토성에서 태양계에서 가장 광범위한 헤이즈 층 시스템이 발견되었습니다
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.FEATURE Exploring the role of cells in the lateral thalamus in controlling fear behavior
공포 행동을 제어하는 측면 시상에서 세포의 역할 탐구
작성자 : Ingrid Fadelli, Medical Xpress 편도-돌출 시상 세포 (녹색)는 청각 시상 영역의 외부에 위치하고 칼레 티닌 (적색)이라는 단백질을 발현한다. 크레딧 : Ákos Babiczky and Ferenc Mátyás, RCNS, 부다페스트, 헝가리.MAY 12,2020
헝가리 자연 과학 연구소 및 기타 기관의 연구원들은 최근 공포 행동 제어에 편도체 이외의 뇌 영역, 특히 측면 시상이 관여하는 것을 조사하는 연구를 수행했습니다. Nature Neuroscience에 게재 된 그들의 논문 은 신경 과학적인 관점에서 실험을 조절하는 중성 자극과 동물에 의해 개발 된 자동 반응 사이의 연관성을 더 잘 설명 할 수있는 흥미로운 결과를 제시한다. "우리의 일상 생활에서 우리는 많은 양의 정보를 인식하지만, 우리에게 의미가있는 것들, 기억을 불러 일으키거나 동기를 부여하거나 불편을 야기하는 가치에 대한 기억 만 저장합니다." 이번 연구 결과는 Medical Xpress에 말했다. "Ivan Petrovics Pavlov (1897)에 의해 처음 수행 된 고전적인 컨디셔닝 실험에서, 이전에 의미없는 종소리가 음식과 함께 개에게 제시되었습니다. 음식 없이도. " Pavlov의 실험에 따르면 동물이 종소리를들은 직후에 음식을 반복해서 먹으면 음식의 도착 여부와 상관없이 소리가 음식의 도착과 연관되는 것을 배우고 종이 울릴 때 타액이 나기 시작합니다. "컨디셔닝"이라고하는이 현상은 학습, 메모리 형성 및 리콜이라는 세 가지 프로세스를 수반합니다. 고전적인 컨디셔닝 패러다임이 도입 된 지 몇 년 후, 신경 과학자들은 편도체가 파블로프의 실험에서 관찰 된 바와 같이 동물의 형성과 관련 기억의 검색에서 가장 두드러진 역할을하는 뇌 영역으로 확인되었다. 연관 학습 및 조절 과정에서 편도의 중요성을 강조하는 증거가 증가하고 있음에도 불구하고 일부 연구자들은 시상을 포함한 다른 뇌 영역도 관여 할 수 있음을 발견했습니다. 그럼에도 불구하고, 시상에서 조절 과정을 반영 할 수있는 신호 연관의 확실한 과학적 증거는 아직까지 없다. 또한, 일부는 시상 부위, 특히 청각 시상이 편도에 연결될 수 있다고 제안했지만, 연구자들은이 연결을 확인하거나이 두 뇌 영역을 연결하는 신경 경로를 확인할 수 없었습니다. 페 렌츠는“과거의 신경 과학 연구에서 비롯된 모든 답이없는 질문과 모순은 우리가 고전적인 공포 조절 패러다임과 관련된 신호 경로를 다시 조사하도록 유도했으며 편도에서 직접 종결되었다”고 설명했다. "이 패러다임에서 중립적 톤 (조건부 자극, CS)은 조절 단계 동안 정서적 신호 (조건부 자극, 미국, 발 충격이라고 함)와 관련이 있습니다. 다음날 같은 톤만 유사한 방어 적 행동을 이끌어 냈습니다 ( 미국 배달없이 마우스의 동결). " 그들의 연구에서 Ferenc와 그의 동료들은 신호를 편도선으로 빠르게 전송할 수있는 모든 뇌 영역을 매핑하는 것을 목표로 복잡한 해부학 적 및 기능적 조사를 수행했습니다. 그들은 청각 시상 뇌 영역 외부에 위치하여이 특정 작용을 완료하기위한 모든 요건을 충족시키는 측면 시상 세포 집단을 유 전적으로 확인 하였다 . "우리가 식별 한 세포 집단은 (1) 단일 시냅스 광견병 추적으로 표시되는 뇌간 (직접) 다중 감각 입력을 수신합니다. 측면 시상 뉴런 ; 및 (3) 시상 입력의 옵토 제닉 억제에 의해 테스트 된 연결된 편도 뉴런의 자극 유발 활성화를 제어하는 동안 우리는 편도 세포 의 발사 패턴을 모니터링했다 ”고 Ferenc는 말했다.
편도에서 시상 입력의 광유 전적 억제는 기억 기억 기억을 방지합니다. 조절되지 않은 조절되지 않은 (충격이없는) 마우스 (왼쪽)는 방어 동작 (동결)을 표시하지 않지만 조절 된 조절 된 마우스는 고정되지 않음 (중간으로 표시)입니다. 대조적으로, 시상 억제를 갖는 조절 된 마우스는 동결 행동을 나타내지 않는다 (오른쪽). 크레딧 : Boglárka Barsy and Kinga Kocsis, RCNS, 부다페스트, 헝가리.
