원자 크기의 기계를 만들려면 양자 역학이 필요합니다
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.The moon isn't 'dead': Ridges on lunar surface show signs of recent tectonic activity
달은 '죽지 않았다': 달 표면의 능선은 최근 지각 활동의 징후를 보인다
으로 첼시 Gohd 6 시간 전 "달이 오래 죽었다는 가정이 있지만 우리는 그렇지 않다는 것을 계속 발견하고 있습니다." 댓글 댓글 폭풍의 바다 (Oceanus Procellarum) 경계 구조가 빨간색으로 겹쳐져있는 지구에서 본 보름달. 과학자들은 이제 달의이 거대한 특징이 달의 형성 초기에 달의 용암에 의해 형성되었다고 생각합니다. 새로운 연구에 따르면 오늘날 달에 활성화 된 지각 시스템이있을 수 있습니다. 폭풍의 바다 (Oceanus Procellarum) 경계 구조가 빨간색으로 겹쳐져있는 지구에서 본 보름달. 과학자들은 이제 달의이 거대한 특징이 달의 형성 초기에 달의 용암에 의해 형성되었다고 생각합니다.
새로운 연구에 따르면 오늘날 달에 활성화 된 지각 시스템이있을 수 있습니다. (이미지 : © Kopernik Observatory / NASA / Colorado School of Mines / MIT / JPL / Goddard Space Flight Center)
달 은 결국 "죽지 않았다". 달 표면에서 새로 발견 된 융기 부분은 과학자들이 달에 활성 지각 시스템이 있다고 생각하게합니다. NASA의 Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) 의 데이터를 사용하여 연구자들은 달의 근방 표면에 퍼져있는 기반 암반, 달 반 달림 또는 가루 달 "토양"이 없는 많은 산마루를 발견했습니다 . 바위로 얼룩덜룩 한이 융기 부분은 너무 오래 전에 지각 활동이 달 표면을 부러 뜨렸다는 증거가 될 수 있습니다. 달 표면의 대부분은 달의 반석으로 덮여 있지만,이 노출 된 기반암에는 드문 패치가 있습니다. 그러나 regolith가 표면에 빠르게 쌓이기 때문에 달에 암반이 노출 된이 융기 부분을 만드는 것이 있어야합니다. Peter Schultz, Brown University의 지구, 지구 및 지구 과학과 교수 및 설명하는 새로운 연구의 공동 저자 결과 는 성명서에서 말했다 . 관련 : 달 먼지는 미래의 음력 탐험가에게 문제가 될 수 있음 NASA의 Lunar Reconnaissance Orbiter의 적외선 (왼쪽 위) 및 기타 이미지는 능선이없고 달이없는 달의 반점을 보여줍니다. 이러한 관찰은 오늘날 달에 활발한 지각 활동이 있다는 증거 일 수 있습니다. NASA의 Lunar Reconnaissance Orbiter의 적외선 (왼쪽 위) 및 기타 이미지는 능선이없고 달이없는 달의 반점을 보여줍니다. 이러한 관찰은 오늘날 달에 활발한 지각 활동이 있다는 증거 일 수 있습니다. (이미지 제공 : NASA)
기반암이 노출 된 산마루는 이전에 보았지만, 용암이 한 번 흘러 나갔다는 증거와 무게와 움직임으로 산마루가 만들어 졌다는 증거로 설명 할 수있다. 그러나이 새로운 연구에서, 고대 화산 활동으로 설명 할 수없고 최근의 지각 활동과 관련이있는 능선이 발견되었습니다. "여기서 우리가 찾은 분포는 다른 설명을 구걸한다"고 그는 말했다. 슐츠는 "달이 오래 죽었다는 가정이 있지만 우리는 그렇지 않다는 것을 계속 발견하고있다"고 말했다. "이 논문에서, 달은 여전히 현재 삐걱 거리고 갈라져있을 가능성이 있으며,이 융기 부분에 대한 증거를 볼 수 있습니다." 이러한 관찰을 위해 스위스 베른 대학의 대학원생 인 Adomas Valantinas가 이끄는 연구팀은 브라운에 방문한 학생이 달 표면의 온도를 측정하는 LRO의 Diviner 기기를 사용했습니다. 신성한 데이터는 그들이 달의 반석으로 덮인 지역이 반석이없는 기반암의 노출 된 지역보다 더 차가워지기 때문에 특정 지역에 어떤 유형의 암석과 어떤 유형의 표면이 놓여 있는지를 결정할 수있게 해주었다. 이 관측을 사용하여이 팀은 달 표면 근처의 달 마루 (달의 큰 어두운 패치)에있는 좁은 융기 부분에서 500 개의 노출 된 기반암을 발견 할 수있었습니다. 발란 티아나와 슐츠는 노출 된 산마루를 모두 찾아내어 2014 년 NASA의 GRAIL 임무에서 발견 된 달 크러스트의 고대 균열과 완벽하게 일치하는 것으로 나타났습니다. Schultz는“이것은 거의 일대일 상관 관계입니다. "우리가보고있는 것은 달의 내부에서 일어나는 일들에 의해 진행되는 진행 과정이라고 생각하게한다." Schultz와 Valantinas는 발견 한 것은 Active Nearside Tectonic System 또는 ANTS라고합니다. 이 시스템 내에서, 그들은 GRAIL에 의해 발견 된 고대 균열 위에있는 융기 부분이 여전히 오늘날 위로 올라가고 있으며, 표면 균열이 있고 암반이 갈라져서 암반이 노출되도록합니다. 그들은 regolith가 일반적으로 표면을 빠르게 덮기 때문에 달이 큰 영향을 미쳤을 때 수십억 년 전에 ANTS가 시작되었을 것이라고 생각합니다. 그러나 그와 같은 활동은 오늘날에도 계속 진행될 수 있으며, 융기 부분을 계속 밀어 내고 균열을 일으키고 기반암을 노출시킬 수 있다고 연구원들은 말했다. Schultz는 "거대한 영향은 오래 지속되는 영향을 미칩니다. 달은 긴 기억력을 가지고 있습니다. 오늘날 표면에서보고있는 것은 긴 기억과 비밀에 대한 증거입니다."라고 Schultz는 말했습니다. 새로운 연구, 저널 지질학 년 4 월 13 일 발표 된 달에 최근의 지각 활동에 대한 유일한 증거가 아니다. 예를 들어, 1960 년대 후반과 1970 년대 초 아폴로 우주 비행사들이 달 표면에 설치 한 지진계는 수많은 지진을 발견하여 과학자들이 달의 장기 냉각을 추적했습니다. 이 냉각은 수축을 일으켜 취성 음력 지각이 갈라지고 떨립니다 .
