광자 발견은 대규모 양자 기술을 향한 주요 단계입니다
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.Ocean Circulation May Hold the Key to Finding Alien Life on Exoplanets
해양 순환은 외계 행성에서 외계 생명체를 찾는 열쇠를 가질 수있다
주제 :천문학천문학외계 행성해양학인기 있는시카고 대학교 으로 시카고 대학 2020년 5월 18일 외계 행성 해류
외계 행성 해류는 과학자들이 태양계 외부의 생명을 추적하는 데 사용할 수있는 패턴을 따를 수 있습니다. 외계 생명체를 찾기 위해 지구와 똑같은 행성은보기에 가장 좋은 장소가 아닐 수도 있습니다. 전세계의 연구자들은 오랫동안 다른 행성에 생명체가 있는가, 그렇다면 어떻게 찾을 수 있는가? 우리의 태양계를 넘어서 탐험하기 위해 수천 개의 행성에 직면 한 과학자들은 어떤 외계 행성이 생명체를 호스트 할 가능성이 가장 높은지를 예측할 수있는 방법이 필요합니다. 문제를 복잡하게하기 위해, 그들의 예측은 외계 행성 의 크기, 질량, 대기의 구성과 같이 광년에서 얻을 수있는 관측에 근거해야한다 . 의 최근 발표에서 천체 물리학 저널 , 시카고 대학의 행성 과학자 스테파니 올슨은 대양의 순환 패턴이 행성에 생명의 선호도에 영향을 미칠 수있는 방법을 예측하는 새로운 모델을 제시 하였다. 이러한 요인들은 과학자들이 다른 세계에서 생명체를 찾도록 인도 할 수 있으며, 연구자들은 지구와 똑같은 행성을 찾는 것이 외계 생명체가 존재할 가능성이 가장 높은 곳으로 이끌지 못할 수 있다고 제안합니다. 공동 저자이자 UChicago 부교수 인 도리안 애보트 (Dorian Abbot)는“외계 행성에 대한 소량의 이전 연구는 주로 기후 영향에 초점을 맞추었다. "이 연구는 해양 순환이 영양 순환, 생물학적 생산성 및 잠재적으로 외계 행성에 대한 생명의 검출 가능성에 미치는 영향을 평가하는 프로세스를 시작합니다."
스테파니 올슨 시카고 대학 행성 과학자 스테파니 올슨 크레딧 : University of Chicago
순환 패턴은 해양 생물의 생존력에 극적인 영향을 줄 수 있습니다. 지구의 대양에서 대부분의 생명체는 최상층 내에 존재하며, 광합성 유기체를지지하기 위해 햇빛을 받고 가스를 대기와 교환합니다. 이 혼합 된 층은 죽은 유기체가 중력에 의해 끌어 당겨짐에 따라 바다의 더 깊고 고요한 지역으로 영양분을 지속적으로 잃습니다. 이들 영양소를 생명 유지 혼합층으로 복귀시키는 것은 상향 관찰 (upwelling)으로 알려진 과정에 의존한다. Upwelling은 바람이 지표수를 발산시키고 깊은 물이 흘러 가서 생명체에 연료를 공급하는 영양소를 가져 오는 특정 위치에서 발생합니다. 지구 물리 과학과의 TC Chamberlin 박사후 연구원 인 Olson은“우리 대양의 생명체를 살펴보면 체력이 증가하는 지역에 압도적으로 집중되어 있습니다. 올슨은이 모형을 사용하여 행성의 크기 나 회전 속도와 같은 관측 가능한 특성의 작은 변화가 외계 행성 해양에서 증가하는 양에 극적으로 영향을 미쳐서 해양 표면의 생활에 유리하거나 불리한 영향을 미치는 방법을 조사했습니다. “우리는 지구보다 느리게 회전하고 지구보다 표면 압력이 높으며 지구보다 염분이 많은 행성이 모두 더 많이 자라는 것을 발견했습니다. 이는 더 활발한 광합성 생활에 적합 할 수 있으며 궁극적으로 더 탐지 가능한 광합성 생활 로 나타날 수있다 ”고 Olson은 말했다. "이것은 생명 감지 연구를 위해 우선 순위를 정해야하는 행성의 유형이며, 생명을 찾지 못하면 비 탐지가 더 의미있는 행성의 유형입니다." 이 결과는 외계 행성 우선 순위에 대한 일반적인 견해와 대조를 이룹니다. 생명을 찾는 가장 좋은 기회는 가능한 많은 지구와 같은 지형을 가진 외계 행성을 찾는 것입니다. 순환 패턴은 해양 생물의 생존력에 극적인 영향을 줄 수 있습니다. 올슨은“이 연구는 지구의 유사체를 넘어서 우리의 탐색을 확대하고 지구보다 생명체가 더 좋은 행성이 있을지 여부를 고려하는 동기를 부여한다. 특히 올슨은 지구와 다른 외계 행성의 일부 특징이 대기에서 생물학적 활동 (예 : 산소, 메탄)의 더 많은 가스 신호를 유발하여이 행성의 생명체를 멀리서도 쉽게 감지 할 수 있다는 사실을 발견했다. Olson의 모델은 다른 행성에서의 생명 탐색을 알리는 것 외에도 지구의 해양 순환 패턴에 대한 정보를 제공하고 지구상의 생명의 과거와 미래에 대한 통찰력을 제공 할 수 있습니다. 지구 역사에서 태양의 회전 속도, 표면 압력 및 밝기가 변경되었습니다. 올슨의 모형은 이러한 모든 변화가 시간이 지남에 따라 증가하고 있으며 우리의 대양에서 생명이 번성하도록 이끌 었음을 시사합니다.
걸프 스트림 해류 걸프 스트림의 해수면의 시각화. 크레딧 : NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
또한 올슨은 염분의 증가 (바다에 용해 된 소금의 양)가 지구 기후에 큰 영향을 줄 수 있다는 사실에 놀랐습니다. 그녀의 모델은 만약 우리가 우리 바다에서 소금의 양을 두 배로 늘리면 모든 해빙이 녹고 섭씨 6 도의 온난화로 이어질 수 있다는 것을 발견했습니다. Olson은“두 개의 염분 차이의 요인이 행성 기후에 중요하다면 해양 염분은 우리 행성의 기후 진화 측면에서 실제로 고려해야 할 사항”이라고 Olson은 말했다. Olson의 모델은 지구와 같은 행성의 특성을 한 번에 하나의 매개 변수로 미묘하게 수정하여 해양 순환과 기후의 놀랍게도 뚜렷한 변화를 예측합니다. 외계 행성의 특성이 지구와 어떻게 다를 수 있는지를보다 정확하게 반영하기 위해 매개 변수를 변경하면보다 극적인 영향을 미칠 가능성이 있으며, 거의 무한한 시나리오를 탐구해야합니다. Olson은“오션은 정말 역동적 인 서식지이며 우리는 여기서 표면을 긁었습니다. "나의 비전은 사람들이 이것에 대해 흥분하고 계속 일하고 더욱 이국적인 가능성을 탐구하는 것입니다."
