자기 회로를 사용하여 빅 데이터 처리의 에너지 효율성 향상
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.우주는 이방성이다, 새로운 연구 제안
2020 년 4 월 9 일 뉴스 직원 / 출처 " 이전| 다음 " 수백 개의 은하 클러스터에 대한 우주 기반의 X- 선 관측은 우주가 천문학 자의 모습에 따라 다를 수 있음을 시사합니다. 이 연구 는 Astronomy & Astrophysics 저널에 실렸다 . 이 하늘 전체지도는 우주가 모든 방향에서 대규모로 동일한 지 여부를 테스트하기 위해 분석 된 수백 개의 은하단 중 4 개를 보여줍니다. 이미지 제공 : NASA / CXC / University of Bonn / K. Migkas 등 / M. Weiss.
이 하늘 전체지도는 우주가 모든 방향에서 대규모로 동일한 지 여부를 테스트하기 위해 분석 된 수백 개의 은하단 중 4 개를 보여줍니다. 이미지 제공 : NASA / CXC / University of Bonn / K. Migkas 등 / M. Weiss. “우주론의 기둥 중 하나는 우주가 등방성이며 모든 방향에서 동일하다는 의미입니다. 본 연구는 기둥에 균열이있을 수 있음을 보여줍니다.”본 대학 (University of Bonn)의 천문학 자 Konstantinos Migkas 박사는 말했다. 천문학 자들은 일반적으로 빅뱅 이후 우주가 지속적으로 확장되었다는 데 동의합니다. 일반적으로이 확장은 건포도 빵의 빵 덩어리와 같습니다. 빵이 구워 질 때 건포도 (은하와 은하단과 같은 우주적 물체를 나타냄)는 덩어리 전체 (공간을 나타내는)가 확장됨에 따라 서로 멀어지게 움직입니다. 균일 한 혼합을 사용하면 등방성 우주와 마찬가지로 팽창이 모든 방향으로 균일해야합니다. 그러나 이러한 새로운 결과는 그 그림에 맞지 않을 수 있습니다. 하버드 & 스미스 소니 언 천체 물리학 센터의 천문학 자 게릿 슐렌 베르거 박사 (Gerrit Schellenberger)는“클러스터 관측에 근거하여 우리가 보는 방식에 따라 우주가 얼마나 빠르게 확장되는지에 차이가 있음을 발견했을 것입니다. "이것은 오늘날 우주론에서 우리가 사용하는 가장 기본적인 기본 가정 중 하나와 모순 될 것입니다."
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천문학 자들은 이전에 우주가 모든 방향에서 동일한 지에 대한 많은 테스트를 수행했습니다. 여기에는 폭발 한 별의 광학 관측과 은하의 적외선 연구가 포함됩니다. 이러한 이전의 노력 중 일부는 우주가 등방성이 아니며 일부는 그렇지 않다는 증거를 만들었습니다. 최신 테스트는 강력하고 새롭고 독립적 인 기술을 사용합니다. 그것은 은하단에 퍼져있는 뜨거운 가스의 온도와 그것이 생성하는 X- 선의 양 (클러스터의 X- 선 광도) 사이의 관계를 이용합니다. 클러스터에서 가스의 온도가 높을수록 X- 선 광도가 높아집니다. 클러스터 가스의 온도가 측정되면 X- 선 광도를 추정 할 수 있습니다. 이 방법은 우주의 팽창 속도를 포함하여 우주적인 양과 무관합니다. 이 기술을 사용하여 클러스터의 X- 선 광도를 추정 한 후에 Dr. Migkas, Dr. Schellenberger 및 동료는 우주의 팽창 속도를 포함하여 우주적 양에 의존하는 다른 방법을 사용하여 광도를 계산했습니다. 천문학 자들은 NASA의 Chandra X-ray Observatory에서 관찰 한 237 개의 클러스터와 총 191 일의 노출과 76 개의 ESA의 XMM-Newton 우주선에서 관찰 된 237 개의 클러스터를 포함하여 313 개의 은하 클러스터 샘플을 분석하여 총 35 일의 노출. 또한 XMM-Newton과 일본-미국 우주 및 천체 물리학 위성 (ASCA)의 데이터를 사용하여 은하 클러스터 샘플을 두 개의 다른 대형 X- 선 샘플과 결합하여 총 842 개의 다른 은하 클러스터를 제공했습니다. 그 결과 연구자들은 하늘 전체에 걸쳐 명백한 확장 속도를 보였으며, 우주는 다른 방향보다 어떤 방향으로 우리에게서 더 빨리 멀어지는 것으로 나타났습니다. 또한 연구 결과를 다른 기법을 사용하여 등방성이 부족하다는 징후를 발견 한 다른 그룹의 연구와 비교했습니다. 그들은 가장 낮은 팽창률의 방향에 대한 합의를 찾았습니다. 과학자들은 우주론과 관련된 결과에 대해 두 가지 가능한 설명을 제시했다. 이러한 설명 중 하나는 큰 그룹의 은하단이 함께 움직일 수는 있지만 우주의 팽창 때문이 아니라는 것입니다. 예를 들어, 일부 은하단은 다른 은하단 군집의 중력에 의해 같은 방향으로 당겨질 수있다. 동작이 충분히 빠르면 클러스터의 광도 추정에 오류가 발생할 수 있습니다. 이러한 종류의 상관 된 움직임은 다른 방향으로 다른 확장 속도를 나타냅니다. 천문학 자들은 일반적으로 8 억 5 천만 광년 미만의 거리에서 상대적으로 가까운 은하들과 유사한 효과를 보았으며, 상호 중력 인력은 물체의 움직임을 제어하는 것으로 알려져있다. 그러나 저자들은이 새로운 연구에서 조사 된 최대 50 억 광년까지 우주의 확장이 더 먼 거리에서 클러스터의 움직임을 지배 할 것으로 기대했다. 두 번째 가능한 설명은 우주가 실제로 모든 방향에서 동일하지 않다는 것입니다. 흥미로운 이유 중 하나는 우주의 팽창을 가속화시키는 신비한 힘인 암흑 에너지 자체가 균일하지 않기 때문일 수 있습니다. 다시 말해, X- 레이는 우주의 어떤 부분에서는 다른 부분보다 암흑 에너지가 더 강하여 다른 팽창률을 초래할 수 있음을 보여줍니다. 본 대학 (University of Bonn)의 천문학자인 토마스 라이 히히 (Thomas Reiprich) 박사는“빵의 효모가 균등하게 혼합되지 않아 다른 곳보다 일부 지역에서 더 빨리 팽창하는 것과 같다”고 말했다. “우주 에너지가 우주의 다른 부분에서 다른 힘을 갖는 것으로 밝혀지면 놀랄 것입니다. 그러나 다른 설명을 배제하고 설득력있는 사례를 만들려면 훨씬 더 많은 증거가 필요할 것입니다.” 이 두 가지 우주 론적 설명 중 하나는 중요한 결과를 가져올 것입니다. 은하단의 X- 선 연구를 포함한 우주론에 관한 많은 연구는 우주가 등방성이며 여기에서 조사 된 거리에서의 우주 팽창에 비해 상관 된 운동이 무시할 수 있다고 가정합니다.
