압박을받는 상황 : 새로운 생물 영감 물질로 외력에 '변형'가능
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.우주의 기원 : 왜 물질이 많고 반물질이 거의 없는가
주제 : 천체 물리학랭커스터 대학의입자 물리학인기 으로 랭커스터 대학 2020년 4월 15일 가미 오카 전망대 가미 오카 전망대. 학점 : 도쿄 대학 ICRR (Cosmic Ray Research Institute) Kamioka Observatory 일본의 T2K 주요 국제 실험에 참여하고있는 랭커스터 물리학 자들은 왜 우주에 물질이 많은가, 반물질이 거의없는 수수께끼에 빠져들고있다. 빅뱅은 초기 우주에서 물질과 반물질이 같은 양을 생성해야하지만, 대신에 우주는 물질로 구성된다. 물리학에서 가장 큰 도전 중 하나는 반물질에 어떤 일이 일어 났는지 또는 물질과 반물질이 비대칭 인 이유를 파악하는 것입니다. Tokai to Kamioka (T2K) 연구원들은 Nature 저널 에서 우주의 물질 반물질 비대칭을 결정하는 가능한 매개 변수 값의 거의 절반이 배제되었다고 밝혔다. 박사 로라 코르 모스, T2K에서 랭커스터 대학, 랭커스터의 중성미자 물리학 그룹과 연구원의 머리에서 물리학 수석 강사는 "우리의 데이터는 제안을 계속 자연 이 과정에 대한 비대칭의 거의 최대 값을 선호한다. 이것들은 겉보기에는 의미가없고 연구하기가 어려워 작은 입자가 우주의 존재를 이끌어내는 원동력이되는 것이 대자연과 같습니다.” T2K 실험은 우주를 구성하는 기본 입자 중 하나이며 가장 잘 이해되지 않은 중성미자 인 중성미자를 연구합니다. 그러나 태양으로부터 2 조 개의 중성미자가 여러분의 몸을 통과합니다. 태양과 다른 별들 내에서 우연히 생성 된이 작은 입자들은 세 가지 종류 또는 향이 있으며, 자발적으로 변화하거나 진동 할 수 있습니다. 중성미자의 각 풍미는 관련된 항 이완제를 가지고 있습니다. 맛 변화 또는 진동이 중성미자와 항 뉴트리노에 대해 다른 경우, 우주에서 반물질에 대해 관찰 된 물질의 우위를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다. 대부분의 현상에서 물리 법칙은 물질의 행동과 반물질에 대한 대칭 적 설명을 제공합니다. 그러나이 반향이 거의없는 물질로 구성된 우주의 관측을 설명하기 위해 빅뱅 이후 곧이 대칭이 깨졌을 것이다. 필요한 조건은 소위 충전 패리티 (CP) 대칭을 위반하는 것입니다. 지금까지 우리 우주의 존재를 설명하기에 CP 대칭 위반이 충분히 관찰되지 않았습니다. T2K는 중성미자 및 항 중성자에 대한 측정 된 발진 확률의 차이로 나타나는 중성미자 진동에서 CP 대칭 위반의 새로운 원인을 찾고 있습니다. δcp 위상이라고하는 중성미자 진동에서 파괴되는 물질 / 반물질 대칭을 제어하는 매개 변수는 -180º에서 180º 사이의 값을 가질 수 있습니다. 처음으로 T2K는 99.7 % (3σ) 신뢰 수준에서 가능한 값의 거의 절반을 싫어했으며 지금까지 측정되지 않은 중성미자의 기본 속성을 밝히기 시작했습니다. Lancaster University 물리학과 수석 강사이자 T2K 연구원 인 Helen O'Keeffe 박사는 다음과 같이 말했습니다 :“이 결과는 T2K의 미래 단계와 차세대 실험 개발에 도움이 될 것입니다. 그것은 수년간의 작업에서 매우 흥미로운 결과입니다.” 이것은 중성미자와 항 뉴트리노가 다르게 행동하는지 여부를 아는 중요한 단계입니다. C 참조 : T2K 공동으로 4 월 15 일 2020 "제약 중성미자 진동의 문제 - 반물질의 대칭성-위반 상에" 자연 . DOI : 10.1038 / s41586-020-2177-0
.2D 레이어 페 로브 스카이 트 다이오드를 사용하는 강력하고 민감한 박막 X- 선 검출기
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 박막 X- 선 검출기 및 그 특성. (A) 흡수층으로 (BA) 2 (MA) 2Pb3I10 (Pb3으로 더빙)으로 구성된 2D RP 기반 핀 박막 x- 레이 디텍터 장치 아키텍처의 개략도. (B) 싱크로트론 빔 하에서 수행 된 2D RP 박막의 GIWAXS 맵. (C) 하이브리드 페 로브 스카이 트 재료 및 실리콘에 대한 입사 방사선 에너지의 함수로서 계산 된 선형 x- 선 흡수 계수 (μl). (D) 어두운 및 X- 레이 (10.91 keV) 노출에서 2D RP 및 실리콘 기준 장치에 대한 JV 특성. (E) 제로 바이어스 하에서 2D RP (적색) 및 실리콘 다이오드 (흑색)에 대한 x- 선 선량의 함수로서 X- 선 발생 전하 밀도. (F) (E)에서 2D RP 및 실리콘 기준 검출기에 대한 다크 노이즈 (신호 대 잡음비)에 의해 감산 된 X- 선 유도 전하 밀도. 크레딧 : Science Advances, doi : 10. 2020 년 4 월 17 일 기능