참조 :“역동적 인 바다를 가진 거주 가능한 조용히 잠긴 행성에는 눈덩이가 없습니다.”Jade H. Checlair, Stephanie L. Olson, Malte F. Jansen 및 Dorian S. Abbot, 2019 년 10 월 16 일, The Astrophysical Journal . DOI : 10.3847 / 2041-8213 / ab487d
https://scitechdaily.com/ocean-circulation-may-hold-the-key-to-finding-alien-life-on-exoplanets/
.Common Origin of Colossal Fermi Bubbles and Galactic Center X-Ray Outflows Revealed
거대 페르미 버블의 일반적인 기원과 은하 중심 엑스레이 유출이 밝혀졌다
주제 :천문학천체 물리학중국 과학원 하여 중국 과학 아카데미 2020년 5월 17일 아티스트 컨셉 Fermi Bubbles 페르미 버블 아티스트의 개념.
은하계 의 중심을 중심으로 한 쌍의 거대한 감마선 거품 이 10 년 전에 페르미 감마선 우주 망원경에 의해 발견되었습니다. 그러나 이러한 소위“Fermi bubble”이 어떻게 발생했는지는 수수께끼였습니다. 그러나 최근 중국 과학 아카데미의 상하이 천문대 (SHAO)의 연구원들은 처음으로 페르미 버블과 은하 중심 바이 코니 컬 X- 선 구조의 기원을 동시에 설명하는 새로운 모델을 발표했습니다. 2003 년에 발견되었습니다. 이 모델에 따르면, 두 구조는 본질적으로 동일한 현상이며 궁수 A *로부터 나오는 제트의 쌍에 의해 구동되는 전방 충격에 의해 야기되었다 (SGR A * 참조) - 거대 블랙홀 은하 중심 숨어 - 오백 만 관하여 여러 해 전에. 이 연구는 천체 물리 저널에 실렸다 . 페르미 버블은 매우 뜨거운 가스, 우주 광선 및 자기장으로 채워진 두 개의 거대한 얼룩입니다. 육안으로는 볼 수 없지만 확산 감마선 방출에서는 매우 밝습니다. 감마선에서, 페르미 버블은 매우 날카로운 모서리를 가지며 모서리는 은하 중심 이중 원뿔형 X- 선 구조라고하는 X- 선 구조와 잘 일치합니다. 페르미 버블 페르미 (Fermi)의 감마선 관측은 2010 년에 하늘 반쯤 뻗어있는 우리 은하에서 이전에 알려지지 않은 특징들을 밝혀냈다. 이제 페르미 버블 (Fermi Bubbles)이라고 불리는이 신비한 구조 (위 그림에서 자홍색)는 우리의 은하 중심 위와 아래에서 나타나며 총 길이는 약 50,000 광년입니다. 우리 은하의 평면 (위의 파란색으로 표시)은 감마선에서 밝게 빛납니다. 이는 우주 광선이라는 고 에너지 입자가 가스 및 먼지와 상호 작용할 때 발생합니다. 페르미 버블은 은하의 나머지 디스크보다 더 높은 에너지 감마선을 방출합니다. 크레딧 : NASA SHAO 연구진은 페르미 버블의 매우 유사한 가장자리와 은하 중심 바이 코니 컬 X- 레이 구조를보고 이러한 구조가 동일한 기원을 공유 할 수 있음을 깨달았습니다. 또한, 이중 원뿔형 X- 선 구조는 은하 중심에서 과거의 에너지 폭발에 의해 구동되는 충격 압축 된 고온 열 가스의 얇은 껍질에 의해 자연스럽게 설명 될 수있다. 페르미 버블의 이전 이론적 모델과 컴퓨터 시뮬레이션에서, 두 가지 주요 경쟁 에너지 원, 즉 은하 중심에서의 별 형성과 Sgr A *가 제안되었다. 그러나 두 모델 모두에서 페르미 버블은 이젝트 버블로 설명되는 반면, 전방 충격은 페르미 버블의 가장자리에서 훨씬 더 멀리 떨어져 있습니다. 다시 말해,이 모델들은 페르미 버블과 은하 중심 바이 코니 컬 X- 선 구조를 동시에 설명 할 수 없었습니다. 대조적으로, GUO Fulai와 그의 대학원생 SHAO의 ZHANG Ruiyu가 제안한이 연구의 이론적 모델은 컴퓨터 시뮬레이션을 사용하여 처음으로 Fermi bubble과 Galactic center biconical X-ray 구조가 동일한 현상임을 보여 주었다. 이 모델에서 페르미 버블의 가장자리는 약 5 백만 년 전에 Sgr A *에서 나오는 한 쌍의 제트에 의해 구동되는 전방 충격입니다. "이 모델에 대한 한 가지 좋은 점은 Fermi 버블의 에너지와 나이가 X- 선 관찰에 의해 상당히 잘 제한 될 수 있다는 것"이라고 해당 저자 인 GUO Fulai는 말했습니다. 이 연구에서 유추 된 기포의 나이는 또한 기포 영역을 향한 많은 시야를 따라 일부 고속 구름의 최근 자외선 관측에서 도출 된 기포와 일치합니다. 새로운 모델은 초 거대 블랙홀에 의해 페르미 버블 버블 이벤트 동안 주입 된 총 에너지가 약 20,000 개의 초신성에 의해 방출 된 것에 가깝다는 것을 나타낸다. 이 행사에서 Sgr A *가 소비 한 총 물질은 약 100 태양 질량입니다. GUO는“우리가 연구에서 발견 한 또 다른 흥미로운 점은 거품과 이중 원뿔형 X 선 구조가 동일한 원점을 공유하면 별 형성이나 블랙홀 바람에 의해 생성 될 가능성이 거의 없다는 것입니다. 은하 중심 근처에서, 이중 원뿔형 X- 선 구조는 매우 좁은베이스를 가지고 있으며, 별 형성 또는 블랙홀 바람에 의해 생성 된 전방 충격은 먼 거리로 쉽게 전파 될 수있어, 관찰 된 것보다 훨씬 더 넓은베이스로 이어집니다. 대조적으로, 시준 된 제트는 대부분의 에너지를 제트 방향을 따라 먼 거리까지 빠르게 퇴적시켜 자연스럽게 은하계 근처의 충격 전선을위한 좁은베이스로 이어진다. 우리 제트기의 초 거대 블랙홀은 최근 제트 활동에 대한 증거없이 최근 몇 년간 매우 정지 해 있었지만,“우리의 연구에 따르면 약 500 만 년 전에 한 쌍의 강력한 제트기가 약 백만 년 동안 지속되었다는 것이 강력하게 시사됩니다. GUO는 덧붙였다.
