 보였습니다. 예를 들어,이 외로움을 특성화하기위한 첫 단계는 엄격하고 정확하게 계산할 수 있어야했습니다. 그러나 아메바는 묘사가없고 형태가없는 모양을 가지고있어 단일 세포를 두세 세포의 작은 그룹과 구별하기가 어렵습니다. Tarnita는 "개념적으로나 실험적으로 매우 독창적"이라고 묘사 한 Rossine이 등장했습니다. 실험실에서 모든 실험 작업을 수행 한 Gregor뿐만 아니라 Sgro의지도로 Rossine은 시스템을 마스터하기 시작했습니다. 첫째, 그는 외로움이 상상했던 것보다 더 많다는 사실에 놀랐습니다. Rossine은 다른 연구자들의 점액 곰팡이 실험을 복제하려고 시도했을 때, 그 과학자들은 최대 수의 점액 곰팡이가 탑에 합류하도록 장려하기 위해 조건을 신중하게 최적화했음을 알게되었지만, 그 후에도 몇 명의 외로움이 사라졌습니다. "매우 이상적인 이상적인 조건이라 할지라도 당신은 단지 과정의 일부일 수 없기 때문에 고 독자를 배제 할 수 없었습니다." Rossine은 야생에서 채취 한 점액 곰팡이로 실험을 할 때 최대 30 %가 집단 행동보다 외로움의 삶을 선택했다는 사실에 놀랐습니다. 기아로 위협을 받으면 점액질 곰팡이가 칙칙한 구체로 가득한 탑으로 모여 지나가는 곤충에 붙어 포자를 세계로 운반합니다. 그러나 새로운 연구에 따르면 점액 곰팡이 amobae의 최대 3 분의 1이이 흔들리는 탑 중 하나에 조립되는 데 걸리는 '외로움'인 것으로 나타났습니다.
페르난도 로신 (Fernando Rossine) (이곳에서 본)과 그의 동료들은 이러한 외로움이 생태 학적 목적에 기여한다고 말했다. 크레딧 : Princeton University의 Elisa Klüger
그런 다음 두 번째 놀라움이 생겼습니다. Tarnita의이 외로움의 본질에 대한 초기 제안은 절반에 불과했습니다. Rossine이 고 독자를 정확하게 세자 Tarnita의 가설은 그들이 무작위로 실수가 아니라 유전 적 특성이라는 결론을 내렸다. 그러나, 그녀가 이론화 한 것처럼 그들은 굶주린 세포의 초기 집단의 일정한 비율이 아니었다. 대신, 그 수는 인구 밀도에 따라 다릅니다. 다시 말해, 타르 타니타가 처음 가정 한 것처럼, 외로움은 동전을 뒤집지 않고 스스로 머물러 가기로 결정하지 않았습니다. 그들은 가장 작은 집단에서 모든 세포가 더 외로워 진 것을 발견했다. 특정 임계 값을 초과하면 실제로 타워 건설을 피하는 아메바의 꾸준한 비율이 있지만 시작 인구가 많을수록 고 독자 수가 정체되어 있습니다. Tarnita는 "이것은 우리가 원래는 외로움이 지루하지 않다는 것이 옳았음을 의미했기 때문에 기분이 좋았지 만 이론적으로는 드로잉 보드로 돌아 가야한다는 것을 의미했습니다."라고 Tarnita는 말했습니다. Rossine의 지속적인 의견을 바탕으로 Martinez-Garcia (첫 번째 저자의 명예를 공유 함)가 이끄는 모델링 노력은 실험 결과에 대한 통찰력을 개발하고 시작하는 데 몇 년이 걸렸습니다. 실험과 이론적 모델링의 조합은이 작업을 "우리의 이해의 개척자"로 설정한다고 CNRS, IBENS, 파리, 그리고 Max Plank Institute와의 에코 진화 인구 역학 모델러 인 Silvia De Monte는 말했다. 연구. "이 학제 간 접근 방식은 집계 다세포의 형성과 진화의 과정에 대한 새로운 시각을 제공합니다." "Tarnita와 그녀의 동료들은 사회적 아메바 Dictyostelium discoideum의 독방 세포의 비율이 각 세포가 동전을 개별적으로 던지기 만해도 결정되지 않는다는 증거를 제공한다. 그것은 [유기체]와 환경 사이의 상호 작용에 기인한다." 집단 행동은 막대한 이익을 제공하지만 슬라임 몰드 타워를 짓는 데 필요한 협력 관계를 손상시키는 사기꾼이든 소 가축 전염병으로 알려진 전염병 인 rinderpest가 밀집한 야생 이민자를 통해 적극적으로 퍼져 나가는 경우가 종종 있습니다. 