Ferenc와 그의 동료들은 이전 연구에서 간과되었던 GABAergic 세포 집단의 일부인 새로운 억제 뉴런 하위 군을 확인했다. 이 독특한 세포 집단은 시상에서 전체 편도 뇌 영역으로의 신호 전달에 크게 기여하는 것으로 보인다. 연구자들은 생쥐에 대한 공포 조절 실험 동안 광 생성 억제 기술을 사용하여 조절 된 공포 행동을 조절하는데이 시상 세포 유형의 잠재적 역할을 조사했다. 페 렌츠 박사는“음조와 발 충격 자극을 표현하는 동안 편도체 내 시상 입력이 침묵하는 동물은 동결 행동을 보이지 않았으며, 대조 생쥐 (광전자 침묵없이)는 멈췄다. "우리의 조사는 편도에서 잘 받아 들여진 신호 연관 개념과 대조적으로 측면 시상이 이러한 신호를 통합하고 편도에 연관 정보를 전송하여 방어 행동을 형성 할 수 있음을 강조했다." 시상에서 연관 신호의 존재를 밝히는 것 외에도, Ferenc와 그의 동료들은 그들의 컨디셔닝 실험 동안 생쥐에서 톤과 발 충격의 짝짓기가 동물의 측면 시상 세포의 발사 패턴을 변화 시켰음을 발견했다. 이것은 이러한 시상 세포의 활동이 소성이거나 다른 환경 신호에 의해 시간이 지남에 따라 형성 될 수 있음을 시사한다. 흥미롭게도, 연구자들은 시상 입력의 광학적 억제가 동물들이 두려움 기억을 기억하지 못하게한다는 것을 발견했다. 1994 년, 조셉 르두 (Joseph LeDoux)라는 유명한 신경 과학자는 시상이 편도에 두 가지 감각 경로를 제공한다는 아이디어를 소개했습니다. 첫 번째는 빠른 행동 반응을 직접 유도하는 빠르고 처리되지 않은 경로이며, 두 번째는 특정 행동과 관련된 피질 영역을 통과하는 '간접적 인'느린 경로입니다. 놀랍게도, Ferenc와 그의 동료들은이 두 가지 과정에 관여 할 수있는 시상 영역과 편도에이 두 경로를 유도하는 단일 세포 집단을 확인했습니다. "우리의 결과는 편도체가 뇌와 CS와 미국 신호를 짝지을 수있는 능력이있는 유일한 장소가 아님을 증명합니다. CS-US 연관은 (calretinin-expressing) 측면 시상 세포 수준에서 발생하며,이 정보를 전달합니다 Ferenc는 편도체와 피질에. "신호 연결은 컨디셔닝 이벤트에 대한 메모리 저장 장치와 함께 시상 소성을 구동합니다." 2008 년 Kay Tye가 수행 한 연구를 포함한 과거의 연구는 Ferenc와 그의 동료들이 식별 한 동일한 시상 경로가 보상 학습에 관여 할 수 있다는 아이디어를 소개했습니다. 연구자들이 수집 한 연구 결과는 그들이 연구 한 특정 세포 집단이 감각 정보를 편도에 전달할뿐만 아니라 일반적으로 행동 반응과 관련된 환경 정보를 암호화 할 수 있다는 새로운 증거를 제공한다. 연관 학습에 중요한 역할을 할 수있는 다른 세포 집단을 공개함으로써 Ferenc와 그의 동료 연구진은 수많은 정신 장애, 특히 도움이되지 않는 연관 학습으로 특징 지어지는 진단과 치료를위한 새로운 가능성을 열 수있었습니다. 앞으로 그들의 연구 결과는 부적응 적 연관 학습과 관련된 정신 건강 장애를 가진 사람들의 시상 기능 장애의 잠재적 존재를 조사하는 추가 연구에 영감을 줄 수 있습니다. Ferenc 박사는“이를 조사하기 위해서는 우선이 측면 시상면 편도선 경로 의 진화 적으로 대화되는 특성을 밝혀야하고 미래의 기능적 조사를위한 정확한 좌표를 제공하기 위해 인간 뇌에서 시상 요소의 정확한 위치를 식별해야한다. "환자에서 비정상 시상 기능이 발견 될 경우, 특히 시상 세포에 대한 미래 연구, 특히 행동 적자에 대한 분자 및 유전자 연결에 중점을 둔 연구는 우리가 활동을 미세 조정할 수있는 선택적 도구를 찾아서 증상을 완화시킬 수 있습니다."
더 탐색 뇌의 편도에서 새로운 경로를 발견 한 연구원 추가 정보 : Boglárka Barsy et al. 측면 편도에 대한 연관성 및 소성 시상 신호는 두려움 행동, 자연 신경 과학을 제어한다 (2020). DOI : 10.1038 / s41593-020-0620-z 저널 정보 : Nature Neuroscience
https://medicalxpress.com/news/2020-05-exploring-role-cells-lateral-thalamus.html
.Most Extensive System of Haze Layers in the Solar System Have Been Discovered on Saturn
토성에서 태양계에서 가장 광범위한 헤이즈 층 시스템이 발견되었습니다
TOPICS : 천문학Cassini-Huygens MissionPlanets인기있는토성바스크 지방 대학 으로 바스크 대학 2020년 5월 10일 토성의 육각형 안개 층 카시니 우주선이 얻은 토성의 육각형의 고해상도 이미지. 크레딧 : UPV / EHU
카시니 우주선이 얻은 고해상도 이미지 는 바스크 지방 대학의 행성 과학 그룹이이 목적으로 사용했습니다. 지구의 약 10 배인 세계 토성 의 행성 수소의 광범위한 대기에서 다양한 기상 현상이 발생 합니다. 그들은 지구 대기에서 비슷한 방식으로 작동하는 것들을 더 잘 이해하도록 도와줍니다. 독창성으로 인해 그 중에서도 유명한 '육각형'은 지구의 극지방을 둘러싸고 있으며 기하학적 인 모양이 마치 기하학적 인 것처럼 그려지는 놀라운 파동 구조입니다. NASA 의 보이저 1 호 및 2 호 우주선 이 1980 년에 발견 한이 행성은 지구의 길고 강한 계절주기에도 불구하고 그 이후 중단없이 관찰되었습니다. 바람이 약 400km / h의 최대 속도에 도달하는이 거대한 행성 파 안에 빠르고 좁은 제트 흐름이 흐릅니다. 그러나 이상하게도 파도 자체는 거의 정적으로 남아 있습니다. 다시 말해, 행성의 회전에 대해서는 거의 변화가 없습니다. 이러한 모든 특성은“육각형”이 기상 학자 및 행성 대기 연구자들에게 매우 매력적인 현상임을 의미합니다.