참조 : 2020 년 5 월 14 일, 천체 물리학 저널 , Ruiyu Zhang과 Fulai Guo의 "AGN 제트에 의해 유도 된 전방 충격으로 페르미 버블을 시뮬레이션" . DOI : 10.3847 / 1538-4357 / ab8bd0 공유 트위터
.Swarm probes weakening of Earth's magnetic field
지구 자기장을 약화시키는 군집 탐사선
에 의해 유럽 우주국 자기장은 주로 발 아래 3000km 떨어진 지구의 핵심을 구성하는 과열, 소용돌이 치는 액체 철의 바다에 의해 생성되는 것으로 생각됩니다. 자전거 다이나모에서 회전 도체처럼 작동하여 전류를 생성하여 끊임없이 변화하는 전자기장을 발생시킵니다. 지구의 맨틀과 빵 껍질의 광물에서 다른 자력 원이 발생하는 반면, 전리층, 자기권 및 해양도 중요한 역할을합니다. 3 개의 Swarm 위성에 대한 ESA의 별자리는 이러한 다른 자기 신호를 정확하게 식별하고 측정하도록 설계되었습니다. 이것은 지구 내부의 깊은 곳에서 태양 활동으로 인한 우주의 날씨에 이르기까지 많은 자연 과정에 대한 새로운 통찰력을 제공 할 것입니다. 크레딧 : ESA / ATG Medialab MAY 20, 2020
아프리카에서 남미에 이르는 지역에서 지구의 자기장은 점차 약해지고 있습니다. 이 이상한 행동은 지구 물리학 자들이 당황하고 지구를 공전하는 위성에서 기술적 인 혼란을 야기하고 있습니다. 과학자들은 ESA의 Swarm 별자리 데이터를 사용하여 'South Atlantic Anomaly'로 알려진이 지역에 대한 이해를 향상시키고 있습니다. 지구의 자기장 은 지구에서 생명을 유지하는 데 필수적입니다. 그것은 우주 방사선과 태양으로부터의 하전 입자로부터 우리를 보호하는 복잡하고 역동적 인 힘입니다 . 자기장은 주로 발 아래 3000km 정도의 외부 코어를 구성하는 과열되고 소용돌이 치는 액체 철의 바다에 의해 생성됩니다. 자전거 다이나모에서 회전 도체 역할을하는 전류는 전류를 생성하여 지속적으로 변화하는 전자기장을 생성 합니다 . 이 필드는 정적과 거리가 멀고 강도와 방향이 다릅니다. 예를 들어, 최근의 연구 에 따르면 북극 자극 의 위치 가 급격히 변하는 것으로 나타났습니다 . 지난 200 년 동안 자기장은 전 세계적으로 약 9 %의 강도를 잃었습니다. 아프리카와 남미 사이에서 감소 된 자기 강도의 넓은 영역이 남 대서양 변칙으로 알려져 있습니다. 1970 년에서 2020 년까지이 지역의 최소 전계 강도는 약 24,000 나노 테슬라에서 22,000으로 떨어졌으며, 동시에 이상 지역은 성장하여 매년 약 20km의 속도로 서쪽으로 이동했습니다. 지난 5 년 동안, 아프리카의 남서쪽에 최소 강도의 두 번째 중심이 생겨 남 대서양 이상이 두 개의 분리 된 세포로 분리 될 수 있음을 나타냅니다.
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남 대서양 예외는 보호막이 약한 지역을 말합니다. 이 애니메이션은 Swarm 위성 별자리에서 수집 한 데이터를 기반으로 2014-2020 년 지구 표면의 자기장 강도를 보여줍니다. 크레딧 : DTU 공간 지자기학과 지구 자기장은 종종 행성 중심에서 강력한 쌍극 막대 자석으로 시각화되어 회전 축에 대해 약 11 ° 기울어집니다. 그러나 남 대서양 예외의 성장은 해당 분야를 생성하는 과정이 훨씬 더 복잡하다는 것을 나타냅니다. 간단한 양극성 모델은 최근의 두 번째 최소 발전을 설명 할 수 없습니다. 스웜 데이터, 혁신 및 과학 클러스터 (DISC)의 과학자들은 이 예외 를 더 잘 이해하기 위해 ESA의 스웜 위성 별자리 의 데이터를 사용하고 있습니다 . Swarm 위성은 지구 자기장을 구성하는 다양한 자기 신호를 식별하고 정확하게 측정하도록 설계되었습니다. 독일 지구과학 연구소의 위르겐 마트 카 (Jürgen Matzka)는“남쪽 대서양의 이상은 새로운 지난 10 년 동안 나타 났으며 최근 몇 년 동안 활발하게 발전하고있다. 남 대서양의 이상 현상의 발전을 조사해 보자. 이제 도전은 지구의 핵심이 이러한 변화를 주도하는 과정을 이해하는 것이다. " 현재 필드의 약화가 지구가 남극 자극이 장소를 바꾸는 저명한 극 역전으로 향하고 있다는 신호인지 추측되었다. 이러한 사건은 행성 역사상 여러 번 발생했으며, 이러한 반전이 발생하는 평균 속도 (약 200,000 년마다)로 인해 오래되었지만, 현재 발생하는 남 대서양의 강하 정도는 고려 대상 내에 있습니다. 정상 수준의 변동.
https://scx2.b-cdn.net/gfx/video/2020/1-swarmprobesw.mp4
남 대서양 예외는 보호막이 약한 지역을 말합니다. 지도의 흰색 점은 Swarm 기기가 2014 년 4 월부터 2019 년 8 월까지 방사선의 영향을 등록했을 때 개별 이벤트를 나타냅니다. 배경은 위성 고도 450km에서의 자기장 강도입니다. 크레딧 : DTU 공간 지자기학과 표면 수준에서 남 대서양의 이상 현상은 경보의 원인이 없습니다. 그러나이 지역에서 자기장이 약해져이 지역을 비행하는 위성과 다른 우주선은 기술적 인 오작동을 경험할 가능성이 높기 때문에 하전 궤도 위성의 고도가 하전 입자에 침투 할 수 있습니다. 남 대서양 변칙의 기원에 대한 미스터리는 아직 해결되지 않았다. 그러나 Swarm의 자기장 관측은 지구 내부의 거의 이해되지 않은 과정에 대한 흥미로운 새로운 통찰력을 제공합니다.
