연구원들은 새로운 광학 감지 기술 발견
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.겨울 안개 형성에서 에어로졸 광분해 상호 작용의 과학자 모델 역할
하여 중국 과학 아카데미 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 4 월 17 일
중국 과학원 지구 환경 연구소 (IEE)의 Li Guohui 교수가 이끄는 연구팀은 북한에서 지속적으로 헤이즈가 심하게 발생하는 동안 PM2.5가 ARI와 API의 조합에 기인 할 수있는 양을 정량적으로 평가했다. 겨울에는 중국 평원. 에어로졸-방사선 상호 작용 (ARI)은 대기 에어로졸에 의한 입사 태양 복사의 직접 산란 및 / 또는 흡수 와 표면 에너지 예산, 열역학적 프로파일 및 흐림에 대한 조정을 포함합니다. ARI는 표면을 식 히지 만 공기를 충분히 가열하는 것으로 확인되었습니다. 또한 행성 경계층 (PBL) 에서 대기 안정성, 축적 및 미세 입자상 물질 (PM 2.5 )의 형성을 향상 시키며 , 결과적으로 연무 발생시 대기 질을 저하시킵니다. 그러나, 태양 복사를 흡수하거나 산란 시키는 에어로졸 (즉, 에어로졸-광분해 상호 작용 또는 API) 에 의해 야기 된 대기에서의 광분해의 변형은 궁극적으로 오존 (O 3 ) 형성 및 대기 산화 능력 (AOC)을 변화시켜, 2 차 에어로졸 형성에 영향을 미치고 PM 2.5 오염 에 대한 ARI 효과 상쇄 . 최근 중국 과학 아카데미의 지구 환경 연구소 (IEE)의 Li Guohui 교수가 이끄는 연구팀은 PM 2.5 가 ARI와 API의 결합으로 인해 짙은 안개가 계속 발생하는 동안 ARI와 API의 조합으로 인해 발생할 수있는 양을 정량적으로 평가 했습니다. 겨울에 북쪽 중국 평야. 이 연구는 측정의 조합으로 모델링 관점에서 수행되었습니다. PNAS 에 4 월 14 일에 출판되었습니다 . 관측 결과에 따르면, 이차 에어로졸 은 베이징에서 PM 2.5 의 주요 부분을 구성하고 API에 의해 영향을받는 대기 산화제에 의해 대부분 결정된다는 것을 발견했습니다. 연구 결과 API는 주간 NO 2 광 분해율 상수 및 O 3 농도가 각각 22.6 % 및 18.6 % 감소한 것으로 나타났습니다. Li 교수 는“이러한 AOC의 현저한 감소는 불가피하게 2 차 에어로졸 형성을 방해 할 것이다. 실제로 2 차 에어로졸 형성에 대한 API 효과는 O 3에 미치는 영향을 통해 측정 분석에서 간접적으로 관찰 될 수있다 ”고 말했다. 연구원들은 ARI가 PM 2.5 근방에서 7.8 % 증가한 것으로 나타났습니다 . 그러나 API는 2 차 에어로졸 형성을 억제했습니다. 결과적으로 ARI와 API의 조합은 PM 2.5 에서 4.8 %의 순 증가 만 가져 왔으며 , ARI로 인해 PM 2.5 의 거의 60 %가 향상되었습니다. LI 교수는“ 방사선에 대한 전체 에어로졸 효과, 즉 ARI와 API의 시너지 효과는 심한 헤이즈를 제외하고 헤이즈 헤이즈 형성을 유도하는 데 중요한 요소가되지 않는다 ”고 말했다.
더 탐색 인위적인 배출과 대기 과정의 시너지 효과는 중국 북부에서 심한 안개를 일으킬 수 있습니다 더 많은 정보 : Jiarui Wu et al., Aerosol-photolysis 상호 작용은 겨울철 안개 발생시 입자상 물질을 감소시킨다 ( National Academy of Sciences (2020)). DOI : 10.1073 / pnas. 1916775117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차
https://phys.org/news/2020-04-scientists-role-aerosol-photolysis-interaction-winter.html
A.
.올리브 오일은 상 전이의 새로운 보편적 법칙의 발견으로 이어진다
에 의해 AMOLF 캡션 : 실험은 두 개의 거울로 형성된 광학 공동으로 수행되었습니다. 캐비티를 통해 전송 된 빛은 투과율이 측정되는 곳을 벗어나기 전에 거울 사이에서 튀어 오릅니다. 연구원들은이 구멍을 올리브 오일로 채우고 거울의 상대 위치를 다른 속도로 변경했습니다. 크레딧 : Henk-Jan Boluijt @AMOLF 2020 년 4 월 17 일
두 거울 사이에 튀어 나오는 광자 시스템에서 올리브 오일 한 방울이 물리에서 위상 전이의 보편적 인 측면을 밝혀 냈습니다. AMOLF의 연구원들은 빛이 끓는 물과 유사한 위상 전이를 겪는 기름으로 채워진 광학 공동을 사용했습니다. 그들이 연구 한 시스템은 기름 때문에 광자가 그들과 상호 작용하기 때문에 기억력이있다. 두 거울 사이의 거리를 변경하고 캐비티를 통한 빛의 투과율을 측정함으로써 메모리가있는 시스템의 위상 전이를 설명하는 보편적 인 법칙을 발견했습니다. 이 결과는 4 월 15 일에 Physical Review Letters 에 발표되었습니다 . AMOLF의 Interacting Photons 연구 그룹은 광자 시스템의 비선형 성과 노이즈를 연구합니다. 이러한 시스템 중 하나는 가까운 거리에서 서로 마주 보는 두 개의 거울로 형성된 공동 입니다. 공동 내에서 빛은 거울에 의해 반사 될 때 앞뒤로 튀어 오릅니다. 이러한 광학 공동 안에 무언가를 넣으면 시스템의 특성이 변경됩니다. 그룹 리더 인 Said Rodriguez는“우리는 캐비티 내부 에 올리브 오일 한 방울을 떨어 뜨려 메모리 를 갖춘 시스템을 만들었습니다 . "오일은 효과적인 광자-광자 상호 작용을 매개하며,이 공동을 통한 레이저 광의 투과를 측정함으로써 볼 수 있습니다."