바스크 국립 대학 Santiago Pérez-Hoyos, Agustín Sánchez-Lavega, Teresa del Río-Gaztelurrutia 및 Ricardo Hueso. 크레딧 : UPV / EHU
2004 년과 2017 년 사이에 지구 주위를 공전 한 카시니는 지구와 시야각에서 모든 거리에서 광범위한 이미지를 촬영했습니다. 2015 년 6 월 메인 카메라는 1 ~ 2km의 세부 사항을 해결할 수있는 지구의 사지의 고해상도 이미지를 얻었습니다. 그들은 구름 위에 위치한 6 각형 파동의 안개를 포착했습니다. 또한 자외선에서 근적외선에 이르기까지 많은 컬러 필터를 사용하여 이러한 헤이즈의 조성을 연구 할 수있었습니다. 이 연구를 완료하기 위해 허블 우주 망원경으로 만든 이미지15 일 후, 사지가 아니라 위에서 본 육각형을 나타내는 것을 사용 하였다. “카시니 (Cassini) 이미지는 마치 샌드위치가 형성된 것처럼 육각형이 구름의 정상에서 300km 이상의 고도까지 이어지는 최소 7 개의 안개로 이루어진 다층 시스템을 가지고 있음을 발견했습니다. 연구를 주도한 Agustín Sánchez-Lavega 교수는 말했다. "토성의 위성 타이탄 또는 왜소 행성 명왕성 과 같은 다른 차가운 세계 에도 안개 층이 있지만 그러한 수나 규칙적인 간격은 없습니다." 각각의 헤이즈 층의 수직 범위는 약 7 내지 18 km 두께이고, 스펙트럼 분석에 따르면, 이들은 1 미크론 정도의 반경을 갖는 미세한 입자를 함유한다. 화학적 조성은 우리에게 이상적입니다. 왜냐하면 120도에서 180도 사이의 토성 대기의 저온으로 인해 아세틸렌, 프로판, 프로판, 디 아세틸렌 또는 심지어 부탄과 같은 탄화수소 얼음 결정질을 포함 할 수 있기 때문입니다. 가장 높은 구름의 경우. 팀이 연구 한 또 다른 측면은 연무의 수직 분포에있어 규칙 성입니다. 전제 된 가설은 헤이즈가 대기의 밀도와 온도에서 진동을 일으키는 중력파의 수직 전파에 의해 구성되어 지구와 다른 행성에서 잘 알려진 현상입니다. 연구원들은이 중력파의 형성을 담당 할 수있는 육각형 자체와 강력한 제트 기류의 역학이 될 가능성을 제기한다. 지구상에서도 위도 중반에 서쪽에서 동쪽으로 100km / h의 속도로 움직이는 기류의 제트 기류에 의해 생성 된 이러한 유형의 파도가 관찰되었습니다. 토성의 특성이 그것이 태양계의 유일한 경우임을 의미하지만, 현상은 두 행성에서 비슷할 수 있습니다.
참조 : A. Sánchez-Lavega, A. García-Muñoz, T. del Río-Gaztelurrutia, S. Pérez-Hoyos, JF Sanz-Requena, R. Hueso, S의“Cassini ISS 팔다리 이미지에서 토성의 육각형 위에 다층 안개” Guerlet and J. Peralta, 2020 년 5 월 8 일, Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-020-16110-1 Agustín Sánchez-Lavega는 바스크 지방의 UPV / EHU- 대학 물리학 교수이며 GCP-Planetary Science Group의 책임자이며 2016 년 Euskadi Research Award를 수상했습니다. Teresa del Río-Gaztelurrutia와 Ricardo Hueso는 강의 강사이며 Santiago Pérez-Hoyos는 영구적 인 연구 의사입니다. 그들은 모두 GCP에 속합니다.
.Vehicle Stacking: NASA’s Perseverance Mars Rover Spacecraft Put in Launch Configuration
차량 적재 : NASA의 인내 화성 로버 우주선 발사 구성을 넣어
주제 : JPLMarsMars 2020 RoverNASA인기 으로 제트 추진 연구소 (JET PROPULSION LABORATORY) 2020년 5월 10일 아래에서 인내 NASA의 Mars Perseverance 로버의 하강 단계는 최근 케네디 우주 센터의 로버 위에 쌓이고 두 개는 후면 쉘에 배치되었습니다. 독창적 인 헬리콥터는 로버의 아래쪽 (이미지의 아래쪽 중앙)에 부착 된 것을 볼 수 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
우주선 구성 요소를 서로 쌓아 올리는 것은 임무가 Red Planet에 발사되기 전의 최종 조립 단계 중 하나입니다. 플로리다 케네디 우주 센터에서 NASA 의 Perseverance 로버 미션을 수행 하는 엔지니어 들은 화성에 연결된 로버 및 기타 우주선 구성 요소를 United Launch Alliance Atlas의 맨 위에 올라가는 구성 에 배치하는 프로세스를 시작했습니다. V 로켓. 임무 시작 기간은 7 월 17 일에 시작됩니다. "차량 적재"라고 불리는이 프로세스는 4 월 23 일 로버와 로켓 구동 강하 단계의 통합으로 시작되었습니다. 주간 운영의 첫 단계 중 하나는 엔지니어가 비행 분리 볼트로 두 단계를 연결할 수 있도록 강하 단계를 인내로 올리는 것이 었습니다.