따라서 매달린 외로움은 베팅 헤지 전략으로 작용하여 대다수의 피해가 전체 인구 나 사회적 능력을 없애지 않도록 보장합니다. 다시 말해서, 반 직관적으로, 외로움은 이러한 시스템의 사회적 측면을 보존하는 열쇠가 될 수 있습니다. 그것들은 사회적이지 않기 때문에 집단이 직면 한 종류의 위협에는 무적이지만 그들의 자손은 사회적 능력을 유지합니다 올바른 조건 하에서 사회성이 유지됩니다. Rossine은“이것은 사회적 내기 헤지입니다. "그리고 우리의 연구 결과에 따르면 매혹적인 점은 적어도 점액 성 곰팡이 의 경우 집단의 일부가되지 않기로 결정한 것은 실제로 집단적으로 이루어 졌다는 것입니다. 모든 세포는 화학적으로 서로 대화합니다. ' 내가 머무는 것 같아요. ' 외로움이되는 데 의사 소통이 있습니다. " Tarnita는 이번 연구는 프린스턴 캠퍼스를 특징 짓는 뛰어난 학제 간 정신 때문에 성공한 것이라고 말했다. 그녀는 "학제 간 학제 적으로 생각할 준비가되어있는 매우 똑똑한 사람들의 고밀도화는 모든 저자들이 프린스턴 출신 인 공동 작업을 시작하고 이러한 종류의 논문을 제작하는 것을 매우 쉽게 만든다"고 말했다. 페르난도 로시 네 (Fernando W. Rossine), 리카르도 마르티네즈-가르시아 (Ricardo Martinez-Garcia), 앨리슨 E. 스 그로, 토마스 그레고르, 코리나 E. 타르 타니타의 "진화론의 생태 진화의 의의"는 PLoS Biology 저널의 3 월 18 일호에 실렸다 .
더 탐색 오래된 질문에 대한 새로운 접근법 : 우리는 실제로 어떻게 협력합니까? 저널 정보 : PLoS Biology Princeton University 제공
https://phys.org/news/2020-03-evolution-loners-behaviorat-slime-molds.html
.연구는 전형적인 양자 카고메에서 틈이없는 땅 상태를 공개합니다
작성자 : Ingrid Fadelli, Phys.org 크레딧 : SQM 그룹, Laboratoire de physique des solides, Orsay, Univ. 파리-사 클레이. 2020 년 3 월 18 일 기능
충분한 온도에서 자기 시스템은 일반적으로 고체 결정이됩니다. 이것이 일어나는 유명한 현상은 모든 기본 모멘트 또는 스핀이 원자 규모 (즉, 소위 Heisenberg 상호 작용)에서 상호 작용하고 한 방향으로 정렬 될 때 발생하는 강자성입니다. Ferromagnetism은 나침반, 냉장고 자석 및 하드 드라이브를 포함한 여러 일상적인 물건의 기능을 뒷받침합니다. 경우에 따라, 페어 상호 작용 에너지를 최소화하기 위해 인접 모멘트 및 스핀이 정렬되지 않을 수 있습니다. 격자가 삼각형 형상을 가질 때,이 쌍별 최소화는 불가능 해져서 "절망"으로 알려진 현상을 일으킨다. 좌절은 고전적 자기의 패러다임을 물리 치고보다 이국적인 양자 상태를 드러내는 독특한 도구 인 것으로 보인다. 물리학 자들은 응축 물질 물리학에 중요한 영향을 미칠 수 있기 때문에 수십 년 동안 좌절 된 양자 자석의 접지 상태를 결정하기위한 연구를 수행해 왔습니다. 이러한 이전 연구를 바탕으로 파리-사 클레이 대학교 (Paris-Saclay University)의 연구원들과 프랑스의 다른 기관들은 최근에 전형적인 양자 카고메 ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2 의 지상 상태를 밝히기위한 실험을 수행했다 . 이 연구를 수행 한 연구자 중 한 사람인 필립 멘델 스는 물리학적인 삼각 격자에서 고전적으로 120도 각도로 회전 할 것이라고 말했다. 1970 년대 필 앤더슨은 반 스핀, 소위 공명 원자가 결합 상태와 같이 양자 효과가 중요해 졌을 때이 최선의 타협에 대한 대안을 제안했다. 