스캔 속도
로드리게스와 그의 박사 Zou Geng과 Kevin Peters는 전송 속도를 분석하면서 두 거울 사이의 거리를 늘리고 줄이면서 전송을 분석했습니다. 그들은 공동을 통해 전달되는 빛의 양이 거울의 이동 방향에 달려 있음을 발견했습니다. " 캐비티를 통한 빛 의 전송은 비선형입니다. 미러 사이의 특정 거리에서, 투과 된 빛의 양은 우리가 캐비티를 여는 지 아니면 닫는 지에 달려 있습니다."라고 Rodriguez는 설명합니다. "이 현상을 히스테리시스 (hysteresis)라고합니다. 끓는 물이나 자성 물질과 같은 특정 상 전이에서도 관찰됩니다."
만능인
그러나 올리브 오일이 들어있는 캐비티에는 히스테리시스가 항상 존재하는 것은 아니며 연구자들은 캐비티가 열리고 닫히는 속도를 증가 시켰을 때 관찰했다. 로드리게스 : "더 빠른 스캔에서 우리는 히스테리시스가 스캐닝 속도의 함수로 사라지는 것을 보았습니다. 이것은 빛의 강도 또는 비선형 성의 강도와 같은 매개 변수와 관계없이 보편적 인 속도로 발생합니다. 빛의 작동 방식을 설명하는 방정식 우리의 기름으로 채워진 공동은 원자, 초전도체, 심지어 고 에너지 물리학을 묘사하는 것과 유사합니다. 따라서 우리가 발견 한 보편적 인 행동은 그러한 시스템에서도 관찰 될 것입니다. "
커플 링 캐비티
메모리가있는 다른 시스템에서 보편적 인 스케일링 동작을 조사하는 것이 흥미로울 수 있지만 로드리게스는 오일 충전 캐비티에 계속 집중할 것입니다. "우리의 시스템은 실온 에서 강한 광학 비선형 성을 가지고있어 잠재적 인 적용 가능성을 제공합니다." "우리는 현재 두 개 이상의 공동을 결합 할 때 어떤 일이 발생하는지 조사하고있다. 각 시스템은 메모리를 가지고 있기 때문에 공동 배열은 결국 계산 도구 또는 응용 분야 감지에 유용 할 수있다."
더 탐색 노이즈를 사용하여 광학 감지 향상 추가 정보 : Z. Geng et al. 조정 가능한 광학 캐비티, 동적 검토 편지 (2020) 의 동적 히스테리시스 및 비 Markovian 역학의 범용 스케일링 . DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.153603 저널 정보 : 실제 검토 서한 AMOLF 제공
https://phys.org/news/2020-04-olive-oil-discovery-universal-law.html
.조정 가능한 광학 캐비티의 동적 히스테리시스 및 비 Markovian 역학의 범용 스케일링 Z. Geng, K. J. H. Peters, A. A. P. Trichet, K. Malmir, R. Kolkowski, J. M. Smith 및 S. R. K. Rodriguez 물리. Lett. 124 , 153603 – 2020 년 4 월 15 일 게시 됨
요약
실험적으로 이론적으로 이론적으로는 비순 시적 효과적인 광자-광자 상호 작용을 이용한 레이저 구동 공동의 역학을 조사한다. 광학 bistability에 걸쳐 다른 속도로 레이저 캐비티 주파수 디 튜닝을 스캔하면 속도의 비단 조 기능인 히스테리시스 영역을 찾을 수 있습니다. 상호 작용의 메모리 시간에 비해 빠른 스캔의 한계, 우리는 스케일링 지수와 범용 전원 법 다음 그 이력 영역의 붕괴를 보여 - 1 . 우리는 화이트 노이즈에서 나오는 비 Markovian 역학의 체제를 더 보여줍니다. 이 체제는 우리 시스템의 준 안정 상태에서 체류 시간의 정점 분포에 의해 증명됩니다. 우리의 결과는 낮은 레이저 출력에 의해 구동되는 낮은 품질 계수를 갖는 쌍 안정 광 공동의 어레이를 사용하고 실온에서 비마 코비 즘 체제에서 스케일링, 보편성 및 전이성의 물리학을 탐구하기위한 새로운 관점을 제공합니다.
B.