NASA의 인내 화성 로버 보호 NASA의 Perseverance 로버 미션을위한 원뿔 모양의 후면 쉘은 2020 년 4 월 29 일 플로리다 케네디 우주 센터의 이미지에서 볼 수 있습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
로버가 화성에 닿을 때가되면이 세 개의 볼트가 작은 불꽃 충전으로 풀리고 우주선은 스카이 크레인 기동을 수행합니다. 하강 단계 아래 (7.6 미터) Perseverance가 표면에 감지되면 불꽃 발사 식 블레이드가 코드를 절단하고 하강 단계가 시작됩니다. 스카이 크레인 기동은 인내가 다른 우주선 구성 요소가없는 화성 표면에 착륙하여 복잡한 배치 절차가 필요하지 않도록합니다. Perseverance 로버 어셈블리 인 David Gruel은“로버를 하강 단계에 연결하는 것은 팀을위한 주요 이정표입니다. 왜냐하면 이들은 발사를 위해 처음으로 함께 제공되는 우주선 구성 요소이기 때문입니다.”라고 말했습니다. 로버 운영을 관리하는 Southern California에있는 NASA의 Jet Propulsion Laboratory에서 운영 관리자를 시험, 테스트 및 시작합니다. "이 두 어셈블리는 화성 표면에서 약 20 미터 (65 피트)가 될 때까지 단단히 묶여 있습니다."
인내 로버는 발사 모양에 도착 NASA의 Perseverance 로버에 장착 된 로켓 구동 식 하강 무대 이미지는 2020 년 4 월 29 일 Kennedy Space Center의 클린 룸에서 촬영되었습니다. 크레딧 : NASA / JPL-Caltech
4 월 29 일, 로버와 하강 단계는 낙하산을 포함하고 미션의 열 차폐와 함께 원뿔 모양의 후면 쉘에 부착되어 화성의 대기 진입 중 로버와 하강 단계를 보호합니다. 코로나 바이러스 안전 예방책으로 인해 Kennedy Space Center에서 차량의 최종 조립 작업, JPL의 소프트웨어 및 하위 시스템 테스트 또는 (대부분의 팀에서 수행하는) 원격 작업에 관계없이 Perseverance 팀은 로버의 발사 기간. 인내심이 시작된 날과 상관없이 2021 년 2 월 18 일 화성 제로 분화구에 착륙합니다. 인내 로버의 우주 생물학 임무는 고대 미생물의 흔적을 찾을 것입니다. 또한 지구의 기후와 지질을 특징 짓고, 미래 지구로 돌아갈 샘플을 수집하고, 붉은 행성을 인간이 탐험 할 수있는 길을 열어 줄 것입니다. 인내 로버 미션은 붉은 행성의 인간 탐험을 준비하는 방법으로 달에 대한 미션을 포함하는 더 큰 프로그램의 일부입니다. NASA는 2024 년까지 우주 비행사를 달로 돌려 보냈으며 NASA의 아르테미스 음력 탐사 계획을 통해 2028 년까지 달과 주변에 인간의 지속적인 존재를 확립 할 것입니다.
.Timing observations with Nanshan Radio Telescope investigate almost 90 pulsars
Nanshan Radio Telescope의 타이밍 관측으로 거의 90 개의 펄서 조사
Tomasz Nowakowski, Phys.org 모든 글리치 매개 변수에 적합한 후 PSR J1722-3632, J1852-0635 및 J1957 + 2831의 타이밍 잔차. 각 패널의 검은 색 세로선은 글리치 에포크를 나타냅니다. 크레딧 : Dang et al., 2020. MAY 12, 2020 REPORT
중국과 호주의 천문학 자들은 그들의 특성을 조사하기 위해 Nanshan Radio Telescope로 거의 90 개의 펄서를 관찰했습니다. 연구진은 타이밍 분석 방법을 사용하여 샘플에서 수십 개의 펄서의 위치, 적절한 동작 및 회전 매개 변수를 결정하고 세 가지 소스에서 글리치를 감지했습니다. 이 연구는 5 월 5 일 arXiv 사전 인쇄 서버에 게시되었습니다. 펄서 (Pulsar)는 전자기 방사선을 방출하는 자화 회전 중성자 별 입니다. 천문학 자들은 소위 펄서 타이밍 기술을 사용하여 일반적인 상대성 이론을 테스트하고 중력파를 탐지하기 위해 펄서의 위치와 적절한 움직임을 결정합니다. 중국 XAO (Xinjiang Astronomical Observatory)의 Shijun Dang이 이끄는 연구팀은이 방법을 사용하여 87 개의 펄서 관측 데이터 를 분석했다 . 이 데이터는 2002 년 7 월부터 2014 년 3 월까지 XAO의 Nanshan 25m 전파 망원경으로 얻은 것입니다. "우리는 Xinjiang Astronomical Observatory에서 Nanshan 전파 망원경을 사용하여 12 년 동안 관측 한 결과 87 개의 펄서의 타이밍 분석을 발표했습니다." 과학자들은 48 개의 펄서에 대한 위치와 적절한 움직임을 결정했습니다. 이 48 개의 펄서 중 24 개가 이전 연구에서보고 된 값보다 개선 된 위치를 받았다는 점에 주목했습니다. 또한이 연구는 21 개의 펄서에 대해 개선 된 적절한 운동을 제공했으며 9 개의 경우에는 처음으로 적절한 운동을 결정했습니다. 또한, 연구는 연구 된 샘플에서 펄서의 회전 매개 변수를 얻었다. 36 개의 펄서의 경우, 새로운 결과는 이전에 출판 된 값보다 작은 불확실성을 갖습니다. 이 연구는 48 개의 펄서의 가로 속도를 제공했습니다. 천문학 자들은 새로운 결과의 불확실성이 다소 크지 만 문헌에 나와있는 데이터와 일치한다고 강조했다. 연구 된 소스의 특성을 결정하는 것 외에도, 관찰 결과는 3 개의 펄서, 즉 PSR J1722-3632, PSR J1852-0635 및 PSR J1957 + 2831에서 글리치를 검출했습니다. 이 펄서들은 각각 약 1.4, 0.6, 160 만 년의 수준으로 펄서 글리치의 상대적으로 큰 특성 연령을 갖는 것으로 판명되었습니다. PSR J1722-3632와 PSR J1852-0635의 경우, 결함이 비교적 크고 포스트 것으로 발견 된 결함의 회복은 보통 큰 고장 후 본 관찰 하였다. 천문학 자들은 그러한 회복은 이른바 "와류 크리프 (vortex creep)"모델에 의해 설명 될 수 있으며, 여기서 슈퍼 플루이드 내부의 회전과 크러스트는 글리치 후 평형으로 돌아 간다. 일반적으로, 글리치는 회전 주파수의 갑작스럽고 불연속적인 증가로 관찰되며, 경우에 따라 이완 기간이 뒤 따릅니다. 현재까지 펄서에서 550 개 이상의 글리치가 감지되었지만 이러한 동작의 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 이 논문의 저자는“특히 PSR J1722-3632 및 J1852-0635와 같은 펄서에 대한보다 큰 글리치의 검출은 중성자 별 내부의 물리학을 더욱 제한 할 것”이라고 결론 지었다.