K. Migkas et al . 2020. LX-T 스케일링 관계를 통해 새로운 X- 선 갤럭시 클러스터 샘플로 우주 등방성을 조사. A & A 636, A15; 도 : 10.1051 / 0004-6361 / 201936602 이 기사는 National Aeronautics and Space Administration에서 제공 한 텍스트를 기반으로합니다.
http://www.sci-news.com/astronomy/anisotropic-universe-08312.html
.천문학 자들은 두 개의 합쳐진 나선 은하에서 상대 론적 제트를 관찰한다
2020 년 4 월 8 일 뉴스 직원 / 출처 " 이전| 다음 " 8.2m 스바루 망원경을 사용하는 천문학 자 들은 두 개의 충돌하는 나선 모양의 은하에서 나오는 거의 빛의 속도로 이동하는 하전 입자의 빔인 상대 론적 제트의 첫 번째 모호한 탐지를보고합니다. 이 작가의 인상은 초 거대 블랙홀의 고속 제트가 어떻게 보이는지 보여줍니다. 이미지 크레디트 : NASA / ESA / Hubble / L. Calçada, ESO. 이 작가의 인상은 초 거대 블랙홀의 고속 제트가 어떻게 보이는지 보여줍니다.
제트기는 우주에서 가장 강력한 천체 물리 현상입니다. 태양이 일생 동안 생산하는 것보다 1 초 안에 더 많은 에너지를 우주로 방출 할 수 있습니다. 그 에너지는 강렬한 전파, X 선 및 감마선과 같은 방사선의 형태입니다. 제트기는 중심에 존재하는 초 거대 블랙홀 인 활성 은하 핵 (AGN)을 가진 구형 타원형의 은하에서 태어 났다고 생각되었다. 천문학 자들은 AGN이 acccretion이라는 과정을 통해 가스와 먼지를 중력으로 끌어 들임으로써 더 커진다고 이론화했다. 그러나이 모든 문제가 블랙홀에 발생하는 것은 아닙니다. 일부 입자는 가속되어 제트 형태의 좁은 빔으로 바깥쪽으로 분출됩니다. "처음으로, 우리는 은하 중 하나의 중심에서 수명을 시작한 초기, 베이비 제트를 생성 한 충돌 경로에서 두 개의 나선형 또는 디스크 모양의 은하를 발견했습니다." Deutsches Elektronen Synchrotron (DESY)의 연구원 인 Vaidehi Paliya. 다른 천문학 자 팀은 이미 여러 차례 은하 충돌을 촬영했습니다. 그러나 Paliya 박사와 동료들은 우리를 겨냥한 완전히 형성된 제트기가있는 곳에서 두 개의 은하를 처음으로 포착했습니다. INAF의 천문학자인 스테파노 마르케시 (Stefano Marchesi) 교수는“일반적으로 제트는 매우 강력한 빛을 방출하여 그 뒤에 은하를 볼 수 없다”고 말했다. “물건을 보려고하는 것과 같으며 누군가 눈에 밝은 손전등을 향하게합니다. 손전등 만 있으면됩니다. 이 제트기는 덜 강력하기 때문에 실제로 은하가 태어난 곳을 볼 수 있습니다.” “제트가있는 활동은하는 일반적으로 크고 오래된 타원 은하이며, 모델에 따르면 둘 이상의 작은 은하의 합병에 의해 형성되므로이 합병은 제트의 활성화의 원인이라고 생각합니다.” 공동 저자 인 Dr. Rubén García-Benito는 IAS-CSIC (Instituto de Astrofísica de Andalucía)의 연구원이다. "충돌은 대량의 가스가 은하의 중심으로 떨어지게하는 매우 효율적인 방법이며, 이로 인해 초 거대 블랙홀을 공급하고 제트의 출현을 일으킬 수 있습니다."
TXS 2116-077 (오른쪽 참조)은 비슷한 질량의 다른 나선 모양의 은하와 충돌하여 TXS 2116-077의 중심에 상대 론적 제트기를 만듭니다. 이미지 크레디트 : Paliya et al, doi : 10.3847 / 1538-4357 / ab754f. TXS 2116-077 (오른쪽 참조)은 비슷한 질량의 다른 나선 모양의 은하와 충돌하여 TXS 2116-077의 중심에 상대 론적 제트기를 만듭니다.
이 팀은 Subaru Telescope를 사용하여 TXS 2116-077 이라는 Seyfert 1 은하 와 비슷한 질량의 Seyfert 2 은하를 포착했습니다 . 그들은 Gran Telescopio Canarias와 William Herschel Telescope뿐만 아니라 NASA의 Chandra X-Ray Observatory에서도 후속 관찰을 수행했습니다. 그들은 이미지에서 보이는 가스의 양 때문에 은하가 두 번째로 충돌하고 있다고 생각합니다. 아젤로 박사는“결국 모든 가스는 우주로 방출 될 것이며 가스가 없으면 은하계는 더 이상 별을 형성 할 수 없다”고 말했다. 가스가 없으면 블랙홀이 꺼지고 은하계가 휴면 상태가된다”고 말했다. 이 발견 은 천체 물리 저널에 실렸다 .
Vaidehi S. Paliya et al . 2020. TXS 2116-077 : Galaxy Merger에서 주최하는 감마선 방출 상대 론적 제트기. ApJ 892, 133; 도 : 10.3847 / 1538-4357 / ab754f
http://www.sci-news.com/astronomy/relativistic-jet-merging-spiral-galaxies-08308.html
.지구의 핵심에서 새는 철분 동위 원소
작성자 : Becky Oskin, UC Davis UC Davis와 덴마크 오르후스 대학교 (Aarhus University)의 연구원들에 따르면 지구의 용융 코어가 철분을 누출시킬 수 있다고한다. 새로운 연구는 더 무거운 철 동위 원소가 더 낮은 온도로 그리고 맨틀로 이동하는 반면, 더 가벼운 철 동위 원소는 코어로 다시 순환한다고 제안합니다. 이 효과는 맨틀을 침투하는 코어 물질이 무거운 철 동위 원소를 풍부하게 할 수 있습니다. 크레딧 : L. O'Dwyer Brown, 오르후스 대학교, 2020 년 4 월 13 일
지구 내부의 철이 어떻게 행동하는지 분석 한 연구자들에 따르면 지구의 용융 핵이 철을 누출시킬 수 있다고한다. 액체 철심과 암석 맨틀 사이의 경계는 지구 표면 아래 약 2,900km (1,800 마일)에 있습니다. 이 전이에서 온도 는 더 뜨거운 코어에서 더 차가운 맨틀까지 천도 이상 떨어 집니다. 새로운 연구는 더 무거운 철 동위 원소가 더 낮은 온도 로 이동하고 맨틀로 이동하는 반면, 더 가벼운 철 동위 원소는 코어로 다시 순환 한다고 제안 합니다. (동일 원소의 동위 원소는 다른 수의 중성자를 가지므로 질량이 약간 다릅니다.)이 효과는 맨틀에 침투하는 코어 물질이 무거운 철 동위 원소를 풍부하게합니다. UC Davis의 지질학 명예 교수이자 덴마크 오르후스 대학의 지구 시스템 석학 교수 인 Charles Lesher는“정확하다면 이것이 핵심 맨틀 상호 작용에 대한 이해를 향상시키는 데있다”고 말했다. 코어 맨틀 경계 에서 작동 하는 물리적 과정을 이해하는 것은 깊은 맨틀의 지진 이미지를 해석하고 지구의 깊은 지구와 지구 표면 사이의 화학적 및 열 전달 정도를 모델링하는 데 중요합니다. Lesher와 그의 동료들은 고온 및 압력 하에서 수행 된 실험 동안 철 동위 원소가 다른 온도 영역 사이에서 어떻게 움직이는 지 분석했다. 그들의 연구 결과는 초기 태양계의 주요 물질 인 연삭 석 운석보다 맨틀 암석에 왜 무거운 철 동위 원소가 더 많은지를 설명 할 수 있다고 Lesher는 말했다. "만약 그 결과는 코어의 철분이 수십억 년 동안 맨틀로 유출 된 것"이라고 그는 말했다. 연구팀이 수행 한 컴퓨터 시뮬레이션에 따르면이 핵심 재료는 표면에 도달하여 뜨겁고 상승 된 맨틀 기둥과 혼합되어 운반 될 수 있습니다. 사모아 (Samoa)와 하와이 (Hawaii)와 같은 해양 핫스팟에서 분출 된 일부 용암은 철분 동위 원소가 풍부하여 레셔와 팀이 새는 핵의 상징 일 수 있다고 제안했다. 이 연구는 4 월 6 일 Nature Geoscience 저널에 발표되었다 .