.진보는 연약한 로봇의 원격 제어를 가능하게 할 수있었습니다
위스콘신 대학교 매디슨 아담 말렉 적용된 자기장 (파란색)은 부드러운 재료에 포함 된 자화 된 입자가 새로운 패턴으로 재 배열 될 수 있습니다. 이 현상을 이용함으로써 연구원들은 연질 재료의 특성을 미세 조정할 수 있습니다. 크레딧 : Xin Zou, Grainger Institute for Engineering, 2020 년 4 월 17 일
유연성이나 형상 변화 능력이 중요한 응용 분야에는 고무 나 폴리머와 같은 부드러운 재질 (예 : 모양의 급격한 변화를 견딜 수 있음)이 유망합니다. 예를 들어, 이러한 재료는 신체 내부를 탐색 할 수있는 의료 기기 부터 작은 구멍을 통해 꽉 쥐는 수색 구조 임무를위한 로봇에 이르기까지 특수한 작업에 적합한 소프트 로봇 을 만드는 데 사용될 수 있습니다 . 그러나 연약한 로봇 의 움직임이나 변형 에 힘을주기 위해 연구원들은 종종 로봇에 물리적으로 연결되어야하는 액추에이터를 사용하므로 유용성이 제한됩니다. 위스콘신 대학교 매디슨 기계 공학 교수 인 스테판 루디 크 (Stephan Rudykh)는“이 액츄에이터는 일반적으로 로봇보다 훨씬 큽니다. 예를 들어 케이블로 로봇에 연결되어 연질 재료를 부풀려 로봇에 동력을 공급하는 데 사용되는 거대한 압축 공기 탱크가있을 수 있습니다. " Rudykh가 이끄는 팀은 그 코드를 자르는 방법을 고안했습니다. Physical Review Letters 저널에 실린 논문 에서 연구원들은 자기장을 사용하여 연질 복합 재료를 원격으로 유도하여 내부 구조를 다양한 새로운 패턴으로 재배 열하는 방법을 시연했습니다. Rudykh는“우리는 비교적 간단한 시스템에서 자기장 레벨에 의해 제어되는 다양한 패턴의 다양한 스펙트럼을 얻을 수 있다는 것을 보여 주었다. "이러한 발전을 통해 성능과 기능이 향상된 새로운 부드러운 소재를 설계 할 수있었습니다." 이러한 방식으로 재료의 미세한 내부 구조를 조정할 수 있으므로 연구원은 물리적 특성을 조정하고 원하는대로 다른 특성을 켜거나 끌 수 있습니다. 또한 자기장을 활용하면 직접 접촉 또는 성가신 케이블이 필요하지 않기 때문에 새로운 임플란트 재료 가 의료용 임플란트와 같은 응용 분야에 유용 할 수 있습니다. 이 팀은 공군 연구소의 연구원들과 협력하여 부드러운 탄성 재료를 사용하여 새로 형성된 패턴을 시연하고 분석했습니다. 부드러운 재료 안에 팀 은 간단한주기적인 패턴으로 튼튼하고 자화 가능한 작은 입자 를 내장했습니다 . 그런 다음 연구원들은 재료에 서로 다른 수준의 자기장을 적용하여 자화 된 입자가 재 배열되어 연성 재료 내에 힘과 응력을 발생시킵니다. Rudykh 씨는 재 배열 된 입자에서 나온 새로운 패턴은 고도로 조직화되고 반복되는 패턴에서 대규모 순서는 보이지만 로컬 수준에서 구성이 해제 된 독특한 패턴에 이르기까지 다양하다고 말했다. 루디 크는 “특히 자기장을 조정하여 원하는 패턴을 만들고 재료의 특성을 바꿀 수있다. "더 복잡한 재료 시스템에서이 현상을 더 연구하게되어 기쁩니다."
더 탐색 기술은 자석, 빛을 사용하여 소프트 로봇을 제어하고 재구성합니다. 추가 정보 : Artemii Goshkoderia et al. 연 자성 복합 재료의 불안정성 유발 패턴 형성, 물리적 검토 서한 (2020). DOI : 10.1103 / PhysRevLett.124.158002 저널 정보 : 실제 검토 서한 에 의해 제공 위스콘신 - 매디슨 대학
https://phys.org/news/2020-04-advance-enable-remote-soft-robots.html
.연 자성 복합 재료의 불안정성 유발 패턴 형성
Artemii Goshkoderia, Vincent Chen, Jian Li, Abigail Juhl, Philip Buskohl 및 Stephan Rudykh 물리. Lett. 124 , 158002 – 2020 년 4 월 14 일 게시 됨 물리 로고
개요 : 자기장으로 불안정성 유도 기사의 고도계 점수는 31입니다 더 조 참고 문헌 인용 기사 없음 보충 자료 PDFHTML내보내기 인용 요약 탄성 불안정성은 극적인 미세 구조 변형을 유발하여 연질에서 비정상적인 동작을 유발할 수 있습니다. 이 현상에 의해 동기, 우리는 자기장의 존재 하에서 변형 부드러운 자기 탄성 중합체 (MAE) 복합 재료에 불안정성 유발 패턴 형성을 연구합니다. 우리는 주기적으로 분포 된 입자를 가진 동일한 MAE 복합재가 불안정성의 발전에 따라 주기성이 다른 다양한 새로운 패턴으로 전환 될 수 있음을 보여준다. MAE의 새로 형성된 패턴 및 포스트 버클 링 거동은 적용된 자기장의 크기에 의해 결정됩니다. 우리는주기적인 입자 연질 MAE에서 불안정성이 시작될 때 엄격하게 두 배 또는 곱해진 주기성을 일으키는 특정 수준의 자기장을 식별합니다. 그러므로,
.자기장으로 불안정성 유도
2020 년 4 월 14 일• 물리 13, s44 자기 활성 물질에서 발생하는 예측 된 입자 패턴은 물질의 특성을 조정하기 위해 활용 될 수 있습니다. 그림 캡션 그림을 확장하다 A. Goshoderia 등 , Phys. Lett. (2020)
물리학 자들은 특별히 설계된 재료를 외부 분야에 노출시킴으로써 재료 구성의 가역적 인 변화를 이끌어 낼 수 있습니다. 예를 들어, 기름과 물방울의 수집 온도를 순환 시키면 방울이 긴 사슬로 반복적으로 조립되고 다시 분해됩니다 ( 개요 : 거시적“중합체”의 가역적 자체 조립 참조 ). 이제 위스콘신 대학교 매디슨 (University of Wisconsin-Madison)의 스테판 루디 크 (Stephan Rudykh)와 동료들은 자성 입자가 내장 된 폴리머 매트릭스를 포함하도록 프로그래밍 가능한 재료 목록을 보강했다. 연구팀은 자기장에 노출되면 소위 자기 활성 물질의 조정 가능한 패턴을 유도하여 물질의 음운 및 기계적 특성을 원격으로 제어하는 데 사용될 수 있음을 발견했습니다. Rudykh와 동료들은 자기장에 노출 될 때 변형되는 자기 활성 폴리머 스트립을 고른 간격의 자성 입자가 내장 된 탄성 매트릭스로 구성하는 것을 고려한다. 연구원들은 수치 시뮬레이션을 사용하여 자기장이 복합 재료를 변형시켜 입자 배열의 불안정성을 유발할 수 있다고 예측합니다. 전계 강도에 따라, 다른 입자 패턴이 형성되고, 일부는주기적이고 일부는 준 정형이다. 이러한 패턴은 가장 낮은 필드 응력에 해당하는 가장 약한 필드에 대해 두 개의 입자, 가장 강한 필드와 응력에 대해 다섯 개의 입자 단위로 반복됩니다. 연구원들은 하나의 전계 강도에 대해 실험적으로 예측을 검증했습니다. 입자가 로딩 된 기계적으로 변형 가능한 재료에서 유사한 불안정성 패턴이 관찰되었다. 그러나 이러한 경우 패턴을 유도하려면 재료와 직접 접촉해야했습니다. 반면 Rudykh와 동료들은 패턴 변경을 원격으로 유도하는 방법을 보여줍니다. Rudykh는 원격 작동은 연결되지 않은 로봇을 만들기위한 재료를 개발하려는 장기적인 목표에 바람직한 속성이라고 말합니다. 이 연구는 Physical Review Letters에 실렸다 . – 캐서린 라이트 캐서린 라이트 (Katherine Wright)는 물리 편집 국장입니다 .