이웃하는 스핀은 여전히 쌍으로 조립 (결혼)하고 분해 (이혼)한다 새로운 파트너간에 페어를 만들어 일반적으로 페어 어셈블리를 변동시킵니다. " 앤더슨이 이론적으로 지속적으로 변동하는지면 상태는 액체에서 관찰 된 상태와 유사하기 때문에 '스핀 액체'상태라고합니다. 이것은 개별 스핀이 자신의 정체성을 잃고 거시적 집단 상태로 병합되는 수십억 개의 스핀과 얽힌 상태입니다. 멘델 스는“스핀 액체 상태 아이디어는 앤더슨 자신이 1980 년대에 발견 된 고온 초전도의 씨앗으로 되살아났다”고 설명했다. "90 년대에 사람들은이 RVB 상태가 항 ferromagnets에서 안정화 될 수있는 조건에 의문을 가지기 시작했다. 연구원들은 곧 모서리 공유 삼각형으로 구성된 David 별 모양 격자 인 kagome이 이상적인 구조 일 수 있음을 발견했다. 특히 변동이 발생하기 쉬운 양자 스핀 1/2를 사용하는 스핀 액체를 찾으십시오. " 지난 수십 년 동안 많은 연구가 두 가지 간단한 연구 문제에 중점을 두었습니다. kagome 격자 에서 스핀 액체 상태를 안정화시키는 것이 실제로 가능한지, 그렇다면 가능하다면 가장 안정적인 지상 상태가 무엇인지입니다. 증거는 kagome 격자에서 스핀 액체 상태를 달성하는 것이 가능하지만, 달성 할 수있는 가장 안정적인 상태가 불분명하다는 것을 제안합니다.
허버트 스 마이트 구조. 크레딧 : Khuntia et al.
"실험적인 측면에서 kagome 재료는 드물고 그 중 하나이며, 현재까지 가장 좋은 예인 ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2 는 2000 년대 중반에 처음 합성되어 결정 형태로만 제조되었습니다. 멘델 스가 말했다. "이 환상적인 재료는 양자 자기 커뮤니티가 이론적 예측에 이의를 제기 할 수있게하여 현재 문제에 대한 우리의 현재 이해를 높여줍니다." Mendels와 그의 동료들은 Nature Physics 에 소개 된 그들의 연구 에서 kagome ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2 지상 상태 의 자기 특성을 조사했다 . 그들의 궁극적 인 목표는이 물질이 어떤 종류의 스핀 액체를 속하는지 발견하는 것이 었습니다. 멘델 스는“자연은 완벽하지 않고 카고메 항 ferromagnet을위한 최고의 프로토 타입 일지라도 ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2는 여전히 결함을 겪고있다”고 말했다. "Zn과 Cu는 완벽한 spin-½ kagome antiferromagnet을 생산하기에 이상적으로 머무르기에는 너무 유사합니다. 일부 Cu 2+ 스핀은 실제로 kagome 격자에서 벗어나 조사를 모호하게하여 자화 특정 열과 같은 표준 실험을 요구합니다. " 그들의 실험에서 Mendels와 그의 동료들은 국소 관찰을 수집 할 수있는 기술인 핵 자기 공명 (NMR)을 사용했으며, 이는 의료 조건을 탐지하기 위해 가장 널리 사용되는 방법 중 하나 인 자기 공명 영상 (MRI)의 기초입니다. 저온 NMR을 통해 카고메 스핀의 고유 한 특징을 분리하기 위해 재료의 결함 영역과 결함이 아닌 영역을 구분할 수있었습니다. 이 절차를 통해 연구원들은 ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2의 특정 특성과 역학을 단일화 할 수있었습니다 . 서로 다른 종류의 스핀 액체를 구별하려고 할 때 과학자들은 먼저 그의 이론에서 앤더슨이 묘사 한 그림에 맞는 방식으로 스핀 쌍이 어떻게 부서 지는지 이해해야합니다. 