새로운 레이저 기술로 더욱 강력하고 작은 입자 가속기
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.새로운 측정 결과 새로 발견 된 초전도체에서 난해한 입자의 증거가 밝혀 짐
어 바나-샴페인 일리노이 대학교 에밀리 에드워즈 새로운 측정 결과 비 전통적인 초전도체 인 Uranium ditelluride 표면에 이국적인 마조 나 입자가 존재한다는 증거가 있습니다. 크레딧 : 일리노이 양자 정보 과학 기술 센터 (IQUIST) 전무 이사 E. Edwards 박사. 파티클 체 이싱 2020 년 4 월 3 일
많은 물리학 자들이하는 게임입니다. 때때로 헌트는 대형 슈퍼 콜 리더 내에서 발생하는데, 숨겨진 입자와 새로운 물리를 찾기 위해 엄청난 충돌이 필요합니다. 고형물을 연구하는 물리학 자에게는 게임이 훨씬 다른 환경에서 발생하며, 찾는 입자는 격렬한 충돌에서 비롯되지 않습니다. 대신, 준 입자 (quasiparticles)라고 불리는 입자와 같은 실체는 물질 내에서 일어나는 복잡한 전자 상호 작용에서 나온다. 때로는 준 입자는 쉽게 조사 할 수 있지만, 다른 입자는 발견하기가 더 어려워 도달 할 수 없습니다. 새로운 측정 결과 비 전통적인 초전도체 인 Uranium ditelluride 표면에 이국적인 마조 나 입자가 존재한다는 증거가 있습니다. 일리노이 양자 정보 과학 기술 센터 (IQUIST) 전무 이사 E. Edwards 박사가 제공 한 그래픽. 물리학 자 Vidya Madhavan이 이끄는 일리노이 대학교 (University of Illinois)의 연구원 팀은 미국 표준 기술 연구소, 메릴랜드 대학교, 보스턴 칼리지 및 ETH 취리히의 연구원들과 협력하여 고해상도 현미경 도구를 사용했습니다. 특이한 유형의 초전도체, 우라늄 디 텔루 라이드 (UTe 2 ) 의 내부 작동을 비교합니다 . 그들의 측정은이 물질이 물리학 자에게 수십 년 동안 숨겨져 왔던 이국적인 준 입자가 자연적으로 존재한다는 강력한 증거를 보여줍니다. 이 연구는 3 월 26 일 Nature 지에 실렸다 . 이 입자는 1937 년에 토레 마조라나 (Ettore Majorana)라는 이탈리아 물리학 자에 의해 이론화되었으며, 그 이후 물리학 자들은 그들이 존재할 수 있음을 증명하려고 노력해왔다. 과학자들은 키랄의 비 전통적인 초전도체 라고 불리는 특정 종류의 재료 가 자연스럽게 마가 나를 호스팅 할 수 있다고 생각합니다 . UTe 2 는 이러한 어려운 준 입자를 생성하기위한 모든 올바른 속성을 가지고있을 수 있습니다. Madhavan은“전통적인 초전도체의 물리학을 알고 있으며, 전기를 전도하거나 저항을 가지지 않고 한 쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 전자를 수송하는 방법을 알고있다”고 말했다. 그녀는“전통적인 비 전통적인 초전도체는 훨씬 드물고 물리학은 잘 알려져 있지 않다.이를 이해하는 것은 근본적인 물리학에 중요하며 양자 컴퓨팅에 잠재적 인 응용이있다”고 말했다. 정상적인 초전도체 내부에서 전자는 무손실의 지속적인 전류를 가능하게하는 방식으로 쌍을 이룹니다. 이것은 전류가 통과함에 따라 가열되는 구리선과 같은 일반적인 도체와 대조적입니다. 초전도성 이론의 일부는 수십 년 전에 물리학 분야에서 노벨 물리학상을받은 3 명의 과학자들에 의해 공식화되었습니다. 이러한 종래의 초전도의 경우, 자기장은 적이며 쌍을 분해하여 재료를 다시 정상으로 되 돌린다. 지난해 연구자들은 우라늄 디 텔루 라이드가 다르게 행동한다는 것을 보여주었습니다. 2019 년, Sheng Ran, Nicholas Butch (이 연구의 공동 저자)와 공동 연구자들은 UTe 2 가 최대 65 Tesla의 자기장에서 냉장고 자석보다 약 10,000 배 강한 자기장에서 초전도 상태를 유지 한다고 발표했습니다 . 이 측정법을 다른 측정 값들과 결합하여이 비 전통적인 행동으로 인해 전자는 이별에 저항 할 수있는 비정상적인 방식으로 전자들이 쌍을 이루고 있다고 추측했다. 이 특성을 가진 초전도체는 표면에 Majorana 입자가있을 가능성이 높기 때문에 페어링이 중요합니다. Madhavan과 공동 연구자들의 새로운 연구는 이에 대한 사례를 강화합니다. 연구팀은 특이한 전자쌍과 Majorana 입자의 증거를 찾기 위해 스캐닝 터널링 현미경 (scanning tunneling microscope)이라는 고해상도 현미경을 사용했습니다. 이 현미경은 우라늄 디 텔루 라이드 표면을 원자 수준까지 매핑 할 수있을뿐만 아니라 전자에서 일어나는 일을 조사 할 수 있습니다. 재료 자체는 표면에서 튀어 나오는 단계로 은빛입니다. 이 단계 특징은 Majorana 준 입자에 대한 증거가 가장 잘 보이는 곳입니다. 예측이 정확하면 전압을 적용하지 않아도 한 방향으로 움직이는 연속 전류의 시그니처를 표시해야하는 깨끗한 모서리를 제공합니다. 팀은 계단의 반대편을 스캔하여 피크 신호를 보았습니다. 그러나 단계의 어느 쪽을 스캔했는지에 따라 피크가 달라졌습니다. Madhavan은“단계의 양쪽을 보면 서로 거울상 인 신호를 볼 수있다. 일반적인 초전도체에서는이를 찾을 수 없다”고 말했다. Madhavan 박사는“거울 이미지를 보는 가장 좋은 설명은 움직이는 Majorana 입자의 존재를 직접 측정하고 있다는 것입니다. 연구팀은 측정 결과 자유 이동형 Majorana 준 입자가 한 방향으로 함께 순환하여 거울 또는 키랄 신호를 발생 시킨다고 말합니다. Madhavan은 다음 단계는 재료가 시간 반전 대칭을 깨뜨렸다는 것을 확인하는 측정을하는 것이라고 말합니다. 이것은 시간의 화살표가 이론적으로 반대로 바뀌면 입자가 다르게 움직여야한다는 것을 의미합니다. 이러한 연구는 UTe 2 의 키랄 특성에 대한 추가 증거를 제공 할 것이다 . 확인되면, 우라늄 디 텔루 라이드는 초 유체 He-3 이외의 유일한 물질이 키랄의 비 전통적인 초전도체 인 것으로 입증되었습니다. "이것은 우리가이 희귀 한 초전도성을 이해할 수있게 해주는 거대한 발견이며, 아마도 시간이 지나면 양자 정보 과학에 유용한 방법으로 마가 나 준 입자를 조작 할 수도 있습니다."