https://physics.aps.org/articles/v13/s44
c.
.연구원들은 새로운 광학 감지 기술 발견
에 의한 엔지니어링 및 물리 과학 연구위원회 크레딧 : CC0 Public Domain 2020 년 4 월 17 일
노섬 브리아 대학교의 연구원들은 표면에 미세한 주름과 주름을 만들어 물체 나 재료의 영역을 밝힐 수있는 새로운 광학 감지 기술을 개발했습니다. 식물과 동물의 외부 층이 자연에서 색상을 바꿀 수있는 방법에서 영감을 얻은 연구자들은 물리학과 화학에 대한 전문 지식을 결합하여 새로운 기술을 개발했습니다. 유연한 웨어러블 장치, 전자 장치 및 3D 인쇄를 포함하여 다양한 실제 응용 프로그램을 가질 수 있습니다. 이 연구는 노섬 브리아 대학의 Ben Bin Xu 박사, Yifan Li 박사 및 Valery Kozhevnikov 박사가 EPSRC 및 Royal Society Kan Tong Po International Fellowship 2019의 지원을 받아 수행되었습니다. 연구에는 두 가지 특정 요소가 있습니다. 첫 번째는 기계적 또는 전자적 신호로 자극 될 때 표면 에 미세한 주름이 생기고 육안으로는 볼 수없는 작은 '필름'또는 물질의 생성 이었습니다. 두 번째 요소는 재료에 적용되는 화학 물질 '페인트'의 생성이었습니다. 접힘이 표면에 생성 되면 '페인트'내 에서 산소 수준의 변화 가 화학 반응을 일으 킵니다. 이렇게하면 발광 효과가 발생하여 접힘이 발생한 영역에서 재료의 표면이 '조명'으로 나타납니다. 기계 공학과의 부교수 인 Xu 박사는 "주름과 주름은 일반적으로 공학적인 측면에서 바람직하지 않습니다. 유사하게, 산소 담금질 효과는 형광 과학에서 인기가 없지만 마이크로 엔지니어링을 통해 마법이 일어났습니다. 원치 않는 두 가지 현상이 반응 형이고 프로그래밍 가능한 '폴더 투 글리터'기능으로 바뀌 었습니다. " 기계적 자극을받을 때, 노섬 브리아 대학교 연구원들이 만든 것과 같은 탄성 재료는 주름과 균열과 같은 표면 변화를 겪을 수 있습니다. 동적 발광 패턴으로 전환 가능한 광학 기능과 구조적 색상을 만드는 데 사용할 수 있습니다. 탄성 주름 및 접힘 현상은 본질적으로 널리 존재하며, 이러한 변화의 수학적 및 물리 과학을 이해하고 이것이 혁신적인 공학 솔루션에 어떻게 사용될 수 있는지를 연구하기 위해 학계의 많은 연구가있었습니다. 이번 연구 결과는 과학 저널 인 Nature Communications 에 발표되었으며 ,이 최신 연구가 차세대 플렉시블 / 웨어러블 디바이스를 설계 할 수있는 새로운 기회를 제공 할 것으로 기대된다.
더 탐색 연구원들은 자체 접이식 키리 가미 재료로 로봇을 만듭니다 추가 정보 : Cong Wang et al. 초고 대비, Nature Communications (2020)를 사용한 유연한 대광 감지 기술 . DOI : 10.1038 / s41467-020-15288-8 에 의해 제공 엔지니어링 및 물리 과학 연구위원회
https://phys.org/news/2020-04-optical-technology.html
.초고 대비를 지원하는 유연한 대광 감지 기술
a 마이크로 홀 어레이의 단일 라인 (Φ = 60 μm, D = 120 μm, h = 12 μm, 도트 라인 )으로 패턴 화 된 ( b ) 평평한 표면 및 ( c ) 표면 의 형태 학적 변화에 대한 개략도 및 광학 현미경 관찰 압축 상태에서 닫힌 구멍의 위치를 보여줍니다. ( d ) 평평한 표면에서의 무작위 접힘과 ( e ) 미세 패턴 화 된 표면상의 표적화 된 접힘에 의해 유도 된 신호의 상단 및 단면 (상단 뷰 이미지에서 점선)을 나타내는 레이저 스캐닝 공 초점 현미경 (LSCM) 이미지 , ( f )의 평면도 광학 신호에 대한 디지털 분석 결과 . 지3D LSCM 재구성에서 녹색으로 열린 책의 신호 이미지는 표적 폴딩으로 표면 신호를 보여줍니다. 모든 스케일 바는 30 μm입니다.