더 탐색 비디오 : 자기장 업데이트 유럽 우주국에서 제공
https://phys.org/news/2020-05-swarm-probes-weakening-earth-magnetic.html
.New imaging analysis pipeline could aid in drug and vaccine development
약물 및 백신 개발에 도움이 될 수있는 새로운 영상 분석 파이프 라인
에 의해 시카고 대학 격자 라이트 시트 현미경에 의해 포착 된 T- 세포의 이미지. 크레딧 : Huang Lab MAY 20, 2020
약물 테스트에서 백신 개발에 이르기까지 면역계에 대한 면밀한 연구는 실제 건강 결과를 개선하는 데 중요합니다. 이 백혈구 세포는 특정 병원체에 대한 신체의 면역 반응을 조정하는 데 도움이되므로 T- 세포는이 연구에 필수적입니다. LLSM (latttice light-sheet microscopy)을 통해 과학자들은 4-D에서 T- 세포 와 같은 개별 세포 를 면밀히 조사 할 수있었습니다 . 그러나 데이터 포인트가 제한되어있어 LLSM 데이터를 효과적으로 분석 할 수있는 방법은 없었습니다. Cell Systems 저널에 5 월 20 일자 시카고 대학의 Pritzker Pleker School of Molecular Engineering (PME)의 연구원들이 발표 한 새로운 논문 은 격자 라이트 시트 현미경 다차원 분석 (LaMDA)을위한 파이프 라인 솔루션을 소개합니다. 이 논문을 저술 한 프리츠 커 분자 공학 연구원은 황 실험실 그룹의 대학원생 질리안 로젠버그 (Jillian Rosenberg)와 구 오슈 아이 카오 (Guoshuai Cao)를 포함합니다. 그들은 먼저 고차원 현미경을 사용하여 T- 세포 기능을 연구하기 시작했으며 효과적인 분석 방법이 필요하다는 것을 확인했습니다. 그래서 그들은 LaMDA 파이프 라인 개발에 중점을 두었습니다. "우리는 이미지가 놀랍다는 것을 깨달았지만 이용 가능한 분석 기법이 없기 때문에 활용률이 낮았습니다." 그 차이를 메우기 위해 연구원들은 패러다임을 바꾸기로 결정했습니다. 각 세포를 데이터 포인트로 취급하는 대신, 각 분자를 데이터 포인트로 취급하여 총 데이터 포인트 수를 늘리는 방법을 찾았습니다. 이를 통해 정교한 분석을 수행 할 수있었습니다. Rosenberg는“이러한 비디오에서는 기계 학습과 복잡한 분석을 가능하게하는 파이프 라인을 개발했습니다. "이러한 분석을 통해 눈으로 식별 할 수없는 분자 간의 차이를 확인할 수 있습니다." LaMDA는 새로운 백신 개발을 도울 수 있습니다 고차원 이미징과 빅 데이터 분석을 결합하여 LaMDA는 T 세포 상태를 밝혀 내고 심지어는 사전에 설정할 수 있습니다. Rosenberg에 따르면 LaMDA의 가장 유망한 측면 중 하나는 복잡한 실험없이 생물학적 반응을 예측할 수있는 잠재력입니다. 이 예측 용량을 추가로 확인하려면 더 많은 연구가 필요합니다. 그러나 그녀는 "predicT- 세포 상태 및 아세포 신호 전달의 가능성은 LaMDA의 매우 강력한 자산"이라고 설명했다. 이것은 LaMDA가 T- 세포 생물학에 대한 지식을 확장하는 것 외에도 약물 테스트 및 백신 개발과 같은 수많은 의료 응용 프로그램을 가질 수 있음을 의미 합니다. Rosenberg 박사는“연구자 또는 제약 회사는 LaMDA를 사용하여 특정 약물이 세포 내 신호 전달에 미묘한 변화를 일으키는 방법을 결정할 수 있으며, 이는 약물 안전성과 효능에 대한 정보를 제공합니다. "우리의 LaMDA 파이프 라인은 또한 감염, 암 및자가 면역을 치료하기위한 펩티드 백신의 개발로 확장 될 수 있거나 T 세포 생물학에서 매우 중요한 두 가지 주제 인 흉선 교육 또는 말초 내성을 연구하는 데 사용될 수있다"고 덧붙였다. T 세포 이상을위한 연구 도구 연구원들이 T- 세포 수용체를 연구하면서 시작했지만 LaMDA 파이프 라인을 만드는 것이 그들의 초점이되었습니다. T- 세포에 대해 이전에 알려진 사실을 사용하여 다른 연구 분야로 확장 할 수있는 효과적인 분석 파이프 라인으로 LaMDA를 검증 할 수있었습니다. Rosenberg 박사는“우리는 궁극적으로 T 세포에 대해 더 많이 배우고 싶지만 LaMDA를 만드는 목적은 다른 연구자들이 미래의 발견에 사용할 수있는 도구를 제공하는 것이 었습니다. 연구팀은 데이터 과학 기술에 익숙하지 않은 사람들을 포함하여 다른 과학자들이 쉽게 사용할 수 있도록 LaMDA를 의도적으로 설계했습니다. "우리는이 분석 파이프 라인이 모든 과학 분야의 고차원 현미경 사용자에게 도움이 될 것"이라고 Cao는 말했다. 연구원들은 몇 가지 다른 조건 하에서 단일 분자에서만 LaMDA를 테스트했다는 점에 주목할 가치가 있습니다. Cao는“이 파이프 라인을보다 견고하게 만들려면 다른 세포 유형, 분자 및 조건에 대해 검증되어 광범위한 적용 가능성을 입증하고 예상치 못한 문제를 해결할 수 있어야한다. 어느 날 연구원들은 LaMDA 파이프 라인을 사용하여 여러 분자의 상호 작용을 연구 할 수 있기를 희망합니다.