이것은지면 상태와 여기 상태 사이에 갭이 있는지를 결정하는 것을 의미하며, 이는 양자 상태의 중첩을 다룰 때 더 어려울 수 있습니다. Mendels와 그의 동료들이 수행 한 연구는이 방향의 첫 단계 중 하나 일 수 있습니다. "국소 감수성, 자기장에 대한 반응, 그리고 절대 영점에 가까운 온도에서 샘플을 가열 할 때 여기가 발생하는 방식을 연구함으로써 여기 에너지 스펙트럼에 차이가 없음을 명확하게 보여주고 멘델 스는“흥분에 대한 최근 예측 이론”이라고 말했다. "최종 결론이 될지라도, 우리는 이론에 강력한 제약을 제공하고 가능한 모델의 범위를 좁 힙니다." 최근 연구에서 Mendels와 그의 동료들은 kagome 재료의 상태와 특성에 대한 귀중한 새로운 통찰력을 수집했습니다. 전반적으로, 그들의 발견은 전형적인 양자 카고메 ZnCu 3 (OH) 6 Cl 2 는 다른 연구팀이 수행 한 수치 계산과 일치하는 스핀 갭을 갖지 않는다는 것을 제안합니다 . 미래에,이 중요한 관측은 다른 응축 물리 물리학 연구의 기초가되어 궁극적으로 좌절 된 양자 자석의 현재 이해를 넓힐 수 있습니다. 멘델 스는“우리의 장기적인 꿈 중 하나는 금속이되기 위해 도핑 될 수있는 고도로 좌절 된 카고메 양자 재료를 생산하는 것이다”며 멘델 스는 말했다. "2016 년 노벨상을 수상한 후 응축 물질의 토폴로지가 인기를 얻음에 따라이 작업의 범위가 더욱 넓어졌습니다. Kagome 기반 금속의 토폴로지 특성에 대한 요구가 커지고 있습니다. 우리의 작업은 새로운 연구의 새로운 길을 열 수 있습니다. 기본 물리 및 재료 과학의 새로운 과제를 해결하는 데 도움이 될 것입니다. "
더 탐색 연구원들은 '이상적인'카고메 금속 전자 구조를 실현 추가 정보 : P. Khuntia et al. 전형적인 양자 양자 kagome antiferromagnet ZnCu3 (OH) 6Cl2, 자연 물리학 (2020)의 끊김없는 지상 상태 . DOI : 10.1038 / s41567-020-0792-1 저널 정보 : 자연 물리
https://phys.org/news/2020-03-unveils-gapless-ground-state-archetypal.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.
.전례없는 디테일로 먼 천체를 포착 할 수있는 새로운 망원경 디자인
에 의한 광학 협회 새로운 다중 필드 하이퍼 텔레 스코프 디자인은 고해상도로 여러 개의 별을 한 번에 이미징 할 수 있습니다. 하이퍼 텔레 스코프는 큰 미러 어레이를 사용하며 그 사이에 공간이 있습니다. 다중 필드 설계는 알프스 (그림)에서 테스트중인 하이퍼 텔레 스코프 프로토 타입에 통합 될 수 있습니다. 크레딧 : Antoine Labeyrie, Collège de France 및 Observatoire de la Cote d' Azur,2020 년 3 월 18 일
연구원들은 하이퍼 텔레 스코프가 한 번에 여러 개의 별을 이미징 할 수있는 새로운 카메라를 설계했습니다. 향상된 망원경 설계는 행성, 펄서, 구상 성단 및 먼 은하와 같은 태양계 외부의 물체에 대한 초 고해상도 이미지를 얻을 수있는 잠재력을 가지고 있습니다. 콜레 지 드 프랑스의 명예 교수 인 앙투안 라 베이 에리 (Antoine Labeyrie)는 "다 계장 초 망원경은 원칙적으로 별의 매우 상세한 이미지를 포착 할 수 있으며, 아마도 행성과 행성 표면의 세부 사항까지도 보여줄 수있다"고 말했다. hypertelescope 디자인을 개척 한 la Cote d' Azur. "우리 태양계 외부의 행성 은 광합성 생명의 증거를 찾기 위해 분광법을 사용할 수있을 정도로 상세하게 볼 수있다." OSA (Optical Society 's) 저널 Optics Letters 에서 Labeyrie와 여러 기관의 연구원 그룹은 멀티 필드 디자인이 현재까지 개발 된 초 망원경의 좁은 시야 범위를 실질적으로 확장 할 수 있음을 검증하는 광학 모델링 결과를보고합니다. 