더 탐색 초전도 전자쌍 분리 및 재결합 장치 추가 정보 : Lin Jiao et al, Heavy-fermion metal UTe 2의 Chiral 초전도성 , Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2122-2 저널 정보 : 자연 Urbana-Champaign 일리노이 대학에서 제공
https://phys.org/news/2020-04-reveal-evidence-elusive-particles-newly-discovered.html
.새로운 레이저 기술로 더욱 강력하고 작은 입자 가속기
로체스터 대학 Lindsey Valich LLE 연구원들이 전자를 가속시켜 매우 짧은 거리에서 에너지를 기록하는 방식으로 강렬한 레이저 광을 형성하는 방법 개요를 묘사 한 그림. 오른쪽으로 전파되고 방사상에 켈론 (가장 오른쪽 요소)에서 반사되는 초단파 (노란색)는 축상 파라볼라 (가장 왼쪽 요소)에서 반사 된 후 각 링이 초점을 맞추는 시간을 제어합니다. 크레딧 : H. Palmer and K. Palmisano, 2020 년 4 월 3 일
과학자들은 매우 높은 에너지로 가속 된 전자를 관찰함으로써 우주를 구성하는 입자에 대한 단서를 열 수 있습니다. 실험실 환경에서 높은 에너지로 전자들을 가속 그러나 도전 : 일반적으로, 더 큰, 전자보다 에너지 입자 가속기 . 예를 들어, 우주에서 질량을 담당하는 최근에 관측 된 "신 입자"인 iggs 스 보손 (Higgs boson)을 발견하기 위해 스위스 CERN 실험실의 과학자들은 거의 17 마일 길이의 입자 가속기를 사용했습니다. 그러나 입자 가속기 를 축소 하여 거리가 아주 짧은 고 에너지 전자를 생산 하는 방법이 있다면 어떨까요? Physical Review Letters에 실린 논문에서 로체스터 대학의 레이저 에너지 연구소 (LLE)의 과학자들은 전자를 가속시켜 매우 짧은 거리에서 에너지를 기록하는 방식으로 강렬한 레이저 광을 형성하는 방법을 설명했습니다. 유사한 에너지를 기록하는 제안 된 설치보다 10,000 배 작아서 가속기를로드 아일랜드의 길이에서 식당 테이블의 길이로 줄입니다. 이러한 기술을 통해 과학자들은 탁상 실험을 수행하여 to 스 보손을 조사하거나 알버트 아인슈타인이 우주에 대한 웅대 한 통일 이론을 꿈꾸게 할 새로운 차원과 새로운 입자의 존재를 탐색 할 수있었습니다. LLE의 과학자이자 논문의 수석 저자 인 존 팔라 스트로 (John Palastro)는“기본 입자 물리학을 연구하려면 더 높은 에너지 전자가 필요하다”고 말했다. "전자 가속기는 우주의 기본 빌딩 블록이 거주하는 아 원자 세계에 유리를 제공합니다." 이 연구는 현재 이론적이지만 LLE는 LLE에서 세계에서 가장 강력한 레이저를 구성하려는 계획을 통해 현실화하기 위해 노력하고 있습니다. EP-OPAL이라는 레이저는 연구원들이이 논문에서 설명 된 매우 강력한 조각 광 펄스와 기술을 만들 수있게 해줄 것입니다. 연구원들이 제시 한 전자 가속기는 레이저 펄스 의 모양을 조각하기위한 혁신적인 기술을 사용 하여 피크가 빛의 속도보다 빠르게 이동할 수 있도록합니다. LLE의 선임 과학자이자 논문 저자 중 한 명인 Dustin Froula는“이 기술은 현재 기술로 가능한 것 이상으로 전자가 가속 될 수있게한다”고 말했다. 레이저 펄스를 조각하기 위해 연구진은 고출력 레이저에서 전달되는 동심원 링 사이의 시간 지연을 만드는 데 사용되는 파장 크기의 "단계"를 가진 원형 원형 극장과 유사한 새로운 광학 설정을 개발했습니다. 일반적인 렌즈는 레이저에서 각 빛의 링을 렌즈에서 단일 거리까지 포커싱하여 단일 지점의 고강도 빛을 형성합니다. 그러나 연구진은 일반적인 렌즈를 사용하는 대신 이국적인 모양의 렌즈를 사용하여 각 링을 렌즈와 다른 거리에 초점을 맞출 수있어 단일 지점이 아닌 강도가 높은 선을 만듭니다. 이 조각 된 광 펄스가 자유롭게 움직이는 전자와 이온의 뜨거운 수프 인 플라즈마에 들어가면 모터 보트 뒤의 후류와 유사한 후류를 만듭니다. 이 깨우기는 빛의 속도로 전파됩니다. 보트의 웨이크를 타는 수상 스키어처럼, 전자는 조각 된 레이저 광 펄스의 웨이크를 타면서 가속합니다. 이 "레이저 웨이크 필드 가속기"(LWFA)는 거의 40 년 전에 처음 이론화되었으며 2018 년 노벨상 수상자 인 Donna Strickland와 Gerard Mourou가 LLE에서 개발 한 기술인 CPA (Chirp-Pulse Amplification)의 발명으로 발전했습니다. 그러나 이전 버전의 LWFA는 기존의 구조화되지 않은 광 펄스를 사용 하여 빛 의 속도 보다 더 느리게 전파되었으므로 전자가 깨어나서 가속을 제한 할 수있었습니다. 새로운 조각 된 광 펄스 는 광 속도 보다 빠른 속도를 가능하게하여 전자 가 무한히 웨이크를 타고 지속적으로 가속 할 수 있습니다. LLE의 마이클 캠벨 (Michael Campbell) 이사는“이 작업은 매우 혁신적이며 레이저 가속기의 게임 체인저가 될 것입니다. "이 연구는 뛰어난 레이저 과학자 및 엔지니어들과 긴밀하게 협력하는 이론 및 실험 플라즈마 물리학의 가치를 보여줍니다. 이는 LLE의 최고의 문화를 나타냅니다."