과학 발전 에 관한 새로운 보고서에서 , 신한 차이 (Hsinhan Tsai)와 로스 알 라모스 국립 연구소와 미국 아르곤 국립 연구소의 재료, 나노 기술, 핵 공학 및 X- 선 과학 연구팀은 새로운 박막 X- 선 검출기 프로토 타입을 시연했습니다. . 이 셋업은 결정질 이차원 (2-D) Ruddlesden-Popper (RP) 위상 층상 페 로브 스카이 트를 포함하고 10 12 Ohm.cm 의 높은 다이오드 저항을 유지하여 최대 0.276 C의 높은 X- 선 검출 감도로 이어졌습니다. gy 공기 -1 cm -3. 최소한의 건강 위험으로 혁신적인 의료 영상을 약속합니다. 팀은 내장 된 전위를 사용하여 신호를 수집했으며 그 결과는 기존의 강력한 1 차 광전류 장치의 작동을 뒷받침합니다. 검출기는 대체 검출 메커니즘으로서 실질적인 X- 선 광자 유도 개방 회로 전압을 발생시켰다. 이 연구는 미래의 X- 선 이미징 기술을위한 저비용의 층상 페 로브 스카이 트 박막을 기반으로하는 차세대 X- 선 검출기를 제안합니다. 고체 방사선 검출기는 우수한 감도와 높은 카운트 속도로 X 선 신호 (방사 광자)를 전류 또는 전하로 직접 변환 할 수 있습니다. 이 장치는 의료 및 보안 응용 프로그램 및 Advanced Photon Source 시설 에서 중요한 요구를 충족시키기 위해 사용중인 다른 탐지 기술보다 성능이 우수 합니다. 고성능 엑스레이 디텍터에서 디바이스의 탐지율 또는 감도를 결정하고 다크 노이즈 이상을 해결하려면 과학자들은 역 바이어스에서 다크 전류 진폭을 최소화하고 낮은 엑스레이 선량으로 생성 된 전류를 해결해야합니다. 이 공정에는 고순도 반도체와 활성 영역에 걸쳐 완전히 고갈 된 접합부가 필요하지만 감지에 사용되는 반도체 재료도 견고해야합니다. 연구원들은 현재 이러한 요구 사항을 충족시키기 위해 활성 영역에 걸쳐 고전압에서 작동하는 고순도 반도체 단결정을 사용합니다. 그러나, 이러한 검출기는 큰 두께 (~ 1cm)에 걸쳐 높은 작동 전압을 필요로하는데, 이는 확장 가능한 이미징 애플리케이션에서 대량의 단결정을 유지하기 위해 전하 드리프트 또는 제조 비용과 같은 기술적 문제를 야기한다.
페 로브 스카이 트 (Pb3) 필름 (적색)과 실리콘 소자 (흑색)를 비교하는 10.96 keV X- 선의 층 두께에 따른 X- 선 흡수. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aay0815
이 작업에서, Tsai et al. X 선 광자를 효율적으로 검출하기 위해 2 차원 페 로브 스카이 트를 사용하여 핀 접합 구성 (p-와 n- 도핑 영역 사이에 서로 다른 3 가지 도핑 영역)으로 만들어진 새로운 유형의 박막 장치를 설계했습니다 . 사용 싱크로트론 나온 ... GLE 입사 X 선 산란 (GIWAXS) 측정, 팀은 우수한 결정 성 및 2-D 박막의 바람직한 방향을 확인했다. 방사선 검출기로서 페 로브 스카이 트의 타당성을 테스트하기 위해 선형 X- 선 흡수 계수 (μ 1)는 페 로브 스카이 트 재료의 값이 실리콘보다 10 ~ 40 배 더 높은 3 가지 다른 재료에 대한 입사 에너지의 함수로서. 연구팀은 페 로브 스카이 트 물질에서 관찰되는 강력한 X- 선 흡수를 조사하여 두 전극에 걸쳐 전하 수송 및 수집을 달성했다. 2-D RP (Ruddlesden-Popper) 소자의 암전류 밀도 는 핀 접합과 그 구성에서 효율적인 암전류 차단 층으로 인해 1012 Ohm.cm 의 높은 암 저항을 나타냈다. 연구팀은이 장치를 X 선 소스에 노출 시켰을 때 X 선 유도 전류 밀도 (J x) 제로 바이어스 (단락). 마찬가지로, 2-D 디바이스 기능은 또한 실리콘 다이오드 (~ 250mV)에 비해 단락시 X- 선 노출에서 650mV의 더 큰 개방 회로 전압에 기여했습니다.