더 탐색 펄서 PSR J0908−4913에서 글리치 감지 추가 정보 : Nanshan에서 12 년간의 펄서 타이밍 결과-I, arXiv : 2005.02200 [astro-ph.HE] arxiv.org/abs/2005.02200
https://phys.org/news/2020-05-nanshan-radio-telescope-pulsars.html
.Silver nanocubes make point-of-care diagnostics easier to read
실버 나노 큐브로 현장 진단을보다 쉽게 읽을 수 있습니다
Duke University의 Ken Kingery 연구자들은 플라즈 모 닉스가 특정 유형의 질병 테스트에서 양성 샘플을 신호하는 데 사용되는 형광 마커를 향상시킬 수 있음을 보여주었습니다. 포획 항체 (빨간색)가 질병의 바이오 마커 (잡음)를 포착하는 동안 폴리머 브러시 코팅은 원하지 않는 생체 분자를 멀리 유지합니다. 그런 다음 검출 항체 (파란색)는 바이오 마커에 걸리고 부착 된 형광 단 (구)에서 빛을 방출합니다. 이 모든 것은 얇은 금 층과 세 번째 항체 (녹색)에 의해 부착 된은 나노 큐브에 의해 끼워져 형광 단이 더 밝은 빛을 방출하는 조건을 만듭니다. 크레딧 : Duke University, Daniela Cruz, MAY 12, 2020
Duke University의 엔지니어들은 나노 크기의 실버 큐브가 형광에 의존하는 진단 테스트를 150 배 이상 밝게함으로써 더 쉽게 읽을 수 있음을 보여주었습니다. 이미 미량의 바이러스 및 기타 바이오 마커를 탐지 할 수있는 새로운 현장 진단 플랫폼과 결합하여 이러한 검사를 통해 훨씬 저렴하고 널리 보급 될 수 있습니다. 결과는 5 월 6 일 Nano Letters 저널에 온라인으로 게재되었습니다 . 플라즈 모 닉스는 플라즈몬이라고 불리는 피드백 루프에서 에너지를은 나노 큐브의 표면에 가두는 과학 분야입니다. 이들 나노 큐브들 중 하나와 금속 표면 사이에 형광 분자가 끼워 질 때, 그들의 전자기장 사이의 상호 작용은 분자가 훨씬 더 활발하게 빛을 방출하게한다. Duke의 전기 및 컴퓨터 공학 부교수 인 James N. 및 Elizabeth H. Barton 부교수 인 Maiken Mikkelsen은 듀크의 연구소와 협력하여 플라스마를 사용하여 거의 10 년 동안 새로운 유형의 초 분광 카메라 및 초고속 광학 신호를 제작하고 있습니다. 동시에, 생명 의학 공학의 Alan L. Kaganov의 교수 인 Ashutosh Chilkoti 실험실의 연구원들은 미량의 특정 바이오 마커를 추출 할 수있는 독립적 인 현장 진단 진단 테스트를 진행하고 있습니다. 혈액과 같은 생의학 유체. 그러나 테스트는 바이오 마커의 존재를 나타 내기 위해 형광 마커에 의존하기 때문에 거의 긍정적 인 테스트의 희미한 빛을 보려면 비싸고 부피가 큰 장비가 필요합니다. Mikkelsen 은“우리의 연구는 이미 플라즈몬이 형광 분자 의 밝기를 수만 번 이상 향상시킬 수 있다는 것을 보여 주었다 . "형광에 의해 제한되는 진단 분석을 향상시키기 위해 그것을 사용하는 것은 분명히 매우 흥미로운 아이디어였습니다." Chilkoti 실험실의 대학원생 인 Daria Semeniak는 "Phase-of-care 진단을 위해 플라즈몬 강화 형광을 사용하는 사람들의 사례는 많지 않지만 아직 존재하지 않는 소수는 아직 임상 실무에 적용되지 않았다"고 덧붙였다. "우리에게는 몇 년이 걸렸지 만 우리는 작동 할 수있는 시스템을 개발했다고 생각합니다." 새로운 논문에서 Chilkoti 연구소의 연구원들은 플라즈몬은 나노 큐브의 양보다 선호되는 금 박막에 D4 Assay라고하는 초 민감한 진단 플랫폼을 구축했습니다. 이 플랫폼은 얇은 층의 폴리머 브러시 코팅으로 시작하여 연구원들이 붙이고 싶지 않은 금 표면에 달라 붙는 것을 막습니다. 그런 다음 연구진은 잉크젯 프린터를 사용 하여 테스트에서 감지하려는 바이오 마커에 걸치 도록 조정 된 두 그룹의 분자를 부착 합니다. 한 세트는 금 표면에 영구적으로 부착되어 바이오 마커의 한 부분을 잡습니다. 다른 하나는 테스트가 시작되면 표면에서 씻어 내고, 바이오 마커의 다른 조각에 부착되고, 목표물을 찾았 음을 나타 내기 위해 빛을 깜빡입니다. 반응이 일어나도록 몇 분이 지난 후, 나머지 샘플은 씻어내어 자신의 바이오 마커 일치를 찾은 분자 만 남겨두고, 황금 바닥에 묶인 형광등처럼 떠 다닙니다.