더 탐색 작은 이중 가속기 에너지 재활용 추가 정보 : JP Palastro et al. 무시할 수없는 레이저 웨이크 필드 가속, 물리적 검토 서한 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.134802 저널 정보 : 실제 검토 서한 로체스터 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-laser-technique-powerfuland-smallerparticle.html
.산란 된 빛을 사용하여 뇌의 신경 섬유 경로 교차점을 매핑
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 크레딧 : M. Menzel / Jülich Research Center
독일, 네덜란드 및 이탈리아의 연구팀은 산란 된 빛을 사용하여 뇌의 신경 섬유 경로 교차점을 매핑하는 방법을 개발했습니다. Physical Review Letters 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 투과 현미경에서 빛의 산란에 대한 연구와 그것이 인간의 뇌에서 밝혀진 내용을 설명합니다. 인간 두뇌 연구의 한 부분은 신경 섬유 를 구성하는 3 차원 경로의 구조를 확립하기위한 연구를 포함합니다 . 이러한 연구의 표준 도구는 편광 현미경으로 마이크로 미터 해상도의 3D 이미지를 생성 할 수 있습니다. 그러나 이러한 작업의 실패 점은 하나의 광섬유 네트워크가 물리적으로 다른 광섬유 네트워크를 통과하는 교차점입니다. 현재의 기술로는 고속도로 교량에서 볼 수 있듯이 어떤 섬유가 위에 있는지 또는 시골 도로와 같이 단순히 섬유가 교차하는지 여부를 결정할 수 없습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 전례없는 세부 사항으로 경로 교차점을 매핑하는 방법을 발견했습니다. 기존 편광 현미경 의 단점을 극복하기 위해 연구원들은 이전에 연구되지 않았던 기존의 투과 현미경에서 데이터를 찾았습니다. 그들은 현미경 검사 동안 투과 된 빛의 효과가 빛의 전파 방향에 대한 섬유의 각도에 의존한다는 것을 발견했습니다. 그들은 그 정보를 이용하여 수치 적 시뮬레이션 을 만들었 는데, 이는 추가적인 정보가 교차하는 평면 내 광섬유와 평면을 벗어난 광섬유를 구별하는데 사용될 수 있음을 보여 주었다. 그들은 추가 현미경 을 수행하기 위해 시뮬레이션에서 배운 것을 사용했습니다.실제 신경 조직에 대한 연구. 그렇게함으로써, 그들은 신경 섬유가 서로 교차 할 때 관련된 각도를 포함하는 전례없는 세부 사항으로 뇌 조직 계대 배양을 재구성 할 수있는 기술을 시연했다. 연구자들은 그들의 노력이 진정한 뇌의 3D 표현을 가능하게함으로써 뇌의 구조를 더 잘 이해하도록 이끌 수 있다고 제안한다. 그들은 또한 그들의 연구가 MRS와 같은 의료 스캔의 해석을 향상시킬 수 있으며 그들의 기술이 섬유 조직 샘플 연구와 같은 다른 응용에서도 유용 할 수 있다고 제안합니다.
더 탐색 Diattenuation imaging – 뇌 연구를위한 유망한 이미징 기법 추가 정보 : Miriam Menzel et al. 광 산란 측정 및 유한 차분 시간 도메인 시뮬레이션, 물리적 검토 X (2020)를 사용하여 뇌에서 3D 신경 섬유 구조 및 교차점의 고분해능 재구성으로 DOI : 10.1103 / PhysRevX.10.021002 저널 정보 : 물리적 검토 서신 , 물리적 검토 X
https://phys.org/news/2020-04-nerve-fiber-pathway-brain.html
.어려운 포스페이트 헤데 란을 분리
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 본 연구와 관련된 화합물의 차트. 크레딧 : Science Advances , doi : 10.1126 / sciadv.aaz3168 2020 년 4 월 3 일 기능
미국 케임브리지의 MIT (Massachusetts Institute of Technology) 화학과의 한 연구팀은 인산가 트라 프레임 구조 를 생성하기위한 합성 경로를 탐색했습니다 . 합성 경로 동안, 연구팀은 단일 탄소 정점을 고도로 변형 된 4 면체 분자 내의 다른 p- 블록 요소로 대체했다 . 고도로 변형 된 분자는 탄소에서 비정상적으로 급성 결합 각을 가지며 고 에너지 종입니다. 이 연구에서 적은 변형을 위해 단일 탄소 정점을 대체하기 위해 Martin-Louis Y. Riu와 동료들은 안정적인 사면체 분자 형태로 인을 선택했습니다. 그들은 fluorophosphine [H (F) P (C t Bu) 3의 dehydrofluorination 을 통해 작업을 수행]는 합성 경로 중에 생성됩니다. 연구팀 은 저 융점, 휘발성 및 무색 고체로 관심 있는 Tri-tert-butyl phosphatetrahedrane [P (C t Bu) 3 ] 생성물의 19 % 수율을 분리했다 . 이들은 분 광학적으로 그리고 단결정 X- 선 회절로 생성물을 특성화하여 분자의 PC 3 코어 의 사면체 특성을 확인하고 분자의 예상치 못한 열 안정성을 주목 하였다. 사면체 와 같은 변형 케이지 는 새로운 고 에너지 밀도 재료 를 설계하는 데 사용되는 흥미로운 구조적 구성 요소 입니다. 모 테트라 헤드 레인 분자 애매 남아 있지만, 그것은이다 가능한 타겟 화학자 네 갖는 테트라 헤드 레인 코어 분자 함유 성공적으로 분리하고자 탄소수 하고 우리에 넣다 치환기로 새로운 물질을 합성. 보완적인 접근 방식에서, 연구원들은 포스-유기 의 기초를 형성하는 전기 음성 및 다중 결합 형성 능력에 기초한 탄소에 대한 근사로 인해 "탄소 카피"로 알려진 인을 포함한 사면체 코어로 다른 원소 를 대체 할 수 있습니다. 화학. 에서는 고도로 변형 시스템 유기 분자 , 리우 등의 탄소에서 비정상적 급성 결합 각도를 포함한다. 테트라 헤드 란의 탄소 원자를 인으로 대체하여 안정한 분자 실체를 수득 하였다. phosphatetrahedrane를 만들 수있는 가능성으로 인해 P의 사면체 특성으로 논리적이다 4 분자 유일한 안정된 분자 형태 원소 인의. 예를 들어, 이론적 연구는 포스 파티 테라 드란이 기상 양성자 화 (양성자 또는 수소의 첨가) 후에 탄소 염기와 유사하게 작용할 것으로 예측했다 .