장치 특성. (A) 다양한 광자 플럭스에서 흡수층 (470-nm 두께)으로 Pb3을 사용한 2D RP 박막 x-ray 검출기 응답에 대한 전력 의존적 JV 특성. (B) 2D RP 장치에 대한 초당 카운트 (Ct s-1) 단위의 광자 플럭스 함수로서 다양한 역 바이어스에서의 온 전류. (C) 2D RP 박막 장치 (470nm)의 정전 용량-전압 곡선. 커패시턴스는 0 바이어스에서의 커패시턴스에 의해 정규화됩니다. 2D RP (470 nm) 및 실리콘 기준 장치에 대해 (D) 10.91 keV 및 (E) 8.05 keV의 다른 에너지 값에 대해 로그 스케일에서 정규화 된 x- 선 빔 플럭스의 함수 인 개방 회로 전압 (VOC). (F) 레이저에 의해 여기 된 Pb3 박막 (녹색) 및 Pb3 단결정 (파란색)의 광 발광 스펙트럼과 비교하여 하드 x- 레이 (적색)에 의해 여기 된 Pb3 박막 장치의 광 방출 스펙트럼 ). 임의의 단위. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aay0815
우수한 검출기의 성능을 이해하기 위해 Tsai et al. 디바이스의 전력 및 필드 의존적 JV (전류 밀도) 특성을 심도있게 조사했습니다. 그들이 다양한 X- 선 광자 플럭스 아래에서 JV 곡선을 플로팅했을 때, 장치 신호는 광자 플럭스가 감소함에 따라 감소했다. 추가 관찰은 박막 핀 접합 설계로 인해 X- 선 노출 하에서 이상적인 전하 수집 효율을 제안했다. 결과는 적은 노출량에서도 박막 검출기의 효율을 보여 주었다. 높은 캐리어 밀도로 인해 장치에서 생성 된 높은 개방 회로 전압 (V OC = 650 mV)은 실험 중에 V OC 가 광자 플럭스와 선형으로 스케일링 될 때 대체 검출 파라미터로 사용됨을 나타냅니다 . 연구팀은 그 후 X-ray 여기 하에서 가시광 방출 신호를 조사하여 페 로브 스카이 트 박막의 X-ray 발광 스펙트럼을 측정했다. 이온화 된 전하 재조합 경로는 검출기의 작동 메커니즘에 대한 더 깊은 통찰력을 얻는 데 도움이되었습니다. 관찰에 기초하여, Tsai et al. 고 에너지 X- 선이 물질을 여기했을 때, 전하는 훨씬 더 높은 에너지에서 눈에 띄게 이온화되었다. 그런 다음 전하는 최종 수집을 위해 고 / 저 에너지 상태를 통해 전송되어 전기 신호를 생성합니다. 이 공정을 통해 열 손실없이 높은 X- 선 유도 전류 신호 및 높은 V OC 생성이 가능해 연구에서 X- 선 검출의 탁월한 성능을 입증 할 수있었습니다.
장치의 시간적 응답 및 안정성. (A) 다양한 저항이 적용된 장치의 과도 광전류 응답. (B) 펄스 레이저 여기 (375 nm) 하에서 박막 장치의 시간 분해 광전도도. (C) 다양한 바이어스 하에서 (B)로부터 추출 된 장치 신호 하강 시간. (D) 단락 조건에서 연속 하드 엑스레이 (10.91 keV) 노출에서 작동하는 박막 검출기의 안정성 테스트. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aay0815
박막 2-D 디바이스 아키텍처의 또 다른 장점은 X-ray 캐리어의 빠른 추출을 용이하게하는 대형 내장 필드를 포함합니다. 이 팀은 30주기의 전압 스캔 및 X- 선 노출 동안 장치의 성능을 안정화 시켰으며 바이어스 및 X- 선 노출 모두에서 박막의 안정성을 보여주었습니다. 이런 방식으로 Hsinhan Tsai와 동료들은 고품질의 페 로브 스카이 트 박막을 개발하여 유망한 방사선을 탐지 할 후보를 설계했습니다. 박막 장치 설계는 향상된 검출 한계로 높은 감도를 허용했습니다. 장치 저에너지 X- 선 및 이온을 안정적으로 감지하기 위해 낮은 외부 바이어스로 작동하며 의약 및 우주 과학에 광범위하게 적용 할 수 있습니다.