더 탐색 지구의 핵심은 수십억 년 동안 유출되었습니다 추가 정보 : Charles E. Lesher et al., 열확산, Nature Geoscience (2020)에 의한 코어 맨틀 경계에서 철 동위 원소 분별 법 . DOI : 10.1038 / s41561-020-0560-y 저널 정보 : Nature Geoscience UC Davis 제공
https://phys.org/news/2020-04-heavy-iron-isotopes-leaking-earth.html
.자기 회로를 사용하여 빅 데이터 처리의 에너지 효율성 향상
에 의해 텍사스 오스틴 대학 크레딧 : University of Texas at Austin,2020 년 4 월 13 일
기술의 빠른 발전으로 인해 장치에서 생성 된 방대한 양의 데이터를 처리하기 위해 에너지 사용량이 크게 증가했습니다. 그러나 오스틴에있는 텍사스 대학교 (University of Texas)의 코 클렐 공과 대학 (Cockrell School of Engineering)의 연구원들은 차세대 스마트 컴퓨터를보다 에너지 효율적으로 만드는 방법을 발견했습니다. 전통적으로 실리콘 칩 은 컴퓨터를 구동하는 인프라의 빌딩 블록을 형성했습니다. 그러나이 연구는 실리콘 대신 자기 컴포넌트를 사용하고 자기 컴포넌트의 물리학이 어떻게 인간처럼 생각하고 이미지와 패턴을 인식하는 것과 같은 신경망 인 훈련 알고리즘의 에너지 비용과 요구 사항을 줄일 수 있는지에 대한 새로운 정보를 발견했습니다 . Cockrell School의 전기 및 컴퓨터 공학과의 조교수 인 Jean Anne Incorvia는“현재 신경 네트워크를 훈련하는 방법은 매우 에너지 집약적입니다. "우리가 할 수있는 일은 훈련 노력과 에너지 비용을 줄이는 것 입니다." 이번 연구 결과는 IOP Nanotechnology 에 발표되었다 . Incorvia는 첫 번째 저자이자 2 학년 대학원생 Can Cui와 함께 연구를 이끌었습니다. Incorvia와 Cui는 인공 뉴런 역할을하는 자기 나노 와이어 간격 이 특정 방식으로 인공 뉴런이 서로 경쟁 할 수있는 능력을 자연스럽게 증가시키고, 가장 활성화 된 뉴런이 승리한다는 것을 발견했습니다. "측면 억제"라고하는이 효과를 얻으려면 전통적으로 컴퓨터 내에 추가 회로가 필요하므로 비용이 증가하고 더 많은 에너지와 공간이 필요합니다. 인 코르 비아는 그들의 방법이 동일한 학습 작업을 수행 할 때 표준 역 전파 알고리즘에 사용되는 에너지의 20 ~ 30 배의 에너지 절감을 제공한다고 말했다. 인간의 두뇌가 뉴런을 포함하는 것과 같은 방식으로, 신세대 컴퓨터는 이러한 통합 신경 세포의 인공 버전을 가지고 있습니다. 측면 억제는 가장 빠른 뉴런이 느린 뉴런의 발사를 막을 수있을 때 발생합니다. 컴퓨팅에서 이는 데이터 처리시 에너지 사용 을 줄입니다. Incorvia는 컴퓨터 작동 방식이 근본적으로 변화하고 있다고 설명합니다. 주요 트렌드는 기본적으로 인간의 뇌처럼 생각하도록 컴퓨터를 설계하는 신경성 컴퓨팅의 개념입니다. 한 번에 하나씩 작업을 처리하는 대신 이러한 스마트 장치는 대량의 데이터를 동시에 분석해야합니다. 이러한 혁신은 최근 몇 년간 기술 환경을 지배 한 기계 학습 및 인공 지능 의 혁명을 주도했습니다. 이 연구는 두 개의 자기 뉴런 간의 상호 작용과 여러 뉴런의 상호 작용에 대한 초기 결과에 중점을 두었습니다. 다음 단계는 결과를 더 큰 다수의 뉴런 세트에 적용하고 결과를 실험적으로 검증하는 것입니다.
더 탐색 신경 과학은 인공 지능의 블랙 박스를 엽니 다 더 많은 정보 : Can Cui et al., Neuromorphic Computing, Nanotechnology (2020)를 위한 한 쌍의 자기 도메인 벽 경마장의 측면 확대 억제 . DOI : 10.1088 / 1361-6528 / ab86e8 저널 정보 : 나노 기술 에 의해 제공 텍사스 오스틴 대학
https://phys.org/news/2020-04-big-energy-efficient-magnetic-circuits.html
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.신경 과학은 인공 지능의 블랙 박스를 엽니 다
Otto-von-Guericke-Universität 마그데 부르크 Dr.-Ing. 교수 Sebastian Stober가 데이터를 시각화합니다. 학점 : Jana Dünnhaupt / Magdeburg 대학 Otto von Guericke University Magdeburg의 컴퓨터 과학자들은 인공 지능이 작동하는 방식을 더 잘 이해하기 위해 연구 결과와 확립 된 뇌 연구 방법을 사용하는 것을 목표로하고 있습니다. 연구 프로젝트의 일환으로 과학자들은 Dr.-Ing. Magdeburg 대학의 인공 지능 연구소의 Sebastian Stober는 인지 신경 과학의 방법을 적용 하여 인공 신경 네트워크 를 분석 하고 작동 방식을 더 잘 이해할 것입니다. 인지 신경 과학은 설명 가능한 AI 연구 프로젝트를위한 기술, 즉 3 년간 운영 될 CogXAI는 독일 연방 교육 과학부로부터 백만 유로 이상의 자금을 지원받을 것입니다. 인공 신경 네트워크, 즉 ANN은 자연 두뇌의 구조에서 영감을 얻은 자체 학습 지능형 시스템입니다. 생물학적 신경계와 마찬가지로 복잡한 문제를 독립적으로 해결하기 위해 예를 들어 배울 수 있습니다. 스토 버 교수는“ 우리 뇌에서 이러한 네트워크는 화학 및 전기 신호 를 통해 서로 통신하는 수백만 개의 신경 세포로 구성되어 있지만 인공 신경 네트워크는 컴퓨터 프로그램으로 이해 될 수있다”고 말했다. "최근 몇 년 동안 인공 신경망은 ' 딥 러닝 (deep learning )' 이라는 용어하에 지능 시스템 개발을위한 대중적인 선택으로 자리 잡았습니다 ." Stober와 그의 팀은 인공 두뇌 네트워크 에서 생물학적 뇌에서와 같이 특정 기능을 담당 하는 다른 영역을 찾는 방법을 연구합니다 . MRI ( 자기 공명 영상 스캐너) 에 뇌 스캔을 기록하는 것과 마찬가지로 AI 전문가는 작동 방식을 더 잘 이해하기 위해 ANN의 특정 영역을 식별하는 것을 목표로합니다. 또한 뇌 연구는 인간 뇌의 학습 행동에 대한 중요한 결과를 제공합니다. 컴퓨터 과학자들은 신속하고 효과적인 학습 행동을 취득하기 위해 인공 신경 네트워크를 사용하려면 경험이 풍부한을 사용하고 있습니다. 인간의 지각과 신호 처리의 개념을 인공 신경망에 전달함으로써, 이러한자가 학습 시스템이 어떻게 예측을하고 /하거나 실수를 저지른 이유를 발견하려고합니다. 스토 버 교수는“천연 뇌는 50 년 이상 연구되어왔다. "그러나 현재이 잠재력은 AI 아키텍처의 개발에 거의 사용되지 않습니다. 신경 과학 방법을 인공 신경망 연구에 전달함으로써 그들의 학습 과정은 더욱 투명하고 이해하기 쉬워 질 것입니다. 이런 방식으로 가능할 것입니다. 학습 과정에서 초기 단계에서 인공 뉴런의 오작동을 식별하고 훈련 중에이를 수정합니다. " Stober에 따르면 인공 신경 네트워크의 개발이 빠르게 진행되고 있습니다. 컴퓨터 과학자는 "고성능 컴퓨터의 사용을 통해 점점 더 많은 수의 인공 뉴런이 학습에 사용될 수있다. 그러나 이러한 네트워크의 복잡성이 증가함에 따라 전문가들은 내부 프로세스와 의사 결정을 이해하기가 더 어려워진다"고 말했다. CogXAI 프로젝트의 리더입니다. "그러나 미래에 인공 지능을 안전하게 사용하려면 어떻게 작동하는지 완전히 이해하는 것이 중요합니다."