트리 사이클로 펜타 논 4 및 하우스 6의 포스 파 케텐 2, 디포 스펜 5 및 인 유사체의 합성, 실온. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz3168
부피가 큰 그룹을 대체하는 것이 안정화 (CR) 4의 핵심이므로사면체,이 연구에서 Riu et al. P (C t Bu) 3 을 그들의 표적 분자로 선택 하였다. 그들의 경험을 바탕 phosphinidene 전송 활동 팀이 화합물을 제조 P를 (C t 니어) (3) 여기서, A는 안트라센이나이었다 C 14 H 10 과 유사한 phosphaketene이 . 이 과정에서 연구팀은 2 차 포스 핀 HPA를 탈 양자화 하고 미정 제 반응 혼합물을 침전시킨 후 여과하여 생성물을 수집하여 궁극적으로 사이클로 프로 페닐 포스 핀을 생성 하였다합성 경로에서 아홉 번째 제품으로. 그들은 단결정 X- 선 회절로 화합물 9를 특성화하여 그의 분자 구조를 밝혀냈다. 시클로 프로 포스 제품 (130)의 융점 이상의 열 안정 0 C 및 리우 등. 안트라센 제거를 유도하기 위해 광화학 실험을 수행 하였다. 짧은 조사 기간 후, 그들은 31P 핵 자기 공명 (NMR) 신호를 포함하는 화학 종을 생성했으며, 이들은 복잡한 혼합물 내에서 원하는 포스 파티 트라 에드 란 분자 (화합물 1로 명명 됨)의 한 성분으로 확인되었다. 연장 된 조사 기간은 생성물을 나타내는 흥미로운 고-필드 NMR 신호의 손실을 초래하는 한편, 반응 혼합물의 복잡성을 증가시켰다. 할라이드 (클로라이드, 브로마이드, 플루오 라이드)도 안트라센의 제거를 유도 할 수 있으므로, 팀 HXP (C 생성 들여서 공부 t 니어) 3 와 같은 화합물 구에서 시클로 프로의 halophosphines을 잠재적 전구체 양식 phosphinidenoid을관심의. 연구팀은 안트라센 분자를 제거하기 위해 화합물 9를 처리하고 HXP (C t Bu) 3 를 형성했다. 여기서 X는 플루오 라이드가 화합물 10을 형성하거나 염화물이 화합물 11을 형성하여 NMR을 사용하여 확인 하였다.
트리 -tert- 부틸 포스 파트라 데 란의 합성 1. TBA, 테트라 -n- 부틸 암모늄; TMA, 테트라 메틸 암모늄; TMP, 테트라 메틸 피페 리드; TMPH, 테트라 메틸 피 페리 딘. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz3168
화합물 10- 플루오로 포스 핀의 탈수소 할로겐화는 관심 구조 인 포스 파티 테라 드란 (화합물 1)을 생성하기 위해 효율적이고 재현 가능 하였다. 연구팀은 화합물 1을 주요 제품으로 제공하기 위해 프로토콜을 최적화하고 순도 / 식별을 확인하기 위해 NMR 신호로 결과를 특성화했습니다. Riu et al. 옅은 황색 오일로서 포스페이트 라데 란 생성물의 조 샘플을 먼저 수득하고,이를 실리카 플러그를 통해 정제하여 무색 고체 샘플을 제공 하였다. 그런 다음 분리 및 정제 과정에서 분리 된 화합물의 낮은 수율을 휘발성으로 평가했습니다.
단결정 x- 선 회절 실험에서 얻은 주요 중간체의 분자 구조. (A) 열 타원체를 사용한 Na [8]의 그리기는 50 % 확률 수준으로 표시됩니다. 수소 원자는 생략되었다. (B) 50 % 확률 수준으로 나타낸 열 타원체를 갖는 화합물 9의 드로잉. 수소 원자는 생략되었다. 과학 발전, doi : 10.1126 / sciadv.aaz3168
과학자들은 궁극적으로 관심있는 생성물의 결정을 성장 시켰습니다. X- 선 회절 연구를위한 포스페이트 라데 란 (phosphatetrahedrane)으로 제품의 원활한 개발을위한 변동성을 극복하기 위해 승화 를 사용했습니다 . 이 데이터를 사용하여 포스 파티 테라 드란의 구조를 결정했으며, 양자 화학 계산을 사용하여 예측 한 구조와 잘 일치했습니다. 최종 화합물은 254 nm 자외선 조사 하에서 불안정하지만 30 분 동안 공기 (실온)에서 상당한 열 안정성 및 안정성을 나타냈다. Riu et al. 양자 화학 계산을 사용하여 결합을 밝히고 분자 프레임 워크의 안정성을 설명하면서 3 개의 부피가 큰 치환이 분리 된 사면체 를 생성하기에 얼마나 충분한지를 설명했습니다 .