더 탐색 의학, 보안 및 연구를위한 이미징을 혁신하는 자체 구동 X 선 검출기 더 많은 정보 : Hsinhan Tsai et al. 2D 레이어 페 로브 스카이 트 다이오드, Science Advances (2020)를 사용하는 민감하고 견고한 박막 X-ray 검출기 . DOI : 10.1126 / sciadv.aay0815 B. Durie et al. 고속 섬광 자동 방사선 사진, 과학 (2006). DOI : 10.1126 / science.1188385 신한 차이 (Hsinhan Tsai) 등. 고효율 2 차원 Ruddlesden–Popper perovskite 태양 전지, Nature (2016). DOI : 10.1038 / nature18306 저널 정보 : 과학 발전 , 과학 , 자연
https://phys.org/news/2020-04-robust-sensitive-thin-film-x-ray-detector.html
.압박을받는 상황 : 새로운 생물 영감 물질로 외력에 '변형'가능
존스 홉킨스 대학교 차 나파 탄티 반차 차이 JHU 팀의 실험에서, 재료에 가해진 힘 (화살표가 아래쪽을 향함)이 증가하면 더 많은 전하가 발생하여 광물이 증가했습니다. 크레딧 : Pam Li / Johns Hopkins University, 2020 년 4 월 17 일
Johns Hopkins 연구원은 인간의 뼈와 화려한 산호초가 주변 환경에 따라 광물 매장량을 조정하는 방법에서 영감을 받아 적용된 힘에 따라 강성을 바꿀 수있는 자체 적응 재료를 만들었습니다. 이러한 발전은 언젠가는 힘을 증가 시키거나 추가 피해를 막기 위해 자체 강화할 수있는 재료의 문을 열 수 있습니다. 이번 연구 결과는 오늘 Advanced Materials 에 발표되었다 . 강성훈 부교수는“검사 및 유지 보수없이 높은 힘이 가해지는 곳에서 자체 보강 할 수있는 뼈 임플란트 또는 브리지를 상상해보십시오. Johns Hopkins University의 기계 공학과, Hopkins Extreme Materials Institute 및 NanoBioTechnology 연구소 및 연구의 수석 저자. 다른 연구자들은 이전에 유사한 합성 재료를 만들려고 시도했지만, 그러한 재료는 만들기가 어렵고 비용이 많이 들거나, 만들 때 능동적 인 유지 보수가 필요하고 스트레스를받을 수있는 양이 제한되어 있기 때문에 어려운 일이었습니다. 목재 및 뼈와 같은 적응 가능한 특성을 가진 재료를 사용하면보다 안전한 구조를 제공하고 비용과 자원을 절약하며 유해한 환경 영향을 줄일 수 있습니다. 천연 재료는 주변 환경에서 자원을 사용하여 자체 규제 할 수 있습니다. 예를 들어 뼈는 세포 신호를 사용하여 혈액에서 채취 한 미네랄의 첨가 또는 제거를 제어합니다. 강과 동료들은 이러한 천연 재료 에서 영감을 받아 가해진 스트레스에 반응하여 미네랄을 추가 할 수있는 재료 시스템을 만들려고했습니다. 팀은 기계적인 힘을 비계로 전하로 변환 할 수있는 물질이나지지 구조물을 사용하여 외부 힘에 비례하는 전하를 생성하는 것으로 시작했습니다. 연구팀은 이러한 전하가 물질이 환경의 광물 이온으로부터 광물 화를 시작하기위한 신호로 작용할 수 있기를 희망했다.