더 탐색 인공 두뇌를 디자인하면 실제 두뇌에 대해 더 많이 배울 수 있습니다 추가 정보 : www.cogxai.de/ Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg 제공
https://techxplore.com/news/2020-02-neuroscience-black-artificial-intelligence.html
.안전한 경로 : 연락 추적에 대한 프라이버시 우선 접근
에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 크레딧 : CC0 Public Domain, 2020 년 4 월 13 일
빠른 격리는 전염병의 진행을 멈추는 열쇠이며, 진단 된 환자의 위치와 접촉 기록을 신속하게 결정하는 것은 지역 사회와 도시에있어 중요한 단계입니다. 이 프로세스는 노동 집약적이고 인적 메모리 오류에 취약하며 개인 정보 보호 문제로 가득 차 있습니다. 모든 유형의 대량 감시 네트워크 및 분석이 감시 상태로 이어 지거나 오용 될 수 있지만 스마트 폰은이 프로세스를 지원할 수 있습니다. 현재 Covid-19 전염병에 대비하여 특정 국가에 배포 된 초기 접촉 추적 도구는 확산 속도를 늦추는 데 도움이되었지만 시민과 기업의 개인 정보를 희생하여 개인에 대한 가장 사적인 정보까지 노출 시켰습니다. 이 긴급한 문제를 해결하기 위해 MIT 미디어 랩 부교수 Ramesh Raskar가 이끄는 팀은 시민 중심의 공개 소스 인 프라이버시 우선 디지털 도구 및 플랫폼 인 Safe Paths를 설계하고 개발하여 Covid의 확산을 막습니다. 19. Safe Paths 프로젝트는 하버드 대학교, 스탠포드 대학교, 뉴욕 주립 대학교 버팔로 등의 기관에서 제공하는 전문 지식을 갖춘 다 학제 간 MIT 노력입니다. Mayo Clinic 및 Massachusetts General Hospital의 임상 정보; 세계 보건기구, 미국 보건 복지부, 국제 개발 연구원의 멘토. 글로벌 기업 EY의 많은 지도자와 직원들이 핵심 이니셔티브 리더십 팀의 전략과 포용을 포함하여 많은 분야에서 자원 봉사를하고 있습니다. TripleBlind, Public Consulting Group 및 Earned Media Consultants를 포함하여 수많은 추가 회사들도 이런 방식으로 참여하고 있습니다. 캐나다, 독일, 인도, 이탈리아, 영국 및 베트남의 정부 기관 및 교육 기관의 전문가들도 플랫폼 개발을 안내하고 있습니다. 현재 베타 버전 인 Safe Paths 플랫폼은 스마트 폰 응용 프로그램으로 구성됩니다., PrivateKit 및 웹 응용 프로그램, 안전한 장소. PrivateKit 앱을 사용하면 스마트 폰의 개인 위치 데이터 일기를 감염된 환자의 익명화, 수정 및 희미한 위치 기록과 일치시킬 수 있습니다. 디지털 컨택트 추적은 중복 GPS 및 블루투스 트레일을 사용하여 개인이 나중에 바이러스에 대해 양성 진단을받은 사람과 경로를 넘 었는지 확인할 수 있습니다. MIT에서 앞서 발표 한 PACT Bluetooth 프로토콜은 안전 경로를 통해 사용할 수 있습니다. PACT 시스템의 설계는이 분야에서 Safe Paths 초기 작업의 이점을 얻었습니다. 공공 장소는 안전한 장소를 통해 진단 된 사업자의 위치 추적을 수정하여 진단 된 환자와 지역 사업체 모두를 위해 개인 정보 보호를 통해 위치 정보를 방송 할 수 있습니다. 이 플랫폼은 앱 기반 전염병 분석에 근본적으로 다른 접근 방식을 취하며, 향후 스플릿 학습, 미디어 랩의 Raskar 카메라 문화 그룹이 지난 몇 년간 개발해온 연구를 기반으로 한 기술을 사용하여 심층적으로 배포 할 수 있습니다 원시 데이터를 공유하지 않고 학습. 안전 경로는 장치 내 계산 또는 암호화 된 트레일 일치를 사용합니다. Safe Paths 플랫폼은 사용자와 진단 된 환자의 프라이버시를 유지하면서 진단 된 개인과 가까운 접촉을했는지 여부에 대한 정보를 사용자에게 제공합니다. 사용자는 자신의 휴대 전화를 통해 위치 기록을 비공개로 보유하고 데이터를 관리 할 수 있습니다. 진단 된 환자는 자신의 위치 기록을 보건 당국에 제공하도록 선택할 수 있습니다 (유사하지만 훨씬 더 정확한 정보 제공, 또한 안전한 장소는 공중 보건 공무원이 감염된 환자 접촉 기록을 훨씬 더 효율적으로 만들 수 있도록 안전한 도구를 제공하며 환자 위치 기록을 익명으로 안전하게 공유 할 수 있습니다. 앞으로이 데이터도 암호화됩니다. 에서 백서 , "앱 사라 도적 : 전염병에 개인의 프라이버시를 유지,"연구 팀은 전염병의 확산을 늦추기 위해 추적 연락처의 응용 프로그램에 대해 설명; 개입의 현재 상황을 설명합니다. 데이터 보안 및 개인 정보 보호에 대한 과제와 위험에 대해 자세히 설명합니다. 연락처 추적의 중요한 측면을 추가로 탐색하고 점점 더 강력한 개인 정보 보호 방법론을 테스트하기 위해 진행중인 지속적인 공동 연구. 결과는 지속적으로 공유 및 게시됩니다. "우리는 프라이버시 우선 솔루션에 전념하고 있습니다. 사용자 위치 및 연락처 기록은 직접적인 동의없이 사용자의 전화를 떠나지 않아야합니다."라고 Raskar는 말합니다. "우리는 모든 사용자가 자신의 데이터를 관리 할 수 있어야하며 Covid-19 안전에 대한 동의를 희생 할 필요가 없다고 강력하게 믿고 있습니다." 이 프로젝트에 임상 전문 지식을 제공 한 Mayo Clinic의 전염병 전문가 인 Zelalem Temesgen은 전염병을 예방하는 데있어 접촉 추적의 중요한 역할을 강조합니다. Temesgen은 "의심되거나 확인 된 사례의 신속한 진단 및 격리와 함께 접촉 추적은 전염병의 발생을 제어하는 데 중요한 개입"이라고 말합니다. "최상의 경우, 접촉 추적은 힘들고 어려운 작업입니다. 