왼쪽 : 단결정 x- 선 회절 실험에서 나온 tri-tert-butyl phosphatetrahedrane 1의 구조도. 열 타원체는 50 % 확률 수준으로 표시되며 수소 원자는 생략되었습니다. 오른쪽 : 양자 화학 계산을 사용한 화합물 1의 결합 분석. (A) P (CtBu) 3 (1)의 분자 그래프는 결합 원자 쌍, 작은 주황색 구체로 결합 임계점, 큰 주황색 구체로 인 원자, 베이지 색 구체로 탄소 원자, 흰색으로 수소 원자를 연결하는 경로를 보여줍니다 구체. (B) GAMESS 양자 화학 패키지를 사용하여 수행 된 G3 (MP2, CCSD (T)) 계산으로부터의 테트라 헤드 라인, P4 및 포스 파타 트라에 대해 298.15 K에서 kcal / mol의 표준 형성 열. 포스 파티 테라 데인 ΔH∘f 값은 사분면 값의 4 분의 1과 P4 분자의 값의 4 분의 1의 합으로 근사 될 수있다. 과학 발전, doi : 10.1126 / sciadv.aaz3168
이러한 방식으로 Martin-Louis Y. Riu와 동료들은 3가 -부틸 포스페이트 트라 데 란을 합성 하여 3가 인 원자에 대해 고려 될 수있는 결합 각의 가장 작은 합을 갖는 분자의 존재를 증명했다. 포스 파티 테라 드란을 성공적으로 합성하기 위해, 연구팀은 새로운 포스 피니 데 노이드 반응 화학에 의존하여 기계적으로 자세히 설명해야한다. 이 연구에서 설명 된 전략은 다른 변형 합성 목표에 적용 할 수 있습니다. 더 탐색 반응 맵은 분자 특성을 제어하는 데 도움이됩니다.
추가 정보 : Martin-Louis Y. Riu et al. 어려운 포스페이트 헤데 란의 분리, Science Advances (2020). DOI : 10.1126 / sciadv.aaz3168 David J. Liptrot et al. 입체적으로 붐비는 무기 및 유기 금속 분자의 런던 분산력, Nature Reviews Chemistry (2017). DOI : 10.1038 / s41570-016-0004 Gabriele Hierlmeier et al. Ditert-butyldiphosphatetrahedrane : Elusive Phosphaalkyne Dimer, Angewandte Chemie International Edition (2019)의 촉매 합성 . DOI : 10.1002 / anie.201910505 저널 정보 : Science Advances , Angewandte Chemie International Edition
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.광촉매 광섬유는 물을 태양 연료로 변환
에 의해 사우 샘프 턴 대학 삼각형 채널에서 TiO2 (하늘색 입자)의 축적을 보여주는 MOFC의 전산화 단층 촬영. 학점 : 사우 샘프 턴 대학교 Zepler Institute 2020 년 4 월 3 일
사우 샘프 턴 대학교 (University of Southampton)의 연구원들은 광섬유를 광촉매 미세 반응기로 변환하여 태양 에너지를 사용하여 물을 수소 연료로 변환합니다. 획기적인 기술은 광으로 촉매를 사용하여 광범위한 지속 가능한 응용 분야에 동력을 공급할 수있는 수소를 생성하는 광촉매로 미세 구조화 된 광섬유 캔 (MOFC) 내부를 코팅합니다. Southampton의 화학자, 물리학 자 및 엔지니어는 ACS Photonics 에 자신의 개념 증명을 발표했으며 이제 플랫폼의 확장 성을 입증하는 더 광범위한 연구를 확립 할 것입니다. MOFC는 지팡이의 길이를 따라 화학 반응을 통과하는 다수의 모세관을 각각 하우징함으로써 고압 미세 유체 반응기로서 개발되었다. 다 분야 연구팀은 물에서 수소를 생성하는 것 외에도 이산화탄소를 합성 연료로 광 화학적 변환하는 방법을 연구하고 있습니다. 고유 한 방법론은 재생 가능 에너지, 온실 가스 제거 및 지속 가능한 화학 생산을위한 잠재적으로 가능한 솔루션을 제시합니다. 화학 연구 연구원이자 책임 저자 인 매튜 포터 (Matthew Potter) 박사는“광 활성화 화학 공정을 광섬유의 우수한 광 전파 특성과 결합 할 수 있다는 것은 큰 잠재력을 가지고 있습니다. "21 세기 친환경 기술을위한 화학 공학의 이상적인 예입니다." 광섬유 기술의 발전은 최근 통신, 데이터 저장 및 네트워킹 잠재력에서 중요한 역할을했습니다. 이 최신 연구에는 Zepler Institute of Photonics and Nanoelectronics의 일부인 Southampton의 광전자 연구 센터 (ORC)의 전문가들이 섬유의 전례없는 광 전파 제어 기능을 활용하기위한 것입니다. 과학자들은 팔라듐 나노 입자로 장식 된 티타늄 산화물로 섬유를 코팅합니다. 이러한 접근법은 코팅 된 지팡이가 희생 시약으로서 메탄올을 사용하여 연속적인 간접적 인 물 분할을위한 호스트 및 촉매의 역할을 동시에 수행 할 수있게한다. Zepler Institute의 공동 저자 인 Pier Sazio 박사는 다음과 같이 말합니다. "광학 섬유는 현재 40 억 킬로미터 길이의 세계 통신 네트워크의 물리적 계층을 형성하고 있으며 현재 마하 20 이상의 속도, 즉 14,000 ft 이상으로 분기 및 확장되고 있습니다. 이 프로젝트를 위해, 우리는 ORC에있는 시설을 사용하여이 특별한 제조 능력을 재사용하여 태양 광촉매를위한 이상적인 광학 투명도 특성을 가진 순수한 실리카 유리로 만든 확장 성이 뛰어난 미세 반응기를 제작했습니다. " ACS (American Chemical Society) 저널에 실린 새 논문은 Matthew의 주도로 Robert Raja, Alice Oakley, Daniel Stewart 교수, ORC의 Dr. Pier Sazio 및 Dr. Brad Bradley, 엔지니어링의 Dr. Richard Boardman의 도움을 받았습니다. µ-VIS X-ray 이미징 센터. 이 연구는 공학 및 물리 과학 연구위원회의 연구 결과를 바탕으로 태양 광 연료 촉매 (EP / N013883 / 1)를위한 Photonic fiber 기술 자금을 지원했습니다. 연구 공동 저자이자 재료 화학 및 촉매 교수 인 Robert Raja 교수는 다음과 같이 말합니다. "광학 및 촉매의 다단계 개발로 이어집니다."