요약
자연에 널리 존재하는 현상 인 탄성 폴딩은 표면의 토폴로지 전환 뒤에있는 수학과 물리학을 이해하는 데 큰 관심을 끌었으며, 따라서 프론티어 엔지니어링 솔루션을 만드는 데 사용될 수 있습니다. 여기, 우리는 얇은 광학 표시기 레이어와 대상 영역에 표면 접힘을 프로그래밍하여 초고 대비와 topo- 광학 감지 전략을 제안합니다. 기계적 압축 변형률 (> 0.4)에서 강력하고 정확한 신호 생성이 가능합니다. 이 접근 방식은 Iridium-III (Ir-III) 형광 단의 원치 않는 산소 담금질 효과를 이용하여 초고 대비 신호를 가능하게하여 현재의 기계 반응 형 발광 메커니즘의 격차를 해소합니다. 또한이 기술은 높은 스트레인 감지, 인코딩 된 논리 기능, 소개 차세대 마이크로 일렉트로닉스 기술의 최신 트렌드 중 하나는 유연한 광학 센서 및 액추에이터를 개발하는 것인데, 이는 스트레인 / 압력 감지 1 , 2 , 3 , 4 , 웨어러블 장치 5 , 6 , 7 , 전자 스킨 8 , 9 에서 약속합니다. , 10 , 위장 11 부드러운 재료를 사용함으로써, 등, 최근의 노력은 추가 제어 성의가요 광학 기술을 탐험 주문형 컬러는 마찰 전기 - 광학적으로 변화하는 12 , 13 , 압전 전계 (14) , 능동 포토닉스도 15 , 16 , 17 , 메카 노-반응성 발광 (MRL) 및 메카 노크로 미즘 18 . 이러한 접근법들 중에서, 기계적 자극 ( 19 , 20 )에 응답하여 조정 가능하고 스위칭 가능한 발광 (또는 색채) 인 MRL은 감지 / 마이크로 디바이스 ( 21) , 데이터 스토리지 ( 22 , 23) , 플렉서블 디스플레이 ( 24 , 25) 에서의 잠재력에 대한 상당한 관심을 끌었다.보안 패턴 / 잉크 (26) 단, 광학 성능이 응집 의한 담금질 (ACQ)으로 할인 된 등 (27) , (28)따라서 MRL 재료에 대한 추가 적용을 제한합니다. ACQ 29 , 30 , 31 의 단점을 극복하기 위해 응집-유도 방출 (AIE)에서의 현재의 진보가 분자 수준에서 출현 특성을 달성 한 반면 , 더 넓은 스케일 업 관점을 가능하게하기 위해 신규 한 광학 감지 메커니즘이 여전히 이용되고있다. 자연으로부터의 표피 색 변화 체계에 의해 영감을 얻은, 연구자들은 발광 분자 도미노 ( 19) 를 생성함으로써 신호를 증폭시킬 수 있었고, 따라서 표면 ( 18) 상의 미세 / 나노 구조를 엔지니어링함으로써 다중-상태 광 스위칭을 실현 하였다 . 지금까지 실행 된 모든 전략은 시끄럽고 저해상도 신호를 쉽게 생성 할 수 있으며, 이는 확장 가능한 애플리케이션을 위해 제어 가능한 신호를 트리거하는 데 어려움이 있습니다. 기계적 자극에 따라, 엘라스토머 재료는 스위칭 가능한 광학 특징 부 25 , 32 및 동적 발광 패턴을 갖는 구조적 색 을 생성하기 위해 사용 된 표면 형태 학적 변화 (예를 들어, 주름 및 균열)를 겪을 수있다 33. Zeng 등은 크랙과 폴드 ( 34) 를 사용하여 적당한 연신 변형률 0.2 내에서 광학 신호를 트리거 함으로써 흥미로운 기계적 변색 장치를보고했다 . 탄성 불안정성 형태를 제어 가능하게 생성하는 것에 대한 이해가 35 , 36 , 37 , 38 으로 확장되었지만 3D 구조 39 , 40 , 41 을 형성하기 위해 표면 압축을 가능하게하여 큰 압축 변형률 (0.4 이상)에 대한 광학 감지가 가능해졌습니다. 다른 곳에서보고되었습니다. 이 연구에서는 나노 미터의 얇은 광학 표시기 층으로 코팅 된 패턴 화 된 탄성 다층을 구성함으로써 초고 대비를 갖는 대 광학 감지 전략을 제안한다. 이러한 높은 콘트라스트 대 위치-감지 전략을 달성하기위한 열쇠는 사전 정의 된 격자 패턴에 의해 유도 된 탄성 표면상의 표적 폴딩 및 코팅 된 이리듐 -III 복합체 (Ir-III) 형광 단 층의 선택적으로 산소 퀀칭에 의한 자율적 인 콘트라스트 최적화를 포함한다. . 접힘 영역의 고유 한 자체 접촉 형상은 저산소 영역을 기계적으로 생성하여 강도를 유지하는 반면, 야외에서의 산소 급랭으로 인해 나머지 표면의 강도는 크게 줄어 듭니다. 또한 평면 내 변형 센서, 2D 스파이 바코드,
https://www.nature.com/articles/s41467-020-15288-8/figures/1
.코로나 바이러스 : AI, Covid-19와의 전투
Jane Wakefield Technology 기자 2020 년 4 월 18 일 페이스 북과 공유 메신저와 공유 트위터와 공유 이것을 이메일과 공유 공유 관련 주제코로나 바이러스 감염병 세계적 유행 이미지 저작권게티 이미지 이미지 캡션 AI가 코로나 바이러스 치료법을 찾는 데 도움을 줄 수 있습니까?
마치 전 세계적으로 유행하는 전염병 살해를 완화하기 위해 초 인간적인 노력이 필요한 것처럼 느껴집니다. 인공 지능이 과장된 것일 수도 있지만, 의학에 관해서는 이미 입증 된 기록을 가지고 있습니다. 그렇다면 머신 러닝이이 끔찍한 질병에 대한 치료법을 찾는 데 어려움을 겪을 수 있습니까? 딜레마를 해결하려는 회사의 부족은 없습니다. AI 발견 약물을 인간 실험에 최초로 도입 한 옥스포드에 기반을 둔 Exscientia는 캘리포니아의 Scripps 연구소가 보유한 15,000 개의 약물을 통해 트롤링하고 있습니다. 그리고 Viagra의 공동 발명자 인 David Brown이 설립 한 Cambridge 회사 인 Healx는 희귀 질환에 대한 약을 찾기 위해 개발 된 AI 시스템을 용도 변경했습니다. 이미지 저작권게티 이미지 이미지 캡션 가능한 모든 약물 후보는 실험실에서 엄격한 테스트가 필요합니다.