증상이없는 개인이 다른 사람에게 감염을 전염시킬 수있는 상황에서는 훨씬 더 어려워집니다." Temesgen은 전송이 발생할 수있는 위치를보다 효율적이고 정확하게 식별하여 접촉 추적 기능을 향상시키는 도구를 갖추면 공중 보건 당국이 신속하게 개입하여 필요한 사람들에게 테스트를 제공하고 격리 및 치료와 같은 다른 조치를 취할 수있게됩니다. "현재 우리가 직면하고있는 상황에서,이 새로운 감염에 대한 지식이 불완전하고 지속적으로 발전하고 있으며, 정확하고 포괄적 인 접촉 추적 기능을 갖추면 감염 확산 방법에 대한 중요한 정보를 제공 할 수 있습니다." MIT의 연구소 교수이자 RSA 공개 키 암호 시스템의 발명자 인 Ronald Rivest에 따르면, 접촉 추적은 전염병 퇴치에있어 중요하고 효과적인 도구로 입증되었습니다. Rivest는 "다행히도 근처에있는 다른 스마트 폰의 존재를 감지 할 수있는 스마트 폰을 사용하여 좋은 연락처 추적을 달성 할 수 있습니다"라고 Rivest는 말합니다. "또한 이러한 연락처 추적은 개인 정보 보호 방식으로 아주 간단하게 수행 할 수 있습니다. 모든 사람의 위치 기록을 큰 데이터베이스에 전달하는 '빅 브라더'시스템을 구현할 필요가 없습니다. 그러한 시스템을 볼 수 있다고 생각합니다. 신속하게 구현하고 현장에 배치했습니다. " MIT 전 세계 치명적인 생물 위험 완화를 전문으로하는 진화 엔지니어 인 케빈 에스 벨트 (Kevin Esvelt) MIT 조교수는 더 많은 사람들이이를 채택함에 따라 자동화 된 접촉 추적이 점점 더 효과적이라고 지적했다. "안전 경로는 익명의 GPS를 사용합니다. 익명 GPS는 두 사람이있는 경우에만 익명으로 상호 작용을 기록 할 수있는 Bluetooth뿐 아니라 모든 사용자의 기존 연락처 추적을 개선합니다. 장기적으로는 이러한 기능을 통합하는 것이 가장 좋습니다. 모든 스마트 폰의 운영 체제는 모든 전염병에 대한 방어책이며, 각 사용자는 자신이 감염된 것을 알면 로컬 데이터를 공유할지 여부를 자유롭게 결정합니다. " Esvelt는 "그날까지 다운로드 링크가있는 주 전체의 긴급 메시지 또는 대기업이 눈에 띄는 배치를하는 것이 최선의 방법 일 것"이라고 덧붙였다. PrivateKit 모바일 애플리케이션 및 Safe Places 웹 애플리케이션 롤아웃의 초기 단계는 프라이버시 우선, 전염병 접촉 추적을위한 솔루션의 빠른 반복 및 배포를 강조합니다. 후반 단계에서 목표는 향후 유형의 발생에 유용 할 수있는 암호화 된 계산 방법을 작성하는 것입니다.
더 탐색 COVID-19 접촉 추적 앱 : 정부가 요청해야하는 8 가지 개인 정보 보호 질문 추가 정보 : Apps Gone Rogue : 전염병에 대한 개인 정보 보호. arXiv : 2003.08567v1 [cs.CR] arxiv.org/pdf/2003.08567.pdf 매사추세츠 공과 대학 제공
https://techxplore.com/news/2020-04-safe-paths-privacy-first-approach-contact.html
.희소식으로 과학자들은 '얇은 공기에서'전기를 생산하는 장치를 만들었습니다
피터 독 크릴2020 년 4 월 11 일
그들은 더보다 3 년 전 포토 맥 강 진흙 투성이 해안에 묻혀 발견 : 이상한 "퇴적물 유기체" 물건 아무도 할 수 없었다 어느 박테리아 전에 보았다. 지오 박터 속에 속하는이 특이한 미생물 은 산소가없는 상태에서 마그네타이트를 생산하는 능력으로 처음 알려져 왔지만 시간이지나면서 과학자들은 전기를 전도하는 박테리아 나노 와이어 와 같은 다른 것들도 만들 수 있다는 것을 발견했습니다 . 수년간 연구자들은 그 자연의 선물 을 유용하게 활용 하는 방법을 모색하려고 노력해 왔으며 , 올해 그들은 그들이 Air-gen이라고 부르는 장치로 급여를 지불했을 수 있습니다. 팀에 따르면 그들의 장치는 전기를 거의 만들 수 없다고한다. 매사추세츠 애 머스트 대학 (University of Massachusetts Amherst)의 전기 기술자 준 야오 (Jun Yao) 는“우리는 말 그대로 얇은 공기에서 전기를 생산 하고있다” 고 말했다 . "에어 젠은 24/7 청정 에너지를 생성합니다." 주장은 과장된 것처럼 들릴지 모르지만 Yao와 그의 팀 의 최근 연구 에 따르면 공압 발전기가 실제로 주변에 공기가 없으면 어떻게 전기를 만들 수 있는지 설명합니다. 그것은 제조 도전성 단백질 나노 모든 덕분 Geobacter을 ( G. sulfurreducens는 , 이 예에서). Air-gen은 단지 7 마이크로 미터 두께의 단백질 나노 와이어 박막으로 구성되며 두 전극 사이에 위치하지만 공기에도 노출됩니다. 이러한 노출로 인해, 나노 와이어 필름은 대기 중에 존재하는 수증기 를 흡착 할 수 있어, 장치가 두 전극 사이에서 전도되는 연속 전류를 생성 할 수있게한다. 연구팀은 전하가 나노 와이어 물질에서 양성자의 확산을 생성하는 수분 구배에 의해 생성 될 것이라고 말했다. "이 전하 확산은 생물학적 시스템에서 정지 막 전위와 유사한 균형을 잡는 전기장 또는 전위를 유도 할 것으로 예상된다"고 저자들은 그들의 연구에서 설명했다 . "이전 시스템에서 볼 수있는 것과 근본적으로 다른 유지 된 수분 구배는 우리의 나노 와이어 장치로부터의 지속적인 전압 출력을 설명합니다." Yao는 자신이 실험하고있는 장치가 스스로 전기를 통하고있는 것으로 나타났음을 발견했을 때 거의 우연히 발견되었습니다. Yao 박사는 “나노 와이어가 특정 방식으로 전극과 접촉했을 때 전류가 발생하는 것을 보았다 . 대기 습도에 대한 노출이 필수적이며 단백질 나노 와이어가 물을 흡수하여 장치 전체에 전압 구배를 생성한다는 것을 발견했습니다.” 이전의 연구 는 그래 핀과 같은 다른 종류의 나노 물질을 이용한 수력 발전 을 보여 주 었지만, 이러한 시도는 단 몇 초만 지속되는 짧은 전기 버스트만을 생산했다. 대조적으로, Air-gen은 약 0.5 볼트의 지속 전압을 생성하며, 제곱 센티미터 당 약 17 마이크로 암페어의 전류 밀도를 갖는다. 