연구원은 미량의 질병 바이오 마커를 검출 할 수있는 것으로 입증 된 D4 분석 시험 버전을 보유하고 있습니다. 크레딧 : Duke University, Michaela Kane
Chilkoti는“이 분석법의 진정한 중요성은 폴리머 브러시 코팅이다. "폴리머 브러시를 사용하면 단순한 디자인을 유지하면서 칩에 필요한 모든 도구를 저장할 수 있습니다." D4 분석은 소량의 특정 바이오 마커를 잡는 데 매우 우수하지만, 소량 만 있으면 형광 표지가 보이지 않을 수 있습니다. Mikkelsen과 그녀의 동료들에 대한 도전은 비콘의 형광을 과급하는 방식으로 플라즈몬은 나노 큐브를 비콘 위에 배치하는 것이었다. 그러나 일반적으로 그렇듯이, 이것은 말보다 쉽습니다. Mikkelsen의 실험실에서 일하는 대학원생 인 Daniela Cruz는“은 나노 큐브와 금막 사이의 거리는 형광 분자가 얼마나 더 밝아 지는지를 나타냅니다. "우리의 과제는 폴리머 브러시 코팅을 바이오 마커 (및 관심 바이오 마커 만)를 포착 할 수있을 정도로 두껍게 만드는 것이었지만 진단 조명을 향상시킬 수있을만큼 얇게 만드는 것이 었습니다." 연구원들은이 Goldilocks 수수께끼를 해결하기 위해 두 가지 접근법을 시도했습니다. 그들은 먼저 형광 단백질을 운반하는 검출기 분자에 결합하는 정전기 층을 추가하여은 나노 큐브가 위에 놓일 수있는 일종의 "2 층"을 만들었다. 그들은 또한은 나노 큐브를 기능화하여 일대일로 개별 검출기 분자에 직접 부착되도록 노력했다. 두 가지 방법 모두 비콘에서 나오는 빛의 양을 늘리는 데 성공했지만 전자는 최고의 개선을 보여 형광을 150 배 이상 증가 시켰습니다. 그러나이 방법에는 "2 층"을 만드는 추가 단계가 필요합니다.이 단계에서는 실험실에서만이 아니라 상업용 현장 진단에서이 작업을 수행하는 방법을 엔지니어링에 또 다른 장애물로 추가합니다. 두 번째 방법에서는 형광이 크게 향상되지 않았지만 테스트의 정확도는 향상되었습니다. Chilkoti 실험실의 대학원생 인 Cassio Fontes는“두 가지 접근 방식을 통해 미세 유체 랩 온칩 장치를 구축하는 데는 시간과 자원이 필요하지만 이론 상으로는 가능하다”고 말했다. "이것이 D4 분석이 진행하는 방향입니다." 그리고 프로젝트가 진행되고 있습니다. 올해 초, 연구원들은이 연구의 예비 결과를 사용하여 National Heart, Lung 및 Blood Institute로부터 5 년간 340 만 달러의 R01 연구 상을 확보했습니다. 공동 연구자들은 이러한 형광 향상을 최적화하면서 우물, 미세 유체 채널 및 기타 저비용 솔루션을 단일 단계 진단 장치에 통합하여 이러한 모든 단계를 자동으로 실행하고 일반 스마트 폰 카메라로 읽을 수있는 단일 단계 진단 장치를 비용 장치. Mikkelsen은“Point-of-care 테스트에서 가장 큰 과제 중 하나는 결과를 읽을 수있는 능력인데, 이는 대개 매우 비싼 검출기가 필요합니다. "이것은 환자가 가정에서 만성 질환을 모니터링하거나 자원이 부족한 환경에서 사용할 수 있도록 일회용 테스트를 실시하는 주요 장애물입니다. 우리는이 기술을 병목 현상을 해결할 수있는 방법 일뿐만 아니라 이러한 진단 장치의 정확성과 임계 값 " Explore further 생의학 엔지니어는 COVID-19를 잡을 수 있는지 확인하기 위해 빠른 테스트 플랫폼을 채택합니다.