거울을 더 크게 만들기 대형 광학 망원경은 오목 거울을 사용하여 천체의 빛을 집중시킵니다. 더 큰 거울은 광선의 회절 확산이 감소되어보다 상세한 사진을 생성 할 수 있지만,이 거울을 얼마나 크게 만들 수 있는지에는 한계가 있습니다. 하이퍼 텔레 스코프는 넓은 간격으로 배치 할 수있는 대형 미러 어레이를 사용하여이 크기 제한을 극복하도록 설계되었습니다. 연구원들은 이전에 비교적 작은 프로토 타입 하이퍼 텔레 스코프 디자인을 실험 해 왔으며 현재 프랑스 알프스에서 풀 사이즈 버전이 건설되고있다. 이번 연구에서 연구원들은 컴퓨터 모델을 사용하여 초 망원경에 훨씬 더 넓은 시야를 제공하는 디자인을 만들었습니다. 이 디자인은 지구, 달 분화구 또는 우주에서 매우 큰 규모로 구현 될 수 있습니다. 예를 들어, 공간에 초 망원경을 구축하려면 매우 큰 오목 거울을 형성하기 위해 이격 된 작은 거울의 큰 소엽이 필요합니다. 큰 거울은 별이나 다른 천체의 빛을 카메라와 기타 필요한 광학 구성 요소를 운반하는 별도의 우주선에 집중시킵니다. Labeyrie는“멀티 필드 디자인은 하이퍼 망원경의 광학 시스템에 약간 추가 된 기능이지만 그 기능을 크게 향상시켜야한다”고 말했다. "공간에 배치 된 최종 버전은 지구보다 지름이 수십 배 더 클 수 있으며 크기는 20km에 불과한 중성자 인 Crab Pulsar와 같은 매우 작은 물체의 세부 사항을 나타내는 데 사용될 수 있습니다." 보기 확장 하이퍼 텔레 스코프는 빛 수집을 집중시켜 고해상도 이미지를 형성하기 위해 동공 밀도라고 알려진 것을 사용합니다. 그러나이 과정은 초 망원경의 시야를 크게 제한하여 구상 성단, 외계 시스템 또는 은하와 같은 확산되거나 큰 물체의 이미지가 형성되는 것을 방지합니다. 연구원들은 하이퍼 텔레 스코프의 초점 카메라와 함께 사용하여 각 관심 분야의 개별 이미지를 동시에 생성 할 수있는 마이크로 광학 시스템을 개발했습니다. 스타 클러스터의 경우 수천 개의 별 각각에 대한 별도의 이미지를 동시에 얻을 수 있습니다. 제안 된 다중 필드 설계는 각각 고유 한 이미징 필드를 제공하는 서로 다른 기울기 광축을 갖는 다중 독립 초 망원경으로 만들어진 기기로 생각할 수 있습니다. 이 독립 망원경은 인접한 이미지를 단일 카메라 센서에 초점을 맞 춥니 다. 연구원들은 광학 시뮬레이션 소프트웨어를 사용하여 다중 필드 하이퍼 텔레 스코프의 다양한 구현을 모델링했습니다. 이들은 모두 다중 필드 관측의 가능성을 확인한 정확한 결과를 제공했습니다. 다중 필드 추가를 하이퍼 텔레 스코프 프로토 타입에 통합하려면 오프-축 설계에서 잔류 광학 결함을 수정하기위한 적응 형 광학 구성 요소를 포함한 새로운 구성 요소를 개발해야합니다. 연구원들은 새로운 카메라 를 알프스의 프로토 타입과 함께 사용할 수 있도록 정렬 기술과 제어 소프트웨어를 계속 개발하고 있습니다. 또한 달 기반 버전과 유사한 디자인을 개발했습니다.
더 탐색 새로운 VLT 어댑티브 옵틱의 초강력 이미지 추가 정보 : Zongliang Xie et al., 다중 시야를 가진 Hypertelescope, Optics Letters (2020). DOI : 10.1364 / OL.385953 저널 정보 : 광학 편지 에서 제공하는 광학 협회
https://phys.org/news/2020-03-telescope-capture-distant-celestial-unprecedented.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
댓글