에너지는 그리 많지 않지만 팀은 여러 장치를 연결하면 스마트 폰 및 기타 개인 전자 장치와 같은 소형 장치를 낭비하지 않고 주변 습도 (사하라 사막과 같이 건조한 지역에서도)를 사용하지 않고 충분한 전력을 생산할 수 있다고 말했다. . "최종 목표는 대규모 시스템을 만드는 것"이라고 Yao는 미래의 노력 으로이 기술을 사용하여 벽 페인트에 통합 된 나노 와이어를 통해 집에 전력을 공급할 수 있다고 설명했다. "전선 생산을 위해 산업 규모에 도달하면 지속 가능한 에너지 생산에 큰 기여를 할 수있는 대형 시스템을 만들 수있을 것으로 기대합니다." 이 겉보기에 놀라운 잠재력을 실현하는 데 방해가된다면, 나노 와이어 G. 황소 환원이 생산하는 양이 제한적 입니다. 1980 년대에 처음으로 Geobacter 미생물을 확인한 미생물 학자 Derek Lovley의 한 연구팀에 의한 관련 연구는 대장균 과 같은 다른 버그를 유전 공학적으로 처리 하여 대량 공급에서 동일한 트릭을 수행 할 수있는 해결책을 가질 수있었습니다 . "우리는 대장균 을 단백질 나노 와이어 공장으로 전환했다"고 Lovley는 말했다 . "이 새로운 확장 가능한 프로세스를 통해 단백질 나노 와이어 공급은 더 이상 이러한 응용 프로그램 개발에 병목 현상이되지 않습니다." 그 결과는 Nature 에보고되었다 . 이 기사의 버전은 2020 년 2 월에 처음 출판되었습니다.
.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.
.실험용 약물은 여러 코로나 바이러스에 대한 광범위한 스펙트럼 항 바이러스 활성
2020 년 4 월 9 일 뉴스 직원 / 출처 " 이전| 다음 " EIDD-2801 (β-DN 4 -hydroxycytidine-5'-isopropyl ester) 이라는 경구 생체 이용 프로 드러그 는 1 차 인간기도에서 SARS-CoV-2, MERS-CoV, SARS-CoV 및 관련 동물성 코로나 바이러스에 대한 광범위한 항 바이러스 활성을 가지고 있습니다. Science Translational Medicine 저널에 발표 된 새로운 연구 에 따르면 상피 세포 . 이 연구는 또한 예방으로 사용될 때 EIDD-2801이 감염된 생쥐에서 심각한 폐 손상을 예방할 수 있음을 발견했습니다. SARS-COV-2 바이러스 입자 (오렌지)로 심하게 감염된 VERO E6 세포 (파란색)의 채색 된 주사 전자 현미경 사진은 환자 샘플에서 분리되었습니다. 이미지 크레디트 : NIAID. SARS-COV-2 바이러스 입자 (오렌지)로 심하게 감염된 VERO E6 세포 (파란색)의 채색 된 주사 전자 현미경 사진은 환자 샘플에서 분리되었습니다. 이미지 크레디트 : NIAID.
EIDD-2801 바이러스 화합물 EIDD-1931 (β-DN의 경구 투여 가능한 형태 4 -hydroxycytidine). 그것은 알약으로 섭취 할 수 있으며 폐로 이동하기 위해 올바르게 흡수 될 수 있습니다. 감염이 시작된 후 12 시간 또는 24 시간 후에 치료로 제공 될 때, EIDD-2801은 마우스의 폐 손상 정도 및 체중 감소를 감소시킬 수있다. 코로나 바이러스 질병 발병과 사망 사이의 기간은 일반적으로 마우스와 비교하여 인간에서 연장되기 때문에,이 기회 창은 인간에서 더 길 것으로 예상된다. "이 새로운 약물은 COVID-19 환자를 치료할 가능성이 높을뿐만 아니라 다른 심각한 코로나 바이러스 감염의 치료에도 효과적입니다"라고 채플 힐 노스 캐롤라이나 대학교의 바이러스 학자 인 Ralph Baric 교수는 말했습니다. 정맥 내로 투여해야하는 다른 잠재적 COVID-19 치료법과 비교하여 EIDD-2801은 경구로 알약으로 전달할 수 있습니다. 치료의 용이성 외에도, 이는 적은 환자를 치료하거나 예를 들어 많은 사람들이 노출되었지만 아직 아프지 않은 요양원에서 예방할 수있는 잠재적 이점을 제공합니다. Vanderbilt University Medical의 항 바이러스 과학자 인 Andrea Pruijssers 박사는“우리는 모든 테스트 된 코로나 바이러스를 억제하고 COVID-19의 구강 치료 가능성을 억제하는 EIDD-1931 및 EIDD-2801의 능력에 놀랐습니다. 센터. 2019 년 연구원 들은 EIDD-1931이 광범위한 코로나 바이러스 복제를 차단 했다고보고 했습니다. 그들은 또한 현재 COVID-19 환자의 임상 시험에서 다른 항 바이러스 약물 인 레 메데 비르의 전임상 개발을 수행했다. 새로운 연구에서, 그들은 레메 데시 비르에 대한 내성을 나타내는 바이러스가 EIDD-1931로부터 더 높은 억제를 경험한다는 것을 입증했다. 연구 공동 저자 Dr. George Painter는“Remdesivir 내성 돌연변이가있는 바이러스는 실제로 EIDD-1931에 더 취약하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. Emory University 및 Emory의 약물 혁신 벤처 (DRIVE). 인간의 EIDD-2801에 대한 임상 연구는 올 봄 말에 시작될 것으로 예상됩니다. 이들이 성공적이라면,이 약물은 SARS-CoV-2의 확산을 제한하는 데 사용될뿐만 아니라 다른 신흥 코로나 바이러스의 향후 발생을 제어 할 수 있습니다. "지난 20 년 동안 3 개의 새로운 인간 코로나 바이러스가 출현하면서 우리는 더 많이 볼 것으로 보인다"고 채플 힐의 노스 캐롤라이나 대학교 (University of North Carolina)의 Timothy Sheahan 박사는 말했다. "EIDD-2801은 현재 COVID-19 환자를 치료할뿐만 아니라 향후 나타날 새로운 코로나 바이러스도 치료할 것을 약속합니다." Timothy P. Sheahan et al . 경구 생체 이용 가능한 광역 항 바이러스제는 인간기도 상피 세포 배양에서 SARS-CoV-2를 억제하고 마우스에서 다중 코로나 바이러스를 억제한다. 2020 년 4 월 6 일 온라인으로 출판 된 Science Translational Medicine ; 도 : 10.1126 / scitranslmed.abb5883
http://www.sci-news.com/medicine/eidd-2801-antiviral-activity-coronaviruses-08311.html
관련기사1.