추가 정보 : Daniela F. Cruz et al., 플라즈마 나노 갭 캐비티, 나노 문자를 이용한 잉크-젯 인쇄 면역 분석법의 초 고휘도 판독 저널 정보 : Nano Letters 듀크 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-silver-nanocubes-point-of-care-diagnostics-easier.html
.Artificial Intelligence Cracks Quantum Chemistry Conundrum
인공 지능 균열 양자 화학 수수께끼 주제 : 인공 지능기계 학습양자
물리학Simons Foundation 으로 시몬스 재단 2020년 5월 12일 사면체 전자 분포 물 분자 물 분자의 사면체 전자 분포. 산소 원자 핵은 4 면체의 중심에 있고 수소 핵은 분홍색 구체의 중심에 있습니다. 크레딧 : Simons Foundation
기계 학습 기술은 간단한 분자를 만들거나 깨는 데 필요한 에너지를 정확하게 계산합니다. 새로운 머신 러닝 툴은 기존의 방법 보다 정확도 가 높은 분자를 만들거나 끊는 데 필요한 에너지를 계산할 수 있습니다 . 이 도구는 현재 단순한 분자 만 처리 할 수 있지만 양자 화학에 대한 향후 통찰력을 제공합니다. Flatiron Institute 's Computational Center의 연구 과학자 인 주세페 카레 오 (Giuseppe Carleo) 공동 저자는“기계 학습을 사용하여 양자 화학을 지배하는 기본 방정식을 풀고있다. 뉴욕시의 양자 물리학. 분자의 형성과 파괴에 대한 더 나은 이해는 생명에 필수적인 화학 반응의 내부 작용을 드러 낼 수 있다고 그는 말했다. Carleo와 공동 연구자 취리히 대학교의 Kenny Choo와 뉴욕의 Yorktown Heights에있는 IBM Thomas J. Watson 연구소의 Antonio Mezzacapo는 오늘 Nature Communications 에서 그들의 작업을 발표합니다 (2020 년 5 월 12 일) . 이 팀의 도구는 물 또는 암모니아와 같은 분자를 조립하거나 분리하는 데 필요한 에너지의 양을 추정합니다. 이 계산은 분자의 전자 구조를 결정해야하며, 이는 분자를 함께 묶는 전자의 집단 행동으로 구성됩니다. 분자의 전자 구조는 계산하기 까다로운 것으로, 분자의 전자가 존재할 수있는 모든 잠재적 상태와 각 상태의 확률을 결정해야합니다. 전자가 상호 작용하고 서로 기계적으로 얽힌 양자가되기 때문에 과학자들은 전자를 개별적으로 취급 할 수 없습니다. 전자가 많을수록 더 많은 얽힘이 발생하고 문제는 기하 급수적으로 어려워집니다. 한 쌍의 수소 원자에서 발견되는 두 전자보다 복잡한 분자에는 정확한 용액이 존재하지 않습니다. 심지어 몇 개 이상의 전자를 포함 할 때 근사치조차도 정확성으로 어려움을 겪습니다. 문제 중 하나는 분자의 전자 구조가 원자에서 멀고 멀어 질 무한 궤도의 상태를 포함한다는 것입니다. 또한 한 전자는 다른 전자와 구별 할 수 없으며 두 전자가 동일한 상태를 차지할 수 없습니다. 후자의 규칙은 교환 대칭의 결과로, 동일한 입자가 상태를 전환 할 때 발생하는 상황을 제어합니다. IBM Quantum의 Mezzacapo와 동료들은 고려 된 궤도 대칭의 수를 제한하고 교환 대칭을 부과하는 방법을 개발했습니다. 양자 컴퓨팅 응용을 위해 개발 된 방법을 기반으로하는이 접근 방식 은 전자가 강성 격자와 같은 미리 설정된 위치에 한정된 시나리오와 더 유사합니다. 단단한 격자와의 유사성은 문제를보다 관리하기 쉽게 만드는 열쇠였습니다. Carleo는 이전 에 격자 부위에 국한된 전자의 행동을 재구성하기 위해 신경망을 훈련시켰다 . 이러한 방법을 확장함으로써 연구원들은 Mezzacapo의 압축 문제에 대한 솔루션을 추정 할 수있었습니다. 팀의 신경망은 각 상태의 확률을 계산합니다. 이 확률을 사용하여 연구자들은 주어진 상태의 에너지를 추정 할 수 있습니다. 평형 에너지라고 불리는 가장 낮은 에너지 레벨은 분자가 가장 안정적인 곳입니다. 이 팀의 혁신으로 기본 분자의 전자 구조 계산이 더 간단하고 빨라졌습니다. 연구원들은 실제 분자를 분리하고 결합을 끊는데 얼마나 많은 에너지가 필요한지 추정하여 분석법의 정확성을 입증했습니다. 이들은 수소에 대한 계산 (H 실행 2 ), 리튬 수 소화물 (LiH에), 암모니아 (NH 3 ), 물 (H 2 O), 이원자의 탄소 (C 2 ) 및 일산화이 질소 (N 2 ). 모든 분자에 대해 팀의 추정치는 기존 방법이 어려움을 겪는 범위에서도 매우 정확한 것으로 입증되었습니다. 앞으로 연구원들은 더 복잡한 신경망을 사용하여 더 크고 복잡한 분자를 다루는 것을 목표로합니다. 한 가지 목표는 생물학적 과정이 질소 기반 분자를 만들어 파괴하여 생명에 사용할 수 있도록하는 질소주기에서 발견되는 것과 같은 화학 물질을 처리하는 것입니다. Carleo는“우리는 이것이 화학자들이 이러한 문제를 처리하는 데 사용할 수있는 도구가되기를 원합니다. Carleo, Choo 및 Mezzacapo는 양자 화학의 문제를 해결하기 위해 기계 학습을 활용하는 것만으로는 아닙니다. 연구원들은 2019 년 9 월 arXiv.org에 대한 연구를 처음으로 발표했습니다. 같은 달 에 독일에있는 한 그룹 과 런던의 Google DeepMind에 있는 한 그룹은 기계 학습을 사용하여 분자의 전자 구조를 재구성하는 연구를 발표했습니다. 다른 두 그룹은 고려 된 궤도의 수를 제한하지 않는 서로 비슷한 접근법을 사용합니다. 그러나 이러한 포괄 성은보다 복잡한 분자에 의해서만 악화 될 수있는 단점 인 계산 상 과세를 초래한다. 동일한 계산 리소스를 사용하여 Carleo, Choo 및 Mezzacapo의 접근 방식은 더 높은 정확도를 제공하지만이 정확도를 얻기 위해 단순화하면 바이어스가 발생할 수 있습니다. Carleo는“전반적으로, 그것은 바이어스와 정확성 사이의 절충이며, 두 가지 접근법 중 어느 것이 미래에 더 큰 잠재력을 가지고 있는지 확실하지 않습니다. "시간이 지나면 이러한 접근 방식 중 어떤 것이 화학 분야의 까다로운 개방형 문제로 확장 될 수 있는지 알려줄 것입니다."
참조 : 케니 추 (Kenny Choo), 안토니오 메자 카포 (Antonio Mezzacapo) 및 주세페 카레 오 (Giuseppe Carleo), 2020 년 5 월 12 일, Nature Communications . DOI : 10.1038 / s41467-020-15724-9
https://scitechdaily.com/artificial-intelligence-cracks-quantum-chemistry-conundrum/
.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.