이 시스템은 다음과 같은 세 부분으로 구성됩니다. 질병과 관련된 모든 최신 문헌을 통해 트롤 바이러스의 DNA와 구조를 연구 다양한 약물의 적합성을 고려하십시오 약물 발견은 전통적으로 느 렸습니다.
브라운 박사는 BBC 뉴스에 "45 년 동안이 일을 해왔으며 3 가지 의약품을 시장에 내놓았다"고 말했다. 그러나 AI는 훨씬 빠른 속도로 입증되고 있습니다. 브라운 박사는“필요한 모든 데이터를 수집하는 데 몇 주가 걸렸으며, 지난 며칠 동안 새로운 정보를 얻었 기 때문에 지금은 매우 중요하다”고 말했다. "알고리즘은 부활절을 뛰어 넘었고 앞으로 7 일 안에 세 가지 방법에 대한 결과를 얻을 것입니다." Healx는이 정보를 5 월까지 약물 후보 목록으로 전환하기를 희망하고 있으며 이러한 예측을 임상 시험에 적용하기 위해 이미 실험실과 대화하고 있습니다. AI 약물 발견 분야에서 일하는 사람들에게는 코로나 바이러스와 관련하여 두 가지 옵션이 있습니다. 완전히 새로운 약을 찾되 사용하기에 안전한 것으로 승인되기까지 몇 년을 기다립니다 기존 약물의 용도 변경 이미지 저작권게티 이미지 이미지 캡션 코로나 바이러스를 물리 치는 약물의 조합 일 가능성이 높습니다
그러나 브라운 박사는 단 하나의 약물이 답이 될 것 같지는 않다고 말했다. 그리고 Healx의 경우, 이는 시중에 판매되는 4,000 개의 승인 된 약물에서 유래 한 8 백만 개의 가능한 쌍과 150 억 개의 삼중 약물 조합에 대한 자세한 분석을 의미합니다. 임페리얼 칼리지 (Imperial College)의 글로벌 건강 혁신 연구소 소장 인 아라 다르지 (Ara Darzi) 교수는 BBC 뉴스에 "AI는 여전히 지각 할 수있는 솔루션을 달성하기위한 우리의 가장 강력한 길 중 하나이지만, 고품질의 크고 깨끗한 데이터 세트에 대한 근본적인 요구가 있습니다. "현재까지이 정보의 대부분은 큰 제약과 같은 개별 회사에 저장되어 있거나 지적 재산과 대학 내 오래된 실험실 공간에서 손실되었습니다. "이제 그 어느 때보 다 AI 연구자들이 새로운 기계 학습 기술을 적용하여 가능한 빨리 Covid-19에 대한 새로운 치료법을 생성 할 수 있도록 이러한 이종 약물 발견 데이터 소스를 통합 할 필요가 있습니다." 미국에서는 Northeastern University의 Barabasi Labs, Harvard Medical School, Stanford Network Science Institute 및 생명 공학 스타트 업 Schipher Medicine 간의 파트너십이 Covid-19 치료법으로 빠르게 재사용 될 수있는 약물을 찾고 있습니다. 놀라운 발견 쉬퍼의 알 리프 살레 (Arif Saleh) 최고 경영자는“모두 함께 일하게하는 데 1 년의 서류 작업이 필요하다”고 말했다. 그러나 일련의 Zoom은 "전례없는 결단력을 가진 사람들이 많은 시간을 할애하지 말고 일을 끝내겠다"고 요구하면서 일을 가속화했다. "지난 3 주일은 보통 반년이 걸린다. 모든 사람이 모든 것을 버렸다" 이미 그들의 연구 결과는 다음과 같은 놀라운 결과를 낳았습니다. 바이러스가 뇌 조직을 침범 할 수 있다는 제안은 일부 사람들이 맛이나 냄새를 잃는 이유를 설명 할 수 있습니다) 남성과 여성의 생식 기관을 공격 할 수도 있다는 예측 Schipher Medicine은 인공 지능이 인공 지능 (Network Medicine)이라고 부르는 것과 결합합니다. 이는 분자 구성 요소 간의 복잡한 상호 작용을 통해 질병을 보는 방법입니다. Saleh 박사는“병 표현형은 그 자체로 하나의 유전자 나 단백질의 오작동으로 인한 경우가 거의 없다. 본질은 그렇게 단순하지는 않지만 여러 단백질 사이의 상호 작용 네트워크에서 계단식 효과의 결과이다. 네트워크 의학을 사용하여 AI와이 둘의 융합으로 컨소시엄은 도움이 될 수있는 81 가지 약물을 식별하게되었습니다. Albert-Laszlo Barabasi 교수는“AI는 고차 상관 관계뿐만 아니라 전통적인 네트워크 의학이 놓칠 수있는 약간의 독립적 인 정보를 볼 때 조금 더 잘할 수있다”고 말했다. 그러나 AI만으로는 효과가 없었을 것입니다. 세 가지 접근법이 모두 필요했습니다. "다른 툴은 다른 관점을 바라 볼 수 있지만 함께 매우 강력하다"고 덧붙였다. 간단한 안내서 : 어떻게 자신을 보호합니까? 연락처 피하기 : 자기 격리 및 운동에 대한 규칙 희망과 손실 : 코로나 바이러스 이야기 스트레스 : 정신 건강 관리 방법 일부 AI 회사는 이미 도움이 될 수있는 약물을 분리했다고 주장하고 있습니다. BenevolentAI는 류마티스 관절염 치료를 위해 이미 승인 된 약물 인 Baricitinib을 바이러스 감염 폐 세포를 예방하는 잠재적 치료법으로 확인했습니다. 그리고 현재 미국 알레르기 및 감염증 연구소 (National Institute of Allergy and Infectious Diseases)에서 통제 된 시험에 들어갔다.