.코로나 바이러스가 어떻게 우리의 세포를 납치하여 환자에게 새로운 약물을 투여하는 방법을 밝힙니다
Nevan Krogan, QBI COVID-19 팀과 대화 Nevan Krogan (중앙), 박사 및 전세계 과학자들의 공동 작업은 COVID-19에 의해 하이재킹되는 세포의 단백질을 찾기위한 빠른 노력을 기울였습니다.
UCSF 주도의 신속한 대응 연구팀, 바이러스 퇴치에 새로운 접근 방식 채택 로빈 마크 페이스 북 트위터 레딧 이메일 인쇄 UC 샌프란시스코의 네반 크로 간 (Nevan Krogan ) 박사는 1 월 이후 중국에서 새로운 코로나 바이러스로 인한 COVID-19의 사례가 급증하면서 100여 개국에 영향을 미치고있는 전 세계적으로 유행하는 전염병에 대한 두려움을 일으킨 이래로 잠을 자지 못했습니다. 이러한 운명적인 주 동안, UCSF의 정량적 생명 과학 연구소 ( Quantitative Biosciences Institute , QBI) 의 책임자 인 세포질 및 분자 약리학 교수 인 크로 간 (Crogan )은 한 가지 목표에 초점을 맞추고 있습니다. COVID-19를 일으키는 SARS-CoV-2 바이러스의 깊이에 대한 이해 인간 세포의 기계를 납치하여 스스로를 영속시킵니다. 그 지식은 그 길에서 질병을 막는 길을 이끌 수 있습니다. 바이러스를 직접적으로 표적으로하는 백신 또는 약물의 개발에 많은 희망이 있지만, Krogan은 기존 방식을 사용하지 않습니다. 즉, 숙주를 표적으로합니다. Susan Merrell의 사진 바이러스가 숙주에 어떻게 감염되는지 정확히 고려하면 UCSF 계열 Gladstone Institutes 의 선임 연구원 인 Krogan 이이 특이한 방향을 목표로 하는 이유를 알 수 있습니다 . 바이러스는 질병을 유발할 수있는 강력한 힘을 가지고 있지만 치명적인 약점을 가지고 있습니다. 스스로 복제 할 수 없으며 숙주의 단백질 제조 기계에 의존하여 전파됩니다. Krogan이 COVID-19의 런 어웨이 트레인에 브레이크를 걸 수있는 효율적인 수단으로 여겨지는 약점과 다른 질병도 있습니다. 우리를 감염시키기 위해, SARS-CoV-2 바이러스는 유전자 물질을 우리의 세포에 넣은 다음 우리 자신의 단백질을 공동 선택하여 수백만 개의 사본을 만드는 작업에 다시 할당합니다. 이 복제 된 바이러스의 쓰나미는 궁극적으로 세포를 죽이고 몸을 통과하는 바이러스 입자를 방출하여 더 많은 세포를 감염 시키거나 새로운 인간 숙주로 퍼져서 발병을 지속시킵니다. 단백질 상호 작용을위한 사냥 소설 코로나 바이러스는 전자 현미경 이미지에서 세포를 둘러싼 채색 된 주사 전자 현미경 사진은 SARS-COV-2 바이러스 입자 (오렌지)에 크게 감염된 배양 세포 (파란색)를 보여줍니다. NIH의 이미지 24 시간 2 개월 과정 후 Krogan은 감염 중 SARS-CoV-2와 상호 작용하는 300 개 이상의 인간 단백질을 확인했습니다. 이를 위해 그의 실험실 구성원은 SARS-CoV-2 게놈에서 29 개의 유전자를 모두 조사하고 그 중 26 개의 단백질 생성물을 분류했습니다. 그런 다음이 단백질을 복제하고 작은 화학 태그를 추가하여 인간 세포에 넣었습니다. 바이러스 성 단백질과 상호 작용하는 인간 단백질은 화학 태그로 식별 할 수 있습니다. 연구팀은이 정보를 인체에서 바이러스를 복제 할 수있는 인간 단백질 라이브러리로 편집했습니다. 이 정보를 바탕으로 Krogan과 동료들은이“인터랙 텀”에 대한지도를 작성하여 단백질이 바이러스 성 단백질과 어떻게 상호 작용하는지 보여주는 네트워크 다이어그램을 작성했습니다. 이러한 상호 작용을 차단하면 Krogan의 원인으로 바이러스가 스스로 복제하여 감염과 전파 속도를 늦출 수 있습니다. 약물 검색 이러한 목표를 달성 할 수있는 약물을 식별하기 위해 며칠 만에 Krogan은 QSF 코로나 바이러스 연구 그룹 (QCRG)이라고 불리는 과학 연합을 조직했습니다. 연방 보조금을 가진 과학자들은 다른 형태의 재정 지원없이 다른 연구 분야로 빠르게 피봇 할 수 없기 때문에 오랜 UCSF 기증자 인 Ron Conway는 자신의 자금 중 일부를 QCRG에 전달하고 다른 자선 단체 그룹을 빠르게 반올림하여 위반에 뛰어 들었습니다. 소셜 미디어에 대한 유망한 사업을 장려하는 것입니다. 현재까지 40 명 이상의 사람들이 그 원인에 대한 기부로 응답했습니다. UCSF 지원을위한 기부자 집회 QCRG 노력과 함께 기증자 기금으로 혜택을받는 다른 중요한 업무 분야는 환자 치료 및 바이러스의 분자 지문입니다. 더 알아보기 Conway의 지원으로 약물 발견 및 개발 전문가 그룹을 포함한 QCRG 과학자들은 잠재적 인 치료를 찾기 위해 새로운 단백질 맵을 가져갔습니다. 그러한 과학자, Kevan 쇼 카트 , 박사 과정, 약물 디자인의 화학자와 전문가는 SARS-COV-2 상호 작용 체에서 인간의 호스트 단백질과 잘 일치 후보를 찾기 위해 약물 구조의 데이터베이스를 통해 빗질되고, 따라서를 차단할 수 있습니다 바이러스의 행동. 세포질 및 분자 약리학 UCSF의 Shokat 교수는이 문제를 해결하기 위해 자신의 궤도에 다른 실험실을 모집했습니다. Shokat는“우리는이를 크라우드 소싱하고 있습니다. "모두가 실험실에서 보유하고있는 화합물, 아직 출판하지 않은 작업, 이미 시판중인 약물 또는 다른 사람들이 개발 한 약물을보고 있습니다." 이 팀은 COVID-19 환자에게 쉽게 제공 될 수 있기 때문에 미국 식품의 약국 (Food and Drug Administration)이 이미 승인 한 유망 약물을 우선 순위로 정하고 있습니다. "우리는 임상 적으로 접근 가능한 약물을 찾고 싶습니다." Shokat, QCRG 동료들 과 제약 화학 교수 인 Brian Shoichet 박사, 세포 및 분자 약리학 교수 인 Jack Taunton 박사는 이미 유망한 약물 후보자를 프랑스의 유명한 연구소 파스퇴르, 파리의 Icahn School of Medicine에 배송했습니다. 뉴욕 시나이 산에서 현재 세계에서 유일하게 SARS-CoV-2 바이러스의 살아있는 문화를 연구하는 두 곳이 있습니다. 이 모든 작업은 지난 10 년 동안 생물학적 도구와 기술이 엄청나게 발전함에 따라 획기적인 속도로 진행되었습니다. Krogan이 2012 년에 비슷한 HIV에 대한 호스트 단백질지도를 만들었을 때 몇 년이 걸렸습니다. 