더 탐색 자동화 된 '파이프 라인'으로 고급 현미경 데이터에 대한 액세스 개선 추가 정보 : Jillian Rosenberg et al., T- 세포 수용체 역학의 격자 광-시트 현미경 다차원 분석 (LaMDA) T- 세포 신호 상태, 세포 시스템 (2020)을 예측 한다. DOI : 10.1016 / j.cels.2020.04.006 저널 정보 : Cell Systems 시카고 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-imaging-analysis-pipeline-aid-drug.html
.Iridium and 2-methylphenanthroline accelerate catalytic borylation reactions
이리듐 및 2- 메틸 페난 트롤 린은 촉매 보 릴화 반응을 가속화
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 리간드로서 다양한 치환 된 페난 트롤 린을 갖는 B 2 핀 2 와 THF 및 디 부틸 에테르의 Ir- 촉매 화 된 반응의 프로파일 . 반응은 5 mol % [Ir (mesitylene) (Bpin) 3 ] 및 5 mol % 2-mphen (빨간색), tmphen (파란색) 또는 2,9-dmphen (녹색) 의 조합에 의해 촉매된다 . 유도 속도 후 다른 2 개의 리간드와의 반응에 대한 2-mphen (적색) 반응의 초기 속도에 대한 곡선의 기울기로부터 상대 속도를 추정 하였다. n-Bu 2 O, n- 디 부틸 에테르; 나, 메틸 크레딧 : Science (2020). DOI : 10.1126 / science.aba6146 MAY 20, 2020 REPORT
버클리 캘리포니아 대학교 (University of California)의 연구팀은 2- 메틸 페난 트롤 린이 이리듐과 함께 사용되어 촉매 보 릴화 반응을 가속화 할 수 있음을 발견했다. Science 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 새로운 접근 방식과 유용한 방법을 설명합니다. 촉매 보 릴화는 약한 결합보다 강한 포화 탄소-수소 (C-H) 결합을 표적으로하는 데 사용할 수있는 반응 유형입니다. 불행하게도, 현재까지, 이러한 반응을 시도하는 사람들은 느리고 탄화수소를 너무 많이 사용하는 것으로 밝혀졌다. 이 새로운 노력으로 연구원들은 두 가지 문제를 모두 해결하고 극복했습니다. 연구원들이 지적한 바와 같이, CH 작용 기화 반응에서, 사용되는 시약은 일반적으로 가장 약한 탄소 결합 (전자가 가장 많은 것)을 공격합니다. UoC 팀이 개발 한 새로운 반응은 이러한 한계를 극복하고 2 차적인 것보다 1 차적인 유대를 목표로합니다. 이리듐 과 2- 메틸 페난 트롤 린을 사용하면 반응 시간이 약 50 ~ 80 % 빨라지는 접근법이 있습니다. 더 빠른 반응 시간은 팀이 더 적은 기질을 사용할 수 있음을 의미했습니다. 연구원들은 일차 결합 을 표적으로 삼는 데있어 선택성 이 특히 데 하이드로 아 비에트 산에서 두드러 졌다고 지적했다 . 또한 1 차 CH 본드가 차단되거나 부재 할 때 2 차 CH 본드가 대상이된다고 지적했다. 붕소가 더 다양한 기능 그룹 중 하나이기 때문에 그들의 반응이 붕소 화라는 사실은 화학자들에게 특히 유용해야한다고 연구자들은 믿고있다. 이들의 새로운 접근법은 탄소-붕소 결합으로 전환 될 수있는 합성 공정을 통해 비 반응성 알킬 그룹을 취할 수있게하는데, 이는 나중에 C–B가 다양한 기능으로 변형 될 수 있기 때문에 매우 유용해야한다는 점에 주목해야한다 여러 떼. 반응의 한 가지 가능한 문제는 올바른 용매를 선택하는 것일 수 있습니다. 반응 자체가 아닌 용매가 필요합니다. 연구진은 사이클로 옥탄을 사용했지만,보다 일반적인 사용을 위해서는보다 극성 인 용매를 개발해야한다는 점을 인정했다. 또한 그들은 다음 반응이 왜 가장 강한 결합을 목표로하는지 이해하려고 노력할 것이라고 지적했다.
더 탐색 카보 닐화 반응의 범위를 확장하기 위해 빛을 사용 추가 정보 : Raphael Oeschger et al. 무 방향 보 릴화에 의한 강력한 알킬 C-H 결합의 다양한 작용 기화, 과학 (2020). DOI : 10.1126 / science.aba6146
https://phys.org/news/2020-05-iridium-methylphenanthroline-catalytic-borylation-reactions.html
.FEATURE Intermolecular vibrational energy transfer via microcavity strong light-matter coupling
미세 공간 강한 광물질 결합을 통한 분자간 진동 에너지 전달
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 헥산 / DCM 혼합물에서 W (CO) 6와 W (13CO) 6 사이의 강한 결합 시스템과 공동. (A) W (CO) 6 및 W (13CO) 6 분자의 진동 모드 사이의 VET가 용액 (상단)에서는 바람직하지 않지만 분자 시스템을 적외선 공동 모드 (하단)에 강력하게 결합함으로써 가능하다는 것을 보여주는 개략도. (B) 시스템의 IR 스펙트럼 및 에너지 다이어그램과 함께 2D IR 펄스 시퀀스 다이어그램. (C) 입사각의 함수로서의 편광 시스템의 투과 스펙트럼; 흰색 및 녹색 점선은 각각 베어 W (CO) 6 및 W (13CO) 6 진동 전이를 나타낸다. (D) 입사각의 함수로서 LP, MP 및 UP에 대한 홉 필드 계수. 크레딧 : Science, doi : 10.1126 / science.aba3544 MAY 20, 2020
공동 광자 모드 와 공여체 / 수용체 분자 사이의 강한 결합 은 액체상에서 분자들 사이의 선택적 진동 에너지 전달을 용이하게하기 위해 폴라 리톤 (전기 쌍극자에 강력하게 결합 된 광자로 이루어진 하이브리드 입자)을 형성 할 수있다 . 이 과정은 일반적으로 약한 분자간 힘으로 인해 힘들고 방해됩니다. 현재 사이언스 (Science ) 에 게재 된 새로운 보고서 에서 보 시앙 (Bo Xiang)과 미국 샌디에고 소재 캘리포니아 대학교 (University of California) 소재 과학, 공학 및 생화학 과학자 팀은 강력한 빛을 설계하는 최첨단 전략을 발표했다. 물질 커플 링. Xiang 등은 펌프 프로브와 2 차원 (2D) 적외선 분광법을 사용합니다. 캐비티 모드 에서 강한 커플 링두 용질 분자의 진동 에너지 전달을 향상시킵니다. 연구팀은 공동 수명을 늘림으로써 에너지 전달을 증가 시켰으며, 이는 에너지 전달 프로세스가 양극성 프로세스라고 제안했다. 이 진동 에너지 전달 경로는 원격 화학, 진동 극성 응축 및 감지 메커니즘에 적용 할 수있는 새로운 방향을 제시 할 것입니다. 진동 에너지 전달 (VET)은 화학 촉매 에서 생물학적 신호 변환 및 분자 인식에 이르기까지 보편적 인 프로세스 입니다. 용질에서 용질로의 선택적 분자간 진동 에너지 전달 (VET)은 분자간 힘이 약하기 때문에 상대적으로 드물다. 결과적으로, 분자 내 VET은 분자 내 진동 재분배 (IVR) 의 존재 하에서 종종 불분명하다 . 이 작업에서 Xiang et al. 강력한 광물질 결합을 통해 분자간 진동 상호 작용을 설계하는 최첨단 방법을 자세히 설명합니다. 이를 달성하기 위해 고농도 분자 샘플을 광학 미세 공간에 삽입하거나 플라즈몬 나노 구조 에 놓았습니다.. 셋업에서 갇힌 전자기 모드는 진동 폴라 리톤으로 알려진 혼성 광물질 상태를 위해 집합적인 거시적 분자 진동 편광과 가역적으로 상호 작용한다 . 과학자들이 강한 광물질 결합 하에서 현상을 조사 할 때, 분자간 VET는 이전에 확립 된 것과 상이한 메커니즘을 통해 작동하는 것으로 보였다. 응축상에서 선택적 분자간 VET가 거의 발생하지 않기 때문에, 그것의 양극성 대응 물 은 용액에서 지면 상태 화학 의 과정을 변경할 수있는 강력한 개념을 도입했다 .