중국 회사 알리바바는 코로나 바이러스를 정확하게 탐지 할 수있는 AI 테스트를 개발했다고 주장 한편, 딥 러닝을 이용하여 시판되는 항 바이러스 약물의 가능성을 조사하는 한국과 미국 과학자들은 에이즈 치료에 사용되는 아타 자나 비르가 좋은 후보가 될 수 있다고 제안했다. 다른 회사에서는 방사선과 전문의의 부담을 덜고 인공 호흡기가 필요한 환자를 예측하는 데 도움이되는 스캔 분석과 같은 다른 목적으로 AI를 사용하고 있습니다. 예를 들어, 중국의 기술 거인 알리바바는 20 % 이내에 사건을 96 % 정확도로 진단 할 수있는 알고리즘을 발표했다. 그러나 일부 전문가들은 AI 시스템이 고급 감염에 대한 데이터를 훈련 받았기 때문에 바이러스의 초기 징후를 탐지하는 데 덜 효과적이라고 경고합니다. 다지 교수는 정책 입안자들이 대규모 제약 회사들이 소규모의 약물 데이터 저장소, 학계 및 연구 자선 단체와 협력하여 데이터 자원을 모으도록 설득하기 위해 세계적인 노력이 필요하다고 말했다. "약물 발견 데이터가 AI가 Covid-19와의 전쟁에서 도움을 줄 수있는 비밀을 여는 데 시간이 그 어느 때보 다 중요 해졌다"고 그는 말했다.
https://www.bbc.com/news/technology-52120747
.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.
.일부 사람들에서 유전자 변이가 알츠하이머를 막습니다
데이트: 2020 년 4 월 14 일 출처: 스탠포드 의학 요약: 알츠하이머 병에 걸릴 위험이 높은 유전자 변이체를 가진 사람들은 완전히 다른 유전자의 변이체를 가지고 있다면 그 약화 효과로부터 보호됩니다. 공유: 전체 이야기 DNA와 뇌 추상 그림 (재고 이미지). | 크레딧 : © Giovanni Cancemi / stock.adobe.com
알츠하이머 병에 걸릴 위험이 높은 유전자 변이체를 가진 사람들은 완전히 다른 유전자의 변이체를 가지고 있다면 그것의 쇠약 효과로부터 보호됩니다. JAMA Neurology에 4 월 13 일자로 발표 된 그들의 연구 결과 는 고위험 유전자 변이체를 보유한 미국인의 추정 된 15 %의 상당 부분이 다른 유전자 변이체에 의해 알츠하이머 병으로부터 어느 정도 보호되고 있음을 시사합니다. (유전자는 종종 다양한 특성을 생성 할 수있는 다양한 버전 또는 변형으로 제공됩니다.) 이 결과는 또한 약물 개발자가 효과적인 치료법을 찾는 데 수십억 달러가 소비되었지만 치료법이없는 질병으로 남아있는 것에 대한 임상 시험 참가자와 치료법을 더 잘 식별하는 데 도움이 될 수 있습니다. 65 세 이상 인구 10 명 중 약 1 명, 85 세 이상 인구의 3 분의 1을 포함하여 약 5 백만 명의 미국인이 증상이있는 알츠하이머 병을 앓고 있습니다. 더 큰 숫자는 가벼운인지 장애라는 미묘한 선구자가 있습니다. 이 상태의 약 절반은 본격적인 알츠하이머 병으로 옮겨갑니다. 인지 증상의 발달을 다소 늦출 수있는 약물이 있지만 질병의 진행을 막거나 환자의 삶을 연장시키는 약물은 없습니다. 알츠하이머의 원인은 잘 알려져 있지 않습니다. 아마도 많은 요인이있을 것입니다. 그러나 과학자들은이 질병의 주요 원인에 대해 30 년 동안 알고 있습니다. 유전자 변형 인 ApoE4는 질병이없는 사람들보다 알츠하이머 환자에서 3 배 이상 빈번합니다. "건강한 사람들의 15 %가 ApoE4 유전자 변이체를 가지고 있지만 알츠하이머 환자의 50 % 이상에 존재한다"고 신경학 부교수이자 스탠포드 메모리 장애 센터 소장 인 마이클 그레이 시우스 (Michael Greicius)는 말했다. "ApoE4의 사본 한 부가 사본이없는 경우에 비해 위험을 세 배 또는 네 배로 늘립니다. 사본 두 개를 운반하는 경우 위험은 10 배가됩니다." Greicius는이 연구의 수석 저자입니다. 박사후 연구원 인 Michael Belloy 박사가 주요 저자입니다. 모든 ApoE4 운반자가 알츠하이머 병을 일으키는 것은 아닙니다 Greicius는“ApoE 사본 한두 장을 가지고 있으면 병이 났던 나이가 5-10 년 일찍 움직입니다. "하지만 모든 ApoE4 운반체가 질병을 일으킬 운명은 아닙니다. 우리가 연구 한 유전자 변이체는 알츠하이머 병을 예방합니다." 알츠하이머의 특징은 베타 아밀로이드라는 단백질로 구성된 구미 퇴적물 또는 플라크의 뇌에서의 응집입니다. 아밀로이드 응집은 증상이 나타나기 10 년 이상 전에 시작됩니다. Greicius는 "누군가 증상이 나타날 때까지 아밀로이드 말은 헛간에서 나왔다"고 말했다. 최근의 기술 발전은 뇌척수액에서 베타-아밀로이드 수준 및 기타 단백질 수준을 분석하고 영상화를 통해 뇌에서 알츠하이머 플라크의 축적을 감지함으로써 알츠하이머 발병의 조기 예측을 가능하게했습니다. 이러한 바이오 마커를 통해 외상 증상이 분명해지기 전에 장애의 발병을 예측하거나 행동 관찰을 기반으로 이미 도달 한 진단을 확인할 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 ApoE4의 사본이 두 개라도 있어도 알츠하이머를 개발할 수는 없습니다. 