과학자들은 컴퓨터에서 화상 회의 통화에 대해 이야기 박사, Nevan Krogan은 QBI 코로나 바이러스 연구 그룹의 멤버들과 화상 회의 통화에 대해 이야기합니다. "이제 우리는 SARS-CoV-2에 대한 노력을 복제하고 있지만 몇 주 만에 해결됩니다"라고 그는 말했습니다. "사람들이 협업을 할 수있을 때, 일을 완수 할 수있는 속도는 놀랍습니다." 연구자들은 새로운 바이러스가 이용하는 단백질 경로를 방해 할 수있는 약 70 가지의 기존 약물을 발견했습니다. Shokat는“우리는 현재 실험실 프로젝트에 깊이 파고 들어 Nevan의 네트워크에 추가 할 수있는 스레드를 찾고 있습니다. 희망적인 목표 중 하나는 번역으로 알려진 셀룰러 프로세스입니다. 바이러스 프로세스는 우리의 셀룰러 기계 장치가 자체 단백질을 크롤링하도록 납치합니다. Shokat와 그의 QCRG 동료 인 Davide Ruggero 박사는 UCSF 기초 암 연구의 Helen Diller 가족 교수로 이미 다른 질병에 대한 번역을 제어 할 방법을 찾고있었습니다. Shokat와 Ruggero가 공동 창립 한 eFFECTOR Therapeutics는 암에 대한 1/2 단계 시험에서 번역을 억제하는 약물 인 Zotatifin을 테스트하고 있습니다. “우리는이 약물이 바이러스 복제를 멈추게하는 효과가 있는지 기다릴 수 없다”고 그는 말했다. 단백질 기능을 손상시키는 것은 이미 취약한 환자들에게 피해를 줄 수있는 부작용을 일으킬 수 있기 때문에 인간 숙주 단백질의 작용을 종합하는 것이 바이러스학에서 가장 선호되는 아이디어는 아니다. COVID-19와 같은 끔찍한 질병의 경우 Shokat에 따르면 Zotatifin과 같은 약물은 단기간 사용되기 때문에 여전히 치료법으로 좋은 후보가 될 수 있습니다. 그러나 기존 단백질을 사용하여 숙주 단백질을 고정시키는 것이 COVID-19로 아픈 환자에게 효과적이고 안전하여 부작용이 유효한 우려가 될지는 확실하지 않습니다. “이러한 단백질은 바이러스 복제를 돕는 것 외에도 숙주 세포에서 정상적인 기능을 수행합니다. 이제 QCRG 노력에 참여했습니다. “따라서 문제는 '이 단백질의 기능을 안전하게 수정할 수 있습니까?'입니다.” 전 세계 팀 연결 Krogan은 UCSF 약학 대학에 기반을 둔 QBI의 창립자로서 UCSF와 전 세계에서 그가 이룩한 야심 찬 학제 간 철학을 따르기 때문에이 거대한 과학적 협업을 너무 빨리 모을 수있었습니다. 그는 그의 "사일로 버스트 (silo-busting)"접근 방식으로 구축 한 깊은 연결이 현재 성과를 거두고 있다고 말했다. Krogan은“우리는 3 년 반 전에 QBI가 시작된 이래로 그들과 함께 일하고 그들과 관계를 맺어 왔기 때문에이 모든 개인들을한데 모으기 위해 정말 좋은 상황에 처해 있습니다. 그는“이 많은 과학자들이 다양한 문제를 해결하기 위해 다양한 전문 지식을 모으는 것을 본 적이 없다. QCRG에 힘을 합친 수십 명의 연구자들이 그렇게했다고 Krogan은 잠재적 부작용의 문제에도 불구하고 숙주 단백질을 표적으로 삼는 것이 바이러스를 직접 표적으로하는 것보다 많은 이점을 가지고 있다고 믿기 때문에 Krogan은 말했다. 우리는 3 년 반 전에 QBI가 시작된 이래로 그들과 함께 일하고 그들과 관계를 맺어 왔기 때문에 이러한 모든 개인들을한데 모으는 것은 정말 좋은 상황입니다. 나는이 많은 과학자들이 다양한 문제를 해결하기 위해 다양한 전문 지식을 모으는 것을 본 적이 없다. 네반 크로 간 박사 Shokat에 따르면 호스트 지정 방식의 큰 장점 중 하나는 바이러스가 복제 될 때 오류가 발생하기 쉽다는 것입니다. 이러한 오류로 인해 발생하는 돌연변이는 약물 및 백신 내성을 유발합니다 (따라서 매년 새로운 독감 예방 주사가 필요한 이유를 설명합니다). "우리 자신의 세포의 DNA 복사 방법은 훨씬 더 안정적입니다. 따라서 약물을 숙주 단백질에 표적화하면 바이러스에 유리한 변화를 일으킬 가능성이 적은 단백질을 표적화합니다." 또한 Roche와 같은 회사가 QCRG와 협력하여 약물 개발에 깊이 관여하고있는 기업이 업계 관점을 제공하는 것이 중요하다고 말했다. "학계와 산업은 상호 보완 적이며, 산업계는 약물의 안전성과 효능 사이의 균형에 중점을두고 있습니다." Young은 페트리 접시에서 잘 작동하는 약물을 사람에게 사용해야하는지 여부를 결정하는 데있어 그 균형이 가장 중요하다고 지적했다. 셀 매핑 단백질, 유전자 및 이들 사이의 변화하는 상호 작용 네트워크를 매핑하기위한 QBI 이니셔티브는 질병에 대한 정밀한 치료의 미래를 안내 할 수 있습니다. 더 읽어보기 궁극적으로 Krogan이한데 모인 광범위한 커뮤니티는 SARS-CoV-2를 넘어서 많은 관련 바이러스와 특성을 공유하는 연구를 수행하고 있습니다. "이러한 숙주 인자를 표적으로 삼는 것에 대한 가장 큰 장점은 약한 연결 고리를 발견하고이를 약물로 표적으로 할 수 있다면 그 약은 COVID-21 또는 다음에 오는 모든 것과 동일한 경로를 사용하는 다른 바이러스에 작용할 수 있다는 것입니다." . Krogan은 SARS-CoV-2 감염 및 기타 여러 질병에 실제로는 약한 연관성이 있으며 그의 상호 작용지도가이를 밝힙니다. Krogan은“우리는 단백질과 복합체 및 경로가 다양한 질병에 걸쳐 반복해서 나타나는 것을 봅니다. "왜? 세포에 일종의 아킬레스 건이 있기 때문이라고 생각합니다.” 이 같은 경로는 또한 심장병 및 암과 같은 겉보기 관련이없는 질병에서 역할을하는 것으로 보입니다. Krogan은 그의 컨소시엄 접근법을 통해 연구원들은이 순간의 필수 과학을 수행하면서 미래의 발전을위한 길을 열 수 있다고 말했다. “우리는 다음 유행성 질병에 대처하기 위해 인프라를 설정하고 있습니다. “우리는 UCSF에서 그룹으로서 이와 같은 작업을 수행하고 전 세계에서 재능있는 사람들을 끌어들이는 점에서 독특합니다. 우리는 과학이 어떻게 수행되어야하는지에 대한 새로운 패러다임을 설정하고 있습니다.
.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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