더 탐색 성능의 도약은 주류 광섬유에서 중공 코어 섬유 기술을 가깝게 본다 추가 정보 : Matthew E. Potter et al. 광촉매와 광섬유 기술을 금속 나노 입자, ACS Photonics (2020) 와 함께 수소 생성을위한 개선 된 미세 반응기 설계로 결합 DOI : 10.1021 / acsphotonics.9b01577 저널 정보 : ACS Photonics 사우 샘프 턴 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-04-photocatalytic-optical-fibers-solar-fuel.html
.실시간으로 3D 미세 구조 캡처
Argonne National Laboratory의 Joseph E. Harmon 기계 학습을 통해 다양한 크기의 입자와 그 경계를 보여주는 3D 미세 구조를 특성화 할 수있었습니다. 크레딧 : Argonne National Laboratory 2020 년 4 월 3 일
재료에 대한 현대 과학 연구는 원자 및 분자 규모에서 그들의 행동을 탐구하는 데 크게 의존합니다. 이런 이유로 과학자들은 이러한 규모의 자료를 수집하고 분석하기위한 새롭고 개선 된 방법을 끊임없이 찾고 있습니다. DOE의 아르곤 국립 연구소에 위치한 미국 에너지 부 (DOE) 과학부 사용자 시설 인 나노 스케일 재료 센터 (CNM)의 연구원들은 나노 미터만큼 작은 기능. 연구원들은이 중추적 인 발견을 산업에 관심이있는 대부분의 구조 재료 분석에 적용 할 수 있습니다. "우리의 알고리즘을 독특하게 만드는 것은 미세 구조에 대해 본질적으로 아무것도 모르는 재료로 시작하면 몇 초 안에 사용자에게 3 차원 모두에 정확한 미세 구조를 알려줄 것입니다"라고 Subramanian Sankaranarayanan은 말했다. 시카고 일리노이 대학 기계 및 산업 공학과의 CNM 이론 및 모델링 그룹 및 부교수. CNM의 박사후 연구원이자 연구 책임자 인 Henry Chan은 "예를 들어, 우리의 3 차원 도구로 분석 한 데이터를 통해 사용자는 모든 종류의 스트레스와 변형에 따른 결함과 균열에서 수명을 예측할 수있다"고 말했다. 구조 재료. " 대부분의 구조 재료는 다결정이므로 분석 목적으로 사용되는 샘플에는 수백만 개의 곡물이 포함될 수 있습니다. 시료 내에서 입자 및 공극의 크기와 분포는 중요한 물리적, 기계적, 광학적, 화학적 및 열적 특성에 영향을 미치는 중요한 미세 구조적 특징입니다. 예를 들어, 그러한 지식은 더 오래 지속되는 강하고 단단한 기계 구성 요소와 같은 원하는 특성을 가진 새로운 재료를 발견하는 데 중요합니다. 과거에 과학자들은 많은 2D 슬라이스의 마이크로 스케일에서 스냅 샷을 찍고 개별 슬라이스를 처리 한 다음이를 붙여 붙여 3D 사진을 만들어 재료 내에서 3D 미세 구조적 특징을 시각화했습니다. 예를 들어 병원에서 컴퓨터 단층 촬영 스캔 루틴을 수행하는 경우도 마찬가지입니다. 그러나이 프로세스는 비효율적이며 정보가 유실됩니다. 따라서 연구원들은 3 차원 분석을위한 더 나은 방법을 찾고 있습니다.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/capturing3dm.mp4
Argonne 3D 머신 러닝 알고리즘은 얼음의 핵 형성으로 나노 결정 구조가 형성되고이어서 결정립이 성장함을 보여줍니다. 크레딧 : Argonne National Laboratory CNM의 조교수 인 Mathew Cherukara는“처음에는 전체 미세 구조를 3 차원으로 모두 매핑 할 때까지 샘플의 수많은 입자들 사이의 모든 경계를 검색하는 인터셉트 기반 알고리즘을 설계하는 것을 생각했다. 수백만의 곡물을 사용하면 시간이 많이 걸리고 비효율적이라고 상상할 수 있습니다. " Chan은“머신 러닝 알고리즘의 장점은 감독되지 않은 알고리즘을 사용하여 경계 문제를 처리하고 고효율로 매우 정확한 결과를 얻을 수 있다는 것입니다. "다운 샘플링 기술과 함께 사용하면 큰 3D 샘플을 처리하고 노이즈에 강하고 탄력적 인 정밀한 미세 구조 정보를 얻는 데 몇 초 밖에 걸리지 않습니다." 이 팀은 여러 다른 금속 (알루미늄, 철, 실리콘 및 티타늄)과 연질 재료 (폴리머 및 미셀)의 분석에서 얻은 데이터와 비교하여 알고리즘을 성공적으로 테스트했습니다. 이 데이터는 이전에 발표 된 실험과 두 개의 DOE Office of Science 사용자 시설 인 Argonne Leadership Computing Facility와 National Energy Research Scientific Computing Center에서 컴퓨터 시뮬레이션을 실행 한 결과입니다. 이 연구에는 Argonne의 실험실 컴퓨팅 리소스 센터와 CNM의 탄소 클러스터도 사용되었습니다. Sankaranarayanan은“우리 툴을 사용하는 연구원들에게는 주요한 이점은 생성 된 인상적인 3D 이미지 일뿐만 아니라 세부적인 특성 데이터가 중요하다는 것입니다. "그들은 미세 구조가 실시간으로 변화함에 따라 양적으로 시각적으로 추적 할 수있다." 기계 학습 알고리즘은 솔리드로 제한되지 않습니다. 이 팀은 중요한 에너지, 화학 및 생물학적 응용 분야의 유체에서 분자 클러스터 분포의 특성을 포함하도록 확장했습니다. 이 기계 학습 도구는 Advanced Photon Source, 다른 DOE Office of Science User Facility of Argonne 및 전세계의 다른 싱크로트론과 같은 대규모 재료 특성화 시설에서 얻은 데이터의 미래 실시간 분석에 특히 영향을 미칩니다. npj Computational Materials에 "기계 학습이 3-D 샘플에서 자율적 미세 구조 특성 분석을 가능하게 함"이라는 제목의이 연구가 등장했습니다 .