2 차원 적외선 실험 설정 계획. 삽입 된 부분은 펌프 및 프로브 IR 빔의 발생률을 보여줍니다. 크레딧 : Science, doi : 10.1126 / science.aba3544 Xiang et al.
그런 다음 공동-보조 분자간 VET를 연구하기 위해 서로 다른 분자에서 두 개의 진동 모드의 미세 공간과 앙상블을 포함하는 강력하게 연결된 시스템을 설계했습니다. 이를 위해, 그들은 비대칭 스트레치 모드, 높은 발진기 강도 및 좁은 선폭을 가진 진동 강한 결합에 이상적인 분자를 선택했습니다 . 각각의 분자 서브 시스템에서, 광-물질 커플 링 상수 (g)는 흡수제 농도의 제곱근 (√C)에 비례 하였다. 충분히 큰 농도가 주어지면, 각 분자 서브 시스템은 광-물질 커플 링 상수 (g)가 진동 및 공동 모드의 최대 절반에서 전체 폭 보다 큰 조건을 만족시켰다 . 결과적으로, 진동 및 캐비티 모드 (기본 모드라고도 함)는 상부, 중간 및 하부 편광자 (UP, MP 및 LP)와 같은 새로운 일반 모드를 하이브리드 화하고 형성했습니다. 각 극성은 기본 모드의 중첩을 포함했습니다. 과학자들은 공명 주파수를 변경하여 극성 공명 주파수와 구성을 제어 할 수있었습니다. 이 정보는 분자간 진동 에너지 전달을 가능하게하는 강한 결합 능력을 이해하는 데 중요했습니다. Xiang et al. 사용 된 텅스텐 헥사 카르 보닐 ; Fabry-Perot 광학 미세 공간 내의 용매 중의 W (CO) 6 및 W ( 13 CO) 6 . 2 차원 적외선 분광법 (2-D IR)을 사용하여 과학자들은 W (CO) 6 에서 W ( 13 CO) 6으로의 진동 에너지 전달을 보여주고 미세 공간 내부와 외부의 혼합물의 2-D IR 스펙트럼을 비교했습니다. 베어 W (CO) 6 / W ( 13 CO) 6 혼합물 의 2-D IR 스펙트럼은 진동 모드 사이에 에너지 전달이 없음을 확인했습니다. 대조적으로, 강하게 결합 된 W (CO) 6 / W (13 CO) 6 시스템은 공동-유도 된 분자간 상관 관계를 나타 내기 위해 몇 개의 교차 피크를 나타냈다. 추가 전이는 W (CO) 6 및 W ( 13 CO) 6 저수지 모드 의 인구 역학에 대한 광학 창을 제공했습니다 .
미세 공간의 내부 및 외부의 2D IR 스펙트럼의 비교. (A) 비 결합 및 (B) 2 차 용매 (헥산 / DCM)에서 총 농도 105mM의 강하게 결합 된 W (CO) 6 / W (13CO) 6의 2-D IR 스펙트럼과 이에 상응하는 선형 스펙트럼 강하게 결합 된 샘플은 15 °의 입사각에서 취해졌으며, 여기서 공동 공명은 1961cm-1로 유지됩니다. (A)의 점선 상자는 교차 피크가 없음을 나타냅니다. (B)의 빨간색 및 검은 색 상자는 각각 [wUP, wLP] 및 [wUP, wMP] 크로스 피크를 나타냅니다. 크레딧 : Science, doi : 10.1126 / science.aba3544
연구팀은 펌프 프로브 분광법 을 사용 하여 초고속 전기 역학을 연구하고 그들이 상부 극성 (UP) 모집단을 흥분시킬 때 VET 역학을 조사했습니다. 상단 및 하단 폴라 리톤 (W UP 및 W LP 로 표시)에 해당하는 크로스 피크의 강도는 5.7 ± 0.6 ps의 시간 상수로 증가했습니다. 대조적으로, 상부 극성의 W (CO) 6 으로의 직접 이완 은 1.5 ± 0.3 ps의 수명으로 진동 에너지 전달보다 훨씬 더 빠르게 발생 하였다. 실험 조건은 W (CO) 6 모드에서 W ( 13 CO) 6 모드 로 에너지 "누설"을 암시했다 . 연구진은 캐비티 두께를 증가시켜 극성 VET를 촉진하기위한 캐비티 모드의 중요성을 확인하기위한 실험을 수행했으며, 두께가 증가함에 따라 진동 에너지 전달 효율이 증가 함을 주목했다. 두꺼운 공동은 더 긴 수명을 가졌기 때문에, 의존성은 느린 광자 누출로 인한 극성 붕괴로 W ( 13 CO) 6 모드 에서 수집 된 상부 극성 에너지의 더 큰 부분을 제안했다 . 이 특징은 분자간 진동 에너지 전달이 극성 중간 상태를 수반한다는 것을 암시했다.
polariton 가능 분자간 VET의 역학 및 공동 두께 의존성. (A) [wUP, wLP] 및 [wUP, wUP] 피크 적분의 역학 및 피팅 결과. 입사각 15 °에서 샘플을 채취했다. (B) t2 = 30ps에서 캐비티 두께의 함수로서 IUP, MP / IUP, LP의 플롯. 오류 막대는 세 개의 독립적 스캔의 SD를 나타냅니다. 크레딧 : Science, doi : 10.1126 / science.aba3544
유기 미세 공간 에서 수행 된 측정과 달리 ,이 연구의 이완 동역학은 추가 연구가 필요한 이전에 탐험되지 않은 메커니즘에 의해 지시되었습니다. Xiang et al. 가능한 매커니즘은 폴라 톤 매개 산란 과 폴라 리톤이 다른 어두운 모드와의 상호 작용 을 포함 할 것으로 예상합니다 . 연구팀은보고 된 개념을 극성 가능 분자간 진동 에너지 전달 (VET) 로 확장하여 진동 에너지 수송 채널을 선택적으로 촉진하거나 억제 할 계획이다. 설명 된 방법은 IR 극성 응축 , 원격 에너지 전달 및 공동 화학을 포함한 다른 실제 응용 분야의 핵심입니다..