JHU 팀의 실험에서, 재료에 가해진 힘 (화살표가 아래쪽을 향함)이 증가하면 더 많은 전하가 발생하여 광물이 증가했습니다. 크레딧 : Pam Li / Johns Hopkins University 빔의 한쪽 끝에 더 많은 스트레스가 가해져 광물 화가 더욱 심해졌습니다. 빔을 가로 질러 응력이 점차 감소함에 따라 광물의 양도 감소했습니다. 크레딧 : Sung Hoon Kang
Kang과 동료들은 이들 물질의 고분자 필름을 인간 혈장의 이온 농도를 모방 한 모의 체액에 담 그었다. 물질이 모의 체액에서 배양 된 후, 표면에 미네랄이 형성되기 시작했습니다. 연구팀은 또한 유체의 이온 조성을 조절함으로써 형성된 광물 유형을 조절할 수 있다는 것을 발견했다. 연구팀은 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 점차적으로 응력을 증가시키기 위해 한쪽 끝에 고정 된 빔을 설정하고 응력이 많은 지역에서 더 많은 미네랄이 축적 된 것을 발견했습니다. 미네랄 응력의 제곱근에 적용 높이에 비례했다. 연구자들은 그들의 방법이 간단하고 저렴하며 추가 에너지를 필요로하지 않는다고 연구자들은 말한다. 강은“우리의 연구 결과는 손상된 지역을 자체적으로 강화할 수있는 새로운 종류의 자체 재생 재료를위한 길을 열어 줄 수있다”고 말했다. 강은 언젠가이 물질들이 뼈 관련 질병이나 골절의 치료, 치과 치료를위한 스마트 수지 또는 다른 유사한 응용을 촉진하기위한 발판으로 사용될 수 있기를 희망합니다. 또한, 이러한 발견은 과학자들이 동적 재료에 대한 이해와 광물 화 작용에 대한 이해에 기여하여 뼈 재생에 필요한 이상적인 환경을 밝힐 수 있습니다.
더 탐색 뼈의 자연 전기를 사용하여 재생 촉진 추가 정보 : Santiago Orrego et al., 자체 적응 식 기계적 성질을 가진 Bioinspired Materials, Advanced Materials (2020). DOI : 10.1002 / adma.201906970 저널 정보 : 고급 재료 에 의해 제공 존스 홉킨스 대학
https://phys.org/news/2020-04-pressure-bioinspired-material-shapeshift-external.html
.인간 배아의 줄기 세포는 놀랍게도 일찍 전문화에 헌신
에 의해 프란시스 크릭 연구소 첫 번째 배아 층에서 분화를 보여주는 세포의 콜로니를 보여주는 이미지. 녹색은 Cdx2 (영양 모세포 마커), 빨간색은 BRY (중간 엽 마커), 파란색은 Sox2 (외배엽 마커)입니다. 맨 위 줄은 미분 큐에 노출되지 않았고, 가운데 줄은 짧은 시간 동안 노출되었고 맨 아래 줄은 더 오래 노출되었습니다. 이미지는 미분 큐에 짧은 노출이 전체 노출 후 보이는 것과 동일한 패턴을 만들기에 충분하다는 것을 보여줍니다. 크레딧 : Francis Crick Institute 2020 년 4 월 17 일
프랜시스 크릭 연구소 (Francis Crick Institute)의 연구자들은 인간 배아 줄기 세포가 비가 역적으로 전문화되기 위해 노력하고있는 시점을 밝혀냈다. 우리의 생물학적 이력은 배아 줄기 세포라고하는 소그룹의 세포로 거슬러 올라갈 수 있습니다. 배아 줄기 세포는 세포 분열 을 통해 신체에서 특정 역할을 수행하는 세포 인 분화라고 알려진 세포를 생성합니다. 배아 줄기 세포가 언제 어떻게 특수화되는지 이해하면 건강한 분화에 대한 통찰력과 세포가 어떤 유형의 세포를 '기억'하는지를 알 수 있습니다. 이 과정은 세포가 자신의 정체성을 잊어 버리고 잘못된 유형으로 변할 때 암에서 잘못 될 수 있습니다. Crick의 과학자들은 Cell Stem Cell에 발표 된 연구의 일환으로 배아 줄기 세포가 예상치 못하게 조기에 분화하여 돌이킬 수 없이 몸에있는 200 가지 이상의 세포 유형 이 될 수 있음을 발견했습니다 . 그들은 이것이 새로 확인 된 작은 그룹의 유전자가 활성화 된 결과로 나타 났으며,이를 '약속 성 유전자'라고 불렀습니다. Crick의 정량적 세포 생물학 실험실의 저자이자 그룹 리더 인 Silvia Santos는“줄기 세포와 수학적 모델을 사용하여 인간 발달의 초기 단계 중 하나를 조절하는 새로운 종류의 유전자를 확인했습니다. . "이러한 유전자 가 활성화 되면 세포가 분화에 완전히 전념하기까지 몇 분이 걸리는 문제입니다. 특히 분화의 첫 징후가 어떻게 배아가 첫 배아 배아 층을 발달시키는 배아인지를 고려한다면이 속도는 놀랍습니다. 