더 탐색 재료 인터페이스에 대해 배우기 위해 기계 학습과 단층 촬영을 결합한 과학자 추가 정보 : Henry Chan et al. 기계 학습을 통해 3D 샘플 인 npj Computational Materials (2020) 에서 자율적 미세 구조 특성 분석이 가능해 졌습니다. DOI : 10.1038 / s41524-019-0267-z 에 의해 제공 아르곤 국립 연구소 (Argonne National Laboratory)
https://phys.org/news/2020-04-capturing-d-microstructures-real.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.
.게놈 변이로 코로나 바이러스 확산에 대한 통찰력 제공
앤디 펠, UC 데이비스 이 투과 전자 현미경 이미지는 미국 환자에서 COVID-19를 유발하는 바이러스 인 2019-nCoV라고도하는 SARS-CoV-2를 보여줍니다. 실험실에서 배양 된 세포 표면에서 바이러스 입자가 나오는 것으로 나타났습니다. 바이러스 입자의 바깥 쪽 가장자리에있는 스파이크는 코로나 바이러스에 크라운 같은 이름을 부여합니다. 크레딧 : NIAID-RML 2020 년 4 월 3 일
데이비스 캘리포니아 대학 (University of California, Davis)의 연구자들에 따르면 SARS-CoV-2가 전 세계로 퍼져 나감에 따라 전송 속도가 게놈 변이와 함께 다양해 졌다고한다. 바이러스 게놈의 감시는 공공 기관이 감염의 급증을 경험할 수있는 지역을 대상으로하는 데 도움이 될 수 있습니다. UC 데이비스 수의과 대학의 인구 건강 및 생식 교수 인 바트 바이 머 (Bart Weimer)는“바이러스의 게놈 변이가 감염성의 변화를 예측할 수 있는지 확인하는 것이 우리의 노력이다. 작품을 설명하는 양식이 온라인으로 제공되며 논문이 출판을 위해 제출되었습니다. Weimer와 대학원생 DJ Darwin R. Bandoy는 2020 년 3 월 1 일 이전 아시아에서 발생한 150 개의 SARS-CoV-2 균주의 게놈과 그 발생에 대한 역학 및 전파 정보를 분석했습니다. 이 지수는 지수 ( 전염 없음 ), 이륙, 지수 성장 및 감소 로 단계별로 분류되었습니다 . 바이러스의 전염 용이성은 값 R 또는 생식 수에 의해 설정되며, 여기서 R은 각 감염된 사람에 의해 발생하는 새로운 감염의 평균 수입니다. 그들은이 모든 정보를 병원체 게놈 식별을 위해 GENI라는 메트릭으로 결합했습니다 . Weimer는 단지 15 개의 유전자를 가지고 있지만 SARS-CoV-2는 전 세계에 퍼져 나갈 때마다 돌연변이를 일으키고 있다고 말했다. 이러한 변화의 대부분은 거의 차이가 없지만 때로는 바이러스가 어느 정도 전파 될 수 있습니다. 예를 들어, 3 월 1 일 기준 R의 추정치는 중국의 2 개 미만에서 이탈리아의 8 개까지 다양했습니다. GENI 점수를 전염병 단계와 비교하면 유전 적 변이의 증가 가 사례의 경우, 예를 들어 2 월 말 한국의 경우 기하 급수적으로 증가하기 직전 인 것으로 나타났습니다 . 그러나 싱가포르에서는 변이의 폭발이 공공 보건 당국이 신속하게 통제 할 수있는 소규모 발생과 관련이있었습니다. 이 팀은 현재 이용할 수있는 더 많은 2,000 개의 SARS-CoV-2 게놈 세트로 더 심층적 인 분석을 수행 할 계획입니다. Weimer 박사는 게놈 및 역학 정보를 이러한 방식으로 결합하면 COVID-19 사례가 급격히 증가하는 곳을 당국이 더 잘 예측할 수 있다고 Weimer는 말했다.
더 탐색 COVID-19가 가장 많이 발생하는 도시의 기후 유사 추가 정보 : DJ Darwin R Bandoy et al. 유행성 단계, 순간 생식 수 및 병원체 게놈 동일성 (GENI) 점수를 사용한 COVID-19의 유행성 역학 : 모델링 분자 역학, medrxiv (2020). DOI : 10.1101 / 2020.03.17.20037481 UC Davis 제공
https://phys.org/news/2020-04-genome-variation-insight-coronavirus.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
.유망한 새로운 COVID-19 백신 후보 개발
주제 : 생의학 공학COVID-19피츠버그백신바이러스대학교 으로 피츠버그 대학 2020년 4월 2일 코로나 19 백신 전 세계적으로 수백만 개의 COVID-19 백신 용량을 생산해야하므로 연구자들은 공정이 확장 가능한지 미리 확인했습니다. 크레딧 : UPMC
피츠버그 대학교 의과 대학 과학자들은 오늘 COVID-19 전염병을 일으키는 새로운 코로나 바이러스 인 SARS-CoV-2에 대한 잠재적 백신을 발표했습니다 . 마우스로 시험 할 때, 손가락 크기의 패치를 통해 전달 된 백신은 바이러스를 중화시키기에 충분한 양으로 SARS-CoV-2에 특이적인 항체를 생성합니다. 이 논문은 오늘날 등장 EBioMedicine 으로 게시, 란셋 및 COVID-19에 대한 후보 백신을 설명 외부 기관의 동료 과학자들로부터 비판 이후에 게시 된 최초의 연구이다. 연구진은 초기 코로나 바이러스 전염병이 발생했을 때 이미 토대를 마련했기 때문에 신속하게 행동 할 수있었습니다.