더 탐색 전자 스핀으로 진동 일관성 유지 추가 정보 : Bo Xiang et al. Microcavity 강한 빛-물질 결합, Science (2020)에 의해 가능해진 분자간 진동 에너지 전달 . DOI : 10.1126 / science.aba3544 Xiaoze Liu et al. 2 차원 원자 결정의 강한 빛-물질 결합, Nature Photonics (2014). DOI : 10.1038 / nphoton.2014.304 David M. Coles et al. 강하게 결합 된 광학 미세 공간 인 Nature Materials (2014) 에서 유기 염료 사이의 극성 매개 에너지 전달 . DOI : 10.1038 / nmat3950 저널 정보 : 과학 , 자연 광자 , 자연 재료
https://phys.org/news/2020-05-intermolecular-vibrational-energy-microcavity-strong.html
.Photon discovery is a major step toward large-scale quantum technologies
광자 발견은 대규모 양자 기술을 향한 주요 단계입니다
에 의해 브리스톨 대학 이 연구에서 사용 된 실리콘 광자 칩은 고품질 광자를 생성하고 방해합니다. 크레딧 : University of BristolMAY 20, 2020
브리스톨 대학교 (University of Bristol)의 물리학 자 팀은 대규모 양자 광자를 제공 할 수있는 최초의 통합 광자 소스를 개발했습니다. 양자 기술의 개발은 과학, 공학 및 사회 전반에 중대한 영향을 미칠 것을 약속합니다. 대규모의 Quantum 컴퓨터는 새로운 약물 및 재료의 설계와 같은 혁신적인 응용 프로그램을 통해 가장 강력한 최신 슈퍼 컴퓨터에서도 다루기 어려운 문제를 해결할 수 있습니다. 통합 양자 포토닉스는 소형 복합 광 회로 에서 광자 (단일 광 입자)를 생성하고 제어 할 수있는 능력으로 인해 양자 기술을 개발할 수있는 유망한 플랫폼입니다 . 통합 장치 제조를 위해 성숙한 CMOS 실리콘 산업을 활용하면 수천 밀리미터의 광섬유 및 구성 요소가있는 회로를 단일 밀리미터 규모의 칩에 통합 할 수 있습니다. 확장 가능한 양자 기술을 개발하기 위해 통합 된 포토닉스의 사용이 절실히 요구됩니다. 브리스톨 대학교는 Nature Communications에 발표 된 새로운 연구에 의해 입증 된 바와 같이이 분야의 개척자입니다 . 수석 저자 인 Stefano Paesani 박사는 다음과 같이 설명합니다. "통합 양자 광자 스케일링을 제한 한 중요한 과제는 고품질 단일 광자를 생성 할 수있는 온칩 소스가 없기 때문입니다. 저잡음 광자 소스가 없으면 회로 복잡도를 증가시킬 때 양자 계산 오류가 빠르게 누적됩니다. 또한, 소스의 광학적 손실은 양자 컴퓨터가 생성하고 처리 할 수있는 광자의 수를 제한한다. "이 연구에서 우리는이 문제를 해결하는 방법을 찾았고, 그렇게함으로써 우리는 대규모 양자 광자에 호환되는 최초의 통합 광자 소스를 개발했습니다 . 고품질 광자를 달성하기 위해, 우리는 새로운 기술을 개발했습니다." "웨이브 믹싱"-실리콘 도파관을 통해 전파되는 다중 모드의 빛이 비선형 적으로 간섭되어 단일 광자를 생성하기위한 이상적인 조건을 만듭니다. " 이탈리아의 트 렌토 대학교 (University of Trento)의 동료들과 함께 Bristol의 Quantum Engineering Technology Labs (QETLabs)에있는 Anthony Laing 교수의 연구팀 은 건물의 예고 된 Hong-Ou-Mandel 실험에서 광자 양자 컴퓨팅 을 위한 이러한 소스의 사용을 벤치마킹했습니다. 광학 양자 정보 처리의 블록, 그리고 지금까지 관찰 된 최고 품질의 온칩 광 양자 간섭을 얻었습니다 (96 % 가시성). Paesani 박사는 "이 장치는 모든 통합 광자 공급원에 대해 최고의 성능을 보여 주었다 : 스펙트럼 순도 및 99 % 및> 90 %의 광자 전복 효율의 불명확성." 중요한 것은, 실리콘 광소자는 상용 파운드리에서 CMOS 호환 공정을 통해 제작 되었기 때문에 단일 장치에 수천 개의 소스를 쉽게 통합 할 수 있다는 의미입니다. 양자 컴퓨팅 및 시뮬레이션의 EPSS (Engineering and Physical Sciences Research Council) 허브와 ERC (European Research Council)가 자금을 지원하는이 연구는 규모에 따라 양자 회로를 구축하는 주요 단계를 나타내며 여러 응용 분야를위한 길을 열어줍니다. "우리는 이전에 광자 양자 정보 처리의 스케일링을 제한했던 중요한 노이즈 세트를 해결했습니다. 예를 들어, 이러한 수백 개의 소스 어레이를 사용하여 단기 노이즈 노이즈 중간 스케일 양자 (NISQ) 광자 기계를 구축 할 수 있습니다. 분자 역학 시뮬레이션 또는 그래프 이론과 관련된 특정 최적화 문제와 같은 특수한 작업을 해결하기 위해 수십 개의 광자가 처리 될 수 있습니다. " 이제 연구원들은 거의 완벽한 광자 소스를 구축하는 방법을 고안했으며, 앞으로 몇 개월 동안 실리콘 플랫폼의 확장 성으로 인해 단일 칩에 수백에서 수백을 통합 할 수 있습니다. 이러한 규모로 회로를 개발하면 NISQ 광자 양자 기계가 현재 슈퍼 컴퓨터의 기능을 넘어 산업 관련 문제를 해결할 수 있습니다. Paesani 박사는 “또한 광자 소스 의 고급 최적화 및 소형화로 인해 우리의 기술은 통합 광자 플랫폼에서 내결함성 양자 작업으로 이어질 수 있으며 양자 컴퓨터의 잠재력을 최대한 발휘할 수 있습니다.
더 탐색 CMOS 호환 실리콘 질화물 도파관과 통합 된 2D 기반 단일 광자 방출기 추가 정보 : S. Paesani et al. 실리콘 양자 광자에서의 자연 에 가까운 자발적인 광자 소스, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16187-8 저널 정보 : Nature Communications 브리스톨 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-photon-discovery-major-large-scale-quantum.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.