이 층은 궁극적으로 성장하는 태아의 모든 조직을 일으킨다. " 연구진은 GATA3라는 하나의 초기 약정 유전자에 중점을 두었습니다. 이 유전자가 실험실에서 실험적으로 활성화되었을 때, 배아 줄기 세포는 빠르게 분화에 전념했습니다. 다른 한편으로,이 유전자가 결실되었을 때이 과정은 느리고 부적절했습니다. "GATA3는 줄기 세포를 건강하고시기 적절하게 분화하는 데 중요합니다. 일단 켜면이 유전자는 양성 피드백 루프를 발생시켜 활성 상태를 유지하는 데 도움이됩니다. 결과적으로, 세포는 분화 상태를 유지하고 역으로 돌아 가지 않습니다. Crick의 정량적 세포 생물학 실험실의 공동 저자이자 포스트 독인 Alexandra Gunne-Braden은 말합니다. 이 연구는 IVF를 겪는 사람들이 기증 한 배아에서 채취 한 줄기 세포를 사용 했습니다. 기증 된 배아는 생식 치료 과정에서 필요하지 않았으며, 그렇지 않으면 파괴되었을 것입니다. 실비아 산토스는 “ 배아 줄기 세포 가 전문화에 전념하는 것은 근본적이고 아직까지 아직 답이없는 질문이다. "그것은 세포의 건강한 기능이 방법의 프로세스에 의해 뒷받침 될 때 우리는 더 이것에 대해 이해하는 것이 중요 세포가 취득 및 분화 과정에서 자신의 정체성을 기억합니다. 초기 인간 발달에이 귀중한 통찰력 질병에 대한 연구를위한 새로운 길을 열 수 이 과정이 잘못 될 때 발생합니다. "
더 탐색 연구팀은 줄기 세포가 자신의 정체성을 어떻게 결정하는지 해독합니다. 자세한 정보 : Alexandra Gunne-Braden et al., GATA3는 인간 배아 줄기 세포, 세포 줄기 세포에서 BMP4 구동 분화에 대한 빠르고 돌이킬 수없는 헌신을 중재합니다 (2020). DOI : 10.1016 / j.stem.2020.03.005 저널 정보 : Cell Stem Cell 에 의해 제공 프란시스 크릭 연구소
https://phys.org/news/2020-04-stem-cells-human-embryos-commit.html
.새로운 프로토콜은 매혹적인 토폴로지 양자 상태를 식별
TOPICS : 입자 물리학양자 물리학대학 인스 브루 크 으로 인스부르크 대학 2020년 4월 17일 물질의 위상 특히 매혹적인 부류의 양자 상태는 물질의 토폴로지 상태이다. 크레딧 : IQOQI Innsbruck / Harald Ritsch 기존 실험 플랫폼에서 직접 분석법 적용 가능 오늘날 현대 양자 시뮬레이터는 복잡한 양자 상태를 준비하고 조사 할 수있는 광범위한 가능성을 제공합니다. 그것들은 광학 격자의 초저온 원자, Rydberg 원자, 갇힌 이온 또는 초전도 양자 비트로 실현됩니다. 특히 매혹적인 부류의 양자 상태는 물질의 토폴로지 상태이다. David Thouless, Duncan Haldane 및 Michael Kosterlitz는 2016 년 이론적 발견으로 노벨 물리학상을 수상했습니다. 이러한 물질 상태는 비 국소 적 양자 상관에 의해 특징 지워지고, 실험에서 필연적으로 발생하는 국부 왜곡에 대해 특히 강건하다. 오스트리아 과학 아카데미의 인스 브루 크 대학의 양자 물리학 센터와 양자 광학 및 양자 정보 연구소의 Benoît Vermersch, Jinlong Yu 및 Andreas Elben은“실험에서 이러한 위상 단계를 식별하고 특성화하는 것은 큰 과제”라고 말했다. . “특수 특성으로 인해 위상을 위상 측정으로 식별 할 수 없습니다. 따라서 실험 물리학 자들이 실험실에서 이러한 상태를 특성화 할 수있는 새로운 측정 프로토콜을 개발하고 있습니다.” 최근 몇 년간 이것은 비상 호작용 시스템에서 이미 달성되었습니다. 그러나, 미래에 위상 양자 컴퓨터로 사용될 수있는 상호 작용 시스템에 대해서는 지금까지 불가능했다. 확실한 결과로 무작위 측정 에서 과학의 진보 , 피터 졸러의 연구 그룹의 물리학 자들은 이제 소위 위상 불변의 측정을 가능하게 측정 프로토콜을 제안한다. 이 수학적 표현은 위상 공간의 공통 속성을 설명하고 1 차원, 보스 닉 시스템에서 전역 대칭과 상호 작용하는 위상 상태를 완전히 식별 할 수있게합니다. “우리 방법의 아이디어는 먼저 양자 시뮬레이터에서 이러한 위상 상태를 준비하는 것입니다. 이제 소위 임의 측정이 수행되고 이러한 임의 측정의 통계적 상관 관계에서 위상 불변이 추출됩니다.”Andreas Elben은 설명합니다. 이 방법의 구체적인 특징은 위상 불변이 매우 복잡하고 비 국소 상관 함수이지만, 간단한 로컬 랜덤 측정의 통계적 상관으로부터 추출 될 수 있다는 것입니다. 