https://youtu.be/9mVnrcG9l0Q
연구진은 전 세계적으로 수억 개의 COVID-19 백신 용량을 생산해야하므로 공정이 확장 가능하다는 것을 사전에 확인했다. “우리는 2003 년에 SARS-CoV 및 2014 년에 MERS-CoV에 대한 이전 경험이있었습니다. SARS-CoV-2와 밀접하게 관련된이 두 바이러스는 우리에게 스파이크 단백질이라고하는 특정 단백질이 면역을 유도하는 데 중요하다는 것을 알려줍니다 바이러스에 대하여. Pitt School of Pitt의 부교수 인 Andrea Gambotto 박사는“우리는이 새로운 바이러스와 싸울 위치를 정확히 알고있었습니다.”라고 말했습니다. “그래서 백신 연구에 자금을 지원하는 것이 중요합니다. 다음 유행병이 어디에서 오는지 결코 모른다”고 말했다. "이 백신을 신속하게 개발할 수있는 능력은 공동 연구와 공동 연구를하는 다양한 분야의 전문 지식을 갖춘 과학자들의 결과였습니다"라고 공동 연구자 인 루이스 팔로 (Louis Falo) MD, 박사, 피부과 교수 및 의장 의과 대학 및 UPMC. 임상 시험에 방금 들어간 실험적 mRNA 백신 후보와 비교하여,이 논문에서 설명 된 백신 (피츠버그 코로나 바이러스 백신의 약자 인 PittCoVacc)은 실험실에서 만든 바이러스 성 단백질 조각을 사용하여 면역성을 구축하는보다 확립 된 접근법을 따릅니다. . 그것은 현재의 독감 예방 주사가 작동 같은 방법입니다.
마이크로 니들 어레이 백신 이 백신은 손가락 끝의 미세 바늘 패치를 통해 피부로 전달됩니다. 크레딧 : UPMC
연구원들은 또한 효능을 높이기 위해 마이크로 니들 어레이 (microneedle array) 라 불리는 약물을 전달하는 새로운 접근법을 사용했다. 이 배열은 400 개의 작은 바늘로 구성된 손가락 끝 크기의 패치로, 스파이크 단백질 조각을 피부에 전달하여 면역 반응이 가장 강합니다. 패치는 반창고처럼 진행되며 바늘과 단백질 조각으로 구성된 바늘은 단순히 피부에 용해됩니다. Falo는“저희는 천연두 백신을 피부에 전달하는 데 사용 된 독창적 인 스크래치 방법을 기반으로 개발되었지만 환자에게보다 효율적이고 재현 가능한 환자를위한 최첨단 버전으로 개발했습니다. "실제로는 고통스럽지 않습니다. 벨크로와 같은 느낌입니다." 이 시스템은 확장 성이 뛰어납니다. 단백질 조각은 "셀 팩토리"(SARS-CoV-2 스파이크 단백질을 발현하도록 조작 된 배양 된 세포 층 위의 층)에 의해 제조되며, 이는 추가로 쌓여 수율을 증가시킬 수있다. 단백질 정제는 또한 산업 규모로 수행 될 수있다. 마이크로 니들 어레이의 대량 생산은 원심 분리기를 사용하여 단백질-당 혼합물을 주형으로 방사하는 것을 포함한다. 백신은 일단 제조되면 필요할 때까지 실온에서 보관할 수있어 운송 또는 보관 중에 냉장 할 필요가 없습니다. Gambotto는“대부분의 백신은 처음부터 확장 성을 다룰 필요가 없습니다. "그러나 당신이 첫 번째 요구 사항 인 대유행에 맞서 백신을 빨리 개발하려고 할 때." 마우스에서 시험했을 때, PittCoVacc는 마이크로 니들 찌름 후 2 주 이내에 SARS-CoV-2에 대한 항체 서지를 발생시켰다. 이 동물들은 아직 장기적으로 추적되지는 않았지만, MERS-CoV 백신을 접종 한 생쥐는 바이러스를 중화하기에 충분한 수준의 항체를 생산했으며, 지금까지 SARS의 항체 수준은 -CoV-2 백신 접종 동물 같은 추세 다음과 같은 것 같다. 중요하게도, SARS-CoV-2 마이크로 니들 백신은 감마 방사선으로 철저히 멸균 된 후에도 그 효능을 유지합니다. 이는 사람에게 사용하기에 적합한 제품을 만들기위한 핵심 단계입니다. 저자는 몇 달에서 위상 I 인간 임상 시험을 시작의 기대에 미국 식품의 약국 (FDA)으로부터 임상 시험용 신약 승인을 신청하는 과정에있다. Falo는“환자에서의 테스트는 일반적으로 최소 1 년 이상이 필요할 것입니다. “이 특별한 상황은 지금까지 본 것과는 다르므로 임상 개발 프로세스가 얼마나 오래 걸릴지 알 수 없습니다. 최근에 발표 된 일반 프로세스의 수정 사항으로 인해 더 빠르게 진행할 수있을 것입니다.”
참조 : 2020 년 4 월 2 일, 란셋 . DOI : 10.1016 / j.ebiom.2020.102743 이 연구의 다른 저자는 Eun Kim, Geza Erdos, Ph.D., Shaohua Huang, Thomas Kenniston, Stephen Balmert, Cara Donahue Carey, Michael Epperly, Ph.D., William Klimstra, Ph.D. 및 Emrullah Korkmaz, Ph.D., 모든 피트; 에라스무스 메디컬 센터의 Bart Haagmans. 이 연구에 대한 자금은 국립 알레르기 및 감염증 연구소 보조금 R21-AI114264, 국립 관절염 및 근골격계 및 피부 질환 보조금 R01-AR074285, R01-AR071277 및 R01-AR068249 및 국립 암 연구소 보조금 T32-CA175294에 의해 제공되었습니다.
https://scitechdaily.com/promising-new-covid-19-vaccine-candidate-developed/
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