.What’s Mars Made Of? Simulating Martian Core to Investigate Its Composition and Origin
화성은 무엇입니까? 화성의 핵심을 시뮬레이션하여 그 구성과 기원을 조사
토픽 : 도쿄지구 물리학화성행성대학 으로 도쿄 대학 2020년 5월 13일 화성 붉은 행성 붉은 행성. 화성 의 핵심을 구성하는 것으로 생각되는 철-황 합금에 대한 지구 기반 실험 은 처음으로 지구의 지진 특성에 대한 세부 사항을 밝힙니다. 이 정보는 가까운 시일 내에 화성 우주 탐사선의 관측치와 비교됩니다. 실험과 관측의 결과가 일치하는지의 여부는 화성의 구성에 관한 기존 이론을 확인하거나 그 기원에 대한 의문을 불러 일으킬 것입니다. 화성은 가장 가까운 지상파 이웃 중 하나이지만, 지구와 화성이 태양과 관련되어있는 위치에 따라 약 5 억 5 천만에서 4 억 킬로미터 사이에 여전히 먼 거리에 있습니다. 글을 쓰는 시점에서 화성은 약 2 억 킬로미터 떨어져 있으며 어쨌든 가기가 매우 어렵고 비싸며 위험합니다. 이러한 이유로 고가의 우주 탐사선을 보내거나 언젠가는 사람들을 보내는 것보다 지구상의 시뮬레이션을 통해 붉은 행성을 조사하는 것이 더 합리적 일 수 있습니다.
화성 코어 화성의 내부에 대한 작가의 개념. 크레딧 : NASA
연구 당시 도쿄 대학 지구 행성 과학부 조교수 니시다 케이스케 (Kisuke Nishida)는 그의 연구팀이 화성의 내부 활동을 조사하기 위해 열심이다. 그들은 지구의 현재 상태뿐만 아니라 기원을 포함한 과거에 대해서도 연구원들에게 알려주는 지진 데이터와 구성을 살펴 봅니다. 니시다 대변인은“지구, 화성 및 기타 행성의 깊은 내부를 탐험하는 것은 과학의 위대한 개척지 중 하나입니다. "매우 어려운 규모로 인해 지구의 표면에서 안전하게 조사하는 방법 때문에 부분적으로 매혹적입니다."
카와이 타입 멀티 앤빌 프레스 SPring-8 시설 (왼쪽)과 KEK-PF (오른쪽)에 설치된 Kawai 형 다중 앤빌 프레스. 크레딧 : © 2020 Nishida et al.
오랫동안 화성의 핵심은 아마도 철-황 합금으로 구성되어 있다는 이론이있다 . 그러나 지구의 핵심이 우리에게 얼마나 접근하기 어려운지 감안할 때, 화성의 핵심에 대한 직접적인 관찰은 어느 정도 기다려야 할 것입니다. 이것이 바로 강력한 음파와 유사한 지진파가 행성을 통과하고 약간의 경고가 있지만 내부를 살짝 볼 수 있기 때문에 지진파 세부 사항이 중요한 이유입니다. 니시다는 “ NASA 의 통찰력 탐사선은 이미 지진 측정 값을 수집하는 화성에있다”고 말했다. 그러나 지진 데이터가 있더라도 데이터를 해석 할 수없는 중요한 누락 된 정보가있었습니다. 우리는 화성의 핵심을 구성 할 것으로 생각되는 철-황 합금의 내진 특성을 알아야했습니다.” Nishida와 팀은 현재 용철-황 합금에서 P- 파 (두 유형의 지진파 중 하나, 다른 하나는 S- 파)에 대한 속도를 측정했습니다.
펄 스파 음속 측정 펄스 파는 소리의 속도로 샘플을 통해 전파됩니다. 크레딧 : © 2020 Nishida et al.
Nishida는“기술적 인 장애로 인해 필요한 초음파 데이터를 수집하는 데 3 년 이상이 걸렸기 때문에 지금 가지고있는 것이 매우 기쁩니다. “샘플은 매우 작기 때문에 우리가 효과적으로 시뮬레이트하고있는 거대한 규모의 행성을 감안할 때 일부 사람들을 놀라게 할 수 있습니다. 그러나 초소형 고압 실험은 거시적 구조의 탐색과 행성의 오랜 시간 규모의 진화 역사를 돕는다.” 1,500 도의 융점 상기 용융 철 - 황 합금 섭씨 압력 13 기가 파스칼에 따라 초당 4,680m의 P 파 속도를 갖고; 이것은 공기 중 음속보다 13 배 이상 빠르며 이는 초당 343 미터입니다. 연구원들은 Kawai-type multianvil press라는 장치를 사용하여 샘플을 그러한 압력으로 압축했습니다. 그들은 두 개의 싱크로트론 설비 인 KEK-PF와 SPring-8의 X-ray 빔을 사용 하여 샘플을 이미징하고 P- 파 값을 계산하는 데 도움을 주었다. 니시다 교수는“우리의 결과를 통해 화성 지진 데이터를 읽는 연구자들은 코어가 주로 철-황 합금인지 아닌지를 알 수있게 될 것”이라고 말했다. “그렇지 않다면 화성의 기원에 대해 알려줄 것입니다. 예를 들어, 화성의 핵심에 규소와 산소가 포함되어 있다면 지구와 마찬가지로 화성은 큰 충격을 겪었다는 것을 암시합니다. 그렇다면 화성은 무엇이며 어떻게 형성 되었습니까? 우리가 알아낼 것 같아요.”
참조 : 케이스케 니시다, 유키 Shibazaki, 히데노리 테라 사키, 유우지 히고, 아키오 스즈키, Nobumasa Funamori와 케이 히로세 2020 년 5 월 13 일에 의해 "화성의 핵심 조건에서 쇳물의 음속에 유황의 효과" 자연 통신 . DOI : 10.1038 / s41467-020-15755-2 공유 트위터
.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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