컴퓨터 나 시뮬레이터에서 양자 상태를 비교하기 위해 최근 연구 그룹에서 제시 한 방법과 마찬가지로, 이러한 임의의 측정은 오늘날 실험에서 가능합니다. Benoît Vermersch는“토폴로지 불변량을 측정하기위한 프로토콜을 기존 실험 플랫폼에 직접 적용 할 수 있습니다. 참고 자료 : 2020 년 4 월 10 일, Andreas Elben, Jinlong Yu, Guanyu Zhu, Mohammad Hafezi, Frank Pollmann, Peter Zoller 및 Benoît Vermersch의 "합성 양자 물질에서 무작위 측정에서 무작위로 측정 한 많은 인체 토폴로지 불변량", Science Advances . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz3666 미국 메릴랜드 주 조인트 퀀텀 연구소의 Guanyu Zhu와 IBM Research, Mohammad Hafezi (JQI Maryland) 및 Frank Pollmann과 기술 협력을 통해 인스부르크의 Andreas Elben, Jinlong Yu, Peter Zoller 및 Benoit Vermersch가 측정 방법을 개발했습니다. 뮌헨 대학교. 이 연구는 유럽 연구위원회 (European Research Council)와 양자 기술에 대한 EU 주력에 의해 재정적으로 지원되었습니다.
https://scitechdaily.com/new-protocol-identifies-fascinating-topological-quantum-states/
.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.
.우발적 인 관측으로 역사상 최초의 완전한 Nova 분화 기록
TOPICS : 천문학천체 물리학Graz University Of TechnologyNuSTARPopular 으로 기술의 그라츠 대학 2020년 4월 15일 노바 분화 노바 분화의 예술적 표현 : 노바 분화 동안 백색 왜성이 동반자 별에서 물질을 빨아 들이고 가스 압력이 극도로 높아질 때까지이 질량을 표면에 저장합니다. 크레딧 : © Nova_by K. Ulaczyk, Warschau Universität Observatorium
TU Graz 연구원과 인스 브루 크 대학 및 비엔나 대학의 연구원들이 참여한 BRITE 임무의 위성 이미지는 처음으로 폭발에서 최대 밝기 및 연소에 이르기까지 완전한 노바 개발을 문서화합니다. 이 출판물은 이제 Nature Astronomy 저널에 실렸다. 2013 년 BRITE 별자리가 시작된 이래 – 첫 두 위성이 관련된 임무 – 5 개의 위성 위성이 수백만 장의 이미지를 촬영했습니다. 그러나 완전한 노바 분화 기록은 전 세계적으로 독특합니다. 노바 현상 노바 폭발 동안, 백색 왜성 이 동반자 별에서 물질을 빨아 들이고 가스 압력이 극도로 높아질 때까지이 질량을 표면에 저장합니다. 수소가 연소되어 폭발적인 충격이 발생하는 폭발이 발생합니다. 이러한 충격은 지구 대기권에서 초음속 항공기로 발생하는 충격보다 훨씬 강합니다. 따라서 소리 대신 감마 및 X- 선 복사와 같은 막대한 빛의 파열과 고 에너지 복사가 발생합니다. 이것은 망원경으로 만 볼 수 있었던 별들이 육안으로 갑자기 보일 수 있음을 의미합니다. “그러나 이전에 인상적이지 않은 별이 폭발하는 원인은 무엇입니까? 이것은 지금까지 만족스럽게 해결되지 않은 문제였습니다.”비엔나 대학 천체 물리학과의 Werner Weiss 교수는 말합니다. Carina (배의 용골 용 라틴) 별자리에서 Nova V906의 폭발은 이제 폭발이 현지에서 일어난 지 오래 된 후에 해답을 제공 하고이 설명 개념을 확인했습니다. 와이스는“결국이 노바는 우리와 너무 멀어서 빛이 지구에 도달하는 데 약 13,000 년이 걸린다”고 설명했다. 이 행사는 2018 년 3 월에서 7 월 사이에 BRITE 별자리에 의해 기록 될 수 있습니다. 우연한 관찰 완전한 노바 폭발에 대한이 최초의 관찰은 우연히 일어났다. BRITE 별자리는 노바가 갑자기 시야에 나타 났을 때 몇 주에 걸쳐 별자리 Carina에서 18 개의 별을 지속적으로 관찰했습니다. TU Graz의 BRITE 별자리 운영 관리자 인 Rainer Kuschnig는 5 개의 위성 위성을 매일 검사하는 동안 분화를 발견했습니다. “갑자기 전날에는 없었던 기록에 별이있었습니다. 나는 선교 사업의 모든 년 동안 그런 것을 본 적이 없습니다!”