.Antibody Neutralizes SARS and COVID-19 Coronaviruses – On Accelerated Path Toward Clinical Trials
항체는 SARS 및 COVID-19 코로나 바이러스를 중화합니다 – 임상 시험을 향한 가속화 된 경로
주제 :생화학코로나 바이러스 감염증 -19 : 코로나 19전염병공중 위생워싱턴 대학교바이러스학 으로 워싱턴 건강 과학 대학 / UW 의학 2020년 5월 20일 데이비드 비 슬러 UW 의학
S309라고하는 코로나 바이러스 중화 항체는 임상 시험을 향한 가속화 된 길에 있습니다. 2003 년 심한 급성 호흡기 증후군에서 회복 된 환자의 혈액 샘플에서 처음 확인 된 항체는 COVID-19 의 원인을 포함하여 관련 코로나 바이러스를 억제 합니다. S309라고하는 항체는 현재 가능한 임상 시험을 향한 다음 단계에서 Vir Biotechnology의 빠른 개발 및 테스트 경로에 있습니다. S309 항체에 대한 실험실 연구 결과는 2020 년 5 월 18 일자 Nature 판에보고되었다 . 논문의 제목은 "인간 단일 클론 항체에 의한 SARS-CoV 및 SARS-CoV2의 중화"입니다. 이 논문의 수석 저자는 University of Washington School of Medicine 의 생화학 조교수 David Veesler 와 Vir의 자회사 인 Humabs Biomed SA의 Davide Corti입니다.
https://youtu.be/KXGgbsfVT6g
주요 저자는 Humabs의 Dora Pinto와 Martina Beltramello와 Veesler 연구소의 연구원 인 Park Young-Jun과 Lexi Walls입니다. . Veesler는“우리는이 항체가 살아있는 시스템에서 아직 보호되지 않았 음을 보여줄 필요가있다”고 말했다. "현재 COVID-19를 유발하는 코로나 바이러스와 싸우는 것으로 입증 된 승인 된 도구 나 허가 된 치료제가 없습니다." 항체가 사람들에서 새로운 코로나 바이러스에 대해 작용하는 것으로 판명되면, 이는 대유행 병기의 일부가 될 수 있습니다. Veesler는 그의 실험실이 COVID 19 치료를위한 중화 항체를 찾는 유일한 실험실은 아니라고 말했다. 이 항체가 다른 점은 COVID-19가있는 사람이 아니라 17 년 전에 SARS 전염병에 감염된 사람에게서 검색이 이루어 졌다는 것입니다. Veesler는“이것은 우리가 다른 그룹에 비해 너무 빨리 움직일 수있게 해 준 것입니다. 과학자들은 SARS 생존자의 기억 B 세포로부터 관심있는 단일 클론 항체를 확인했다. 전염병에 따라 기억 B 세포가 형성됩니다. 그들의 혈통은 때로는 평생 지속될 수 있습니다. 그들은 일반적으로 과거에 신체가 축출 된 병원체 또는 이와 유사한 병원체를 기억하고 재감염에 대한 항체 방어를 시작합니다. SARS 생존자의 기억 B 세포로부터의 몇몇 항체는 코로나 바이러스의 단백질 구조에 관한 것이다. 이 구조는 세포에서 수용체를 인식하고 융합하여 유전 물질을 세포에 주입하는 코로나 바이러스의 능력에 중요합니다. 이 감염성기구는 코로나 바이러스를 관장하는 스파이크에 있습니다. S309 항체는 특히 코로나 바이러스가 세포로 진입하는 것을 촉진하는 스파이크 단백질을 표적으로하고 비활성화하는 데 강력하다. 숙주 세포에 대한 부착 부위 근처의 스파이크 단백질의 부분과 결합함으로써 SARS CoV-2를 중화시킬 수 있었다. 그들의 극저온 전자 현미경 연구 및 결합 분석을 통해, 연구진은 S309 항체가 SARS 및 COVID-19 바이러스뿐만 아니라 많은 sarbocovirus에 걸쳐 보존 된 코로나 바이러스의 결합 부위를 인식한다는 것을 알게되었습니다. 그렇기 때문에이 항체가 단일 마인드가 아닌 관련 코로나 바이러스에 작용할 수 있습니다. 회수 된 SARS 환자에서 확인 된 S309 항체와 다른 약한 항체를 결합 시키면 COVID-19 코로나 바이러스의 중화가 향상되었다. 이 다중 항체 칵테일 접근법은 단일 성분 항체 치료를 피할 수있는 돌연변이를 형성하는 코로나 바이러스의 능력을 제한하는 데 도움이 될 수 있다고 연구원들은 밝혔다. 과학자들은 이러한 초기 결과가 S309 항체를 단독으로 또는 혼합물로 사용하여 COVID-19 코로나 바이러스에 노출 될 위험이 높은 사람들을위한 예방 조치 또는 노출 후 치료를 제한하는 방법을 제시하기를 희망한다고 지적했습니다 또는 심각한 질병을 치료합니다.
참고 자료 : Dora Pinto, Park Young-Jun, Martina Beltramello, Alexandra C. Walls, M. Alejandra Tortorici, Siro Bianchi, Stefano Jaconi, Katja의“인간 단일 클론 SARS-CoV 항체에 의한 SARS-CoV-2의 중화 Culap, Fabrizia Zatta, Anna De Marco, Alessia Peter, Barbara Guarino, Roberto Spreafico, Elisabetta Cameroni, James Brett Case, Rita E. Chen, Colin Havenar-Daughton, Gyorgy Snell, Amalio Telenti, Herbert W. Virgin, Antonio Lanzavecchia, Michael S. Diamond, Katja Fink, David Veesler 및 Davide Corti, 2020 년 5 월 18 일, Nature . DOI : 10.1038 / s41586-020-2349-y 이 연구에 참여하는 다른 연구 기관으로는 프랑스 연구소 파스퇴르, 스위스 Università della Svizzera Italiana, 미주리 주 세인트 루이스 워싱턴 대학이 있습니다. 이 연구는 워싱턴 국립 아놀드 대학교 버로우즈 웰컴 펀드 (Burrough Wellcome Fund)로부터 전염병 병리학 상을 수상한 국립 알레르기 과학 연구소, 알레르기 및 전염병 연구소, 퓨 바이오 메디컬 학자 상 (Pew Biomedical Scholars Award) 수사관, Pasteur Institute, Lawrence Berkley National Laboratory의 Advanced Light Source의 빔라인. 연구원들은 독일 정부가 주최 한 GISAID의 EpiFlu 데이터베이스에서 바이러스 게놈 서열을 획득했습니다.
.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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