그러한 사람들 중 일부는 증상없이 85 세 또는 90 세까지 산다. 그것들은 어떻게 든이 유전자 변이체의 쇠약 효과로부터 보호됩니다. Greicius는 그 이유를 궁금해했습니다. 이 사람들 중 일부는 그들을 보호하는 유전자 변이를 공유 했습니까? 클로 토의 역할 그와 그의 공동 연구자들은 klotho라는 단백질의 유전자 변이체에 중점을 두었습니다. 클로 토의 높은 혈중 농도는 동물 연구에서 장수를 예측합니다. 인간에게는 이것에 대한 증거도 있습니다. 복잡한 이유로, 이종 접합이라고하는 유전 적 상태 인 클로 토 변이체의 단일 카피를 지니고 있지만 카피 호 단백질의 순환 수준은 두 카피가 증가하지 않습니다. 클로 토 변이 상태와 ApoE4 관련 알츠하이머 위험 사이의 관계를 평가하기 위해 연구자들은 알츠하이머 질환 증상이 있거나없는 22,748 개의 ApoE4 캐리어에 대한 데이터를 공개적으로 이용 가능한 데이터베이스를 통해 조사했습니다. 모든 과목은 60 세 이상이며 북서 유럽 조상이었습니다. 연구진은 클로 토 변이체의 단일 사본이 있거나없는 대상체가 알츠하이머 증상과 비교하여 무증상으로 남을 가능성을 키웠다. 그들은 시간이 지남에 따라 무증상 ApoE4 운반체를 추적하여 클로 토의 단일 사본을 가진 사람들이 알츠하이머 증상을 일으킬 가능성이 적은지 여부를 확인했습니다. 그들은 또한 약 650 명의 피험자를 분석하여 단일 사본을 가진 사람들이 질병의 발병을 예측하는 뇌척수 베타-아밀로이드 수준 또는 베타-아밀로이드 뇌 침착이 발생할 가능성이 적은지 확인했습니다. 결과는 분명했다. "이 ApoE4 캐리어 그룹에서 클로 토 변이체를 2 개가 아닌 1 개만 운반하면 알츠하이머의 위험이 30 % 감소했습니다."라고이 연구의 수석 저자 인 벨로 이는 말했다. 그것은 증상이없는 상태에서 가벼운인지 장애 또는 명백한 알츠하이머 병의 징후로의 진행을 상당히 늦췄습니다. 그리고 아직 치매로 진행되지 않은 ApoE4 운반자의 뇌에서 베타 아밀로이드 부담을 낮췄습니다. 미국인의 약 25 %는 보호 클로 토 변이체에 대해 이형 접합성이다. Grepoius는 ApoE4 사업자 간의 클로 토 상태에 대한 유전자 테스트는 ApoE4 변종을 가진 사람들에게 알츠하이머의 위험을 더 잘 예측할 수 있다고 Greicius는 말했다. 또한 제약 회사는 임상 시험에서 단일 클로 토 카피를 가진 환자를 배제하여 실험적 치료를 받고 있거나받지 않는 ApoE4 양성 참가자의 결과 대비를 극대화하는 것을 고려할 것이라고 Greicius는 말했다. 이러한 시험은 종종 실험 약물의 효과 여부를 합리적인 시간 내에 쉽게 탐지 할 수 있도록 알츠하이머에 걸리기 쉬운 ApoE4 운반자를 우선적으로 모집합니다. ApoE4를 가지고 있지만 잠재적으로 새로운 연구에서 밝혀진 klotho 변종에 의해 알츠하이머로부터 보호받을 수있는 잠재 참가자를 제거함으로써, 연구자들은 시험 약물의 가치에 대한보다 명확한 그림을 얻기를 희망 할 수 있습니다. 보호 유전자 변이체가 어떻게 작용하는지에 대해 더 많이 배우면인지에 대한 ApoE4의 쇠약 효과에 대한보다 정교한 이해가 가능할 수 있으며, 연구자들은 그러한 효과의 예방 또는 완화를위한 치료 목표를 제로 삼을 수 있다고 Greicius는 말했다. Greicius는 스탠포드의 Wu Tsai Neurosciences Institute 및 스탠포드 알츠하이머 병 연구소의 회원입니다. 이 연구는 국립 보건원 (자금 AG060747 및 AG047366), Iqbal Farrukh & Asad Jamal 노화 보건 센터, South Palm Beach Country Foundation에서 자금을 지원했다. 연구의 다른 스탠포드 의학 공동 저자는 Valerio Napolioni, PhD, 신경학 및 신경 과학 강사; 한 여름 박사, 신경 외과 및 생물 의학 정보학 조교수; 박사후 연구원 인 Yann Le Guen, PhD. 스탠포드의 신경과 신경과에서도이 연구를 지원했다.
스토리 소스 : Stanford Medicine에서 제공하는 자료 . Bruce Goldman이 쓴 원본. 참고 : 스타일과 길이에 맞게 내용을 편집 할 수 있습니다. 저널 참조 : Michael E. Belloy, Valerio Napolioni, Summer S. Han, Yann Le Guen, Michael D. Greicius. APOE4를 앓는 개인에서 알츠하이머 질환의 위험과 Klotho-VS 이종 접합성의 연관성 . JAMA 신경과 , 2020; DOI : 10.1001 / jamaneurol.2020.0414 이 페이지를 인용하십시오 : MLA APA 시카고 스탠포드 의학. "일부 사람들에게는 유전자 변형이 알츠하이머 병을 퇴치합니다." ScienceDaily. ScienceDaily, 2020 년 4 월 14 일.
https://www.sciencedaily.com/releases/2020/04/200414095755.htm
.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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