V906 Carinae 주석 달기 2018 년 3 월 23 일, 노바가 발견 된 지 3 일 만에 촬영 된이 이미지에서 V906 Carinae (원형)가 피크 밝기 근처에서 빛납니다. 그림을 지배하는 아름다운 가스와 먼지 구름은 카리나 성운의 일부입니다. 크레딧 : 저작권 2018 A. Maury 및 J. Fabrega
밤하늘에서 가장 인기있는 뉴스 중에서 짧은 검색을 통해 새로운 스타가 Nova Carinae 2018으로 밝혀졌습니다. Rainer Kuschnig는 BRITE Constellation의 과학 팀인 BRITE Science Team의 12 명을지도했습니다. TU Graz의 BRITE Austria (TUGSAT-1) 위성 프로젝트 관리자 인 오토 코우 엘카 (Otto Koudelka)는“실제 분화 전과 몇 주 후에도 위성에 의해 처음으로 노바가 관측 될 수 있다는 것은 환상적이다.
https://youtu.be/t0m22sT4HJs
인스부르크 대학 (University of Innsbruck)의 Astro- and Particle Physics Institute의 BRITE 과학 팀 책임자 인 Konstanze Zwintz는“이 운 좋은 상황은 nova 이벤트가 전례없는 정밀도로 기록 될 수 있도록 결정하는 데 결정적이었습니다. Zwintz는 즉시 "전 세계적으로 고유 한 관측 자료에 액세스 할 수 있음"을 깨달았습니다. 미국 미시간 주립 대학 (Michigan State University)의 엘리아스 아이디 (Elias Aydi)와 BRITE Constellation의 협력을 통해 Nature Nature의 "노바에서 충격에 의한 광학 방출에 대한 직접적인 증거"라는 제목의 출판물이 출판되었습니다. 우주에서 별을 관찰 BRITE 별자리는 고정밀 광도법으로 하늘에서 선택한 별의 빛을 기록하는 작은 위성의 앙상블입니다. 약 800km의 고도에서 BRITE 별자리는 광학 조명에서 0에서 6 사이의 크기를 가진 별을 관찰하며, 가장 희미한 별은 탁월한 관측 조건에서 육안으로 거의 볼 수 없습니다. 일반적으로 15 ~ 20 개의 별은 24 제곱도 필드에서 약 반년 동안 연속적으로 측정됩니다. 예를 들어 오리온 또는 쟁기 (큰 국자)의 전체 별자리와 같은 면적입니다. BRITE 별자리는 2013 년에 첫 두 오스트리아 위성 인 BRITE- 오스트리아 / TUGSAT-1과 UniBRITE를 출시하면서 시작되었습니다. 폴란드와 캐나다는 2014 년에 각각 한 쌍의 동일한 위성으로 합류했습니다. BRITE 별자리는 이후 하늘에서 가장 밝은 660 개 이상의 별을 연구했습니다. 이 발견에 대한 자세한 내용 은 Nova 폭발에서 놀라운 충격파의 힘을 읽으십시오 .
참조 : Elias Aydi, Kirill V. Sokolovsky, Laura Chomiuk, Elad Steinberg, Kwan Lok Li, Indrek Vurm, Brian D. Metzger, Jay Strader, Koji Mukai, Ondřej Pejcha , Ken J. Shen, Gregg A. Wade, Rainer Kuschnig, Anthony FJ Moffat, Herbert Pablo, Andrzej Pigulski, Adam Popowicz, Werner Weiss, Konstanze Zwintz, Luca Izzo, Karen R. Pollard, Gerald Handler, Stuart D. Ryder, Miroslav D. Filipović, Rami ZE Alsaberi, 아메리카 Manojlović, Raimundo Lopes de Oliveira, Frederick M. Walter, Patrick J. Vallely, David AH Buckley, Michael JI Brown, Eamonn J. Harvey, Adam Kawash, Alexei Kniazev, Christopher S. Kochanek, 저스틴 린 포드, 조안나 미 콜라주 스카, 파올로 몰라로, 마리나 오리오, 킴 L. 페이지, 벤자민 제이 샤피, 제니퍼 엘 소 콜로 스키, 2020 년 4 월 13 일,자연 천문학 . DOI : 10.1038 / s41550-020-1070-y
.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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