https://www.space.com/moon-ridges-regolith-recent-tectonic-activity.html?utm_source=notification
.Scholes finds novel magnetic field effect in diamagnetic molecules
Scholes, 반자성 분자에서 새로운 자기장 효과 발견
에 의해 프린스턴 대학 프린스턴 대학 화학부는 이번 주에 적용된 자기장이 약자 성 또는 반자성 분자의 전자 구조와 상호 작용하여 자신의 지식으로는 이전에 문서화 된 적이없는 자기장 효과를 유도 할 것이라는 연구 결과를 발표했다. 최대 25 테슬라의 자기장을 실험적으로 적용하면, 고유 자성이 거의없는 분자는 자기 민감성 광학 및 광 물리 특성을 나타냅니다. 학점 : Bryan Kudisch, 프린스턴 대학교 화학과
프린스턴 대학 화학부는 이번 주에 적용된 자기장이 약자 성 또는 반자성 분자의 전자 구조와 상호 작용하여 자신의 지식으로는 이전에 문서화 된 적이없는 자기장 효과를 유도 할 것이라는 연구 결과를 발표했다. 25 테슬라의 자기장까지의 실험 프로그램으로 작은 고유의 자기 전시 자기 성 광과 같은 광 물리 특성을 갖는 분자는, 용지에 따르면, 출판 "링 전류 25 테슬라 방향족 발색단의 광전 특성을 변조" 논문집 PNAS ( National Academy of Sciences ). William S. Todd 화학 교수 인 Gregory Scholes와 5 학년 대학원생이자 논문의 주요 저자 인 Bryan Kudisch는 이번 발견을 통해 과학자들이 일부 분자 종류의 전자 및 광 물리학 적 특성을 근본적으로 바꿀 수 있다고 말했다. "핸들"로서 자기장. Scholes Group의 연구원들은 지구보다 거의 1M 배 강한 자기장을 실험함으로써 모델 비자 성 유기 발색단의 광전자 특성을 수정할 수있었습니다. 논문에 따르면, 변형은 방향족 분자에서 고리 전류의 유도로부터 발생한다. 쿠 디쉬는“금속이없고 고유 자성이없는 유기 분자는 그러한 자기장 효과를 기대할 수 없다”고 말했다. "우리는 지구상에서 생성 된 가장 큰 자기장을 사용하고 있습니다. 그러나 동시에, 우리는 전에 본 적이없는 것을보고 있습니다. 그런 다음 일반적으로 자기장 효과를 불러오는 적절한 설명을 생각해냅니다. 핵 자기 공명 (NMR)에서 볼 수있는 방향족 고리 전류는 매우 만족 스럽습니다. " 방향족 고리 전류는 방향족성에 의해 비편 재화 된 전자가 자기장이 방향족 평면에 수직으로 적용될 때 원형으로 움직이며, 일반적으로 NMR 분광법에서 근처 원자의 화학적 이동을 방해하는 제안으로 이해 될 수있다. Kudisch 박사는“이 연구는 이것이 실제 화학적 영향을 나타내는 현상임을 보여줍니다. "여기, 우리는 한 가지 유형의 분광법에서 흔한 일을했으며 우리의 분광법을 사용하는 동안 완전히 예상치 못한 방식으로 변형되는 방법을 보여주었습니다." 실험을 위해 연구원들은 프탈로시아닌이라는 방향족 발색단을 선택했습니다. 프탈로시아닌은 자연의 흡광 제인 엽록소와 유사한 분자 구조를 갖지만 가시광 선의 흡수는 강하고 안정성은 더 높습니다. 이 모델 프탈로시아닌 화합물 및 이의 응집체에 대한 계산은 프탈로시아닌의 광 흡수 능력에 대한 명백한 자기장 의존적 변화를 보여 주었다. 이러한 결과는 반자성 분자의 흡수 스펙트럼에 대한 자기장 의존적 변화를 최초로 보여줍니다. 그러나 연구자들이 실험이 명확 해 지도록 솔레노이드의 고전적인 아날로그를 적용 할 때까지는 아니었다. 솔레노이드는 스프링처럼 배열 된 와이어의 전도성 루프를 사용하여 전기 및 자기 에너지를 효과적으로 변환하는 전자기 장치입니다. Kudisch는 그들의 생각이 솔레노이드의 거동에 근거하여 프탈로시아닌 응집체에서 관찰되는 증가 된 자기장 감도가 응집체에서 프탈로시아닌 고리의 상대적 배열에 의존 할 수 있다고 합리화 할 수 있다고 말했다. "이것은 우리의 계산 지원에 추가적인 검증을 추가했을뿐만 아니라 결합 된 방향족 고리 전류에 대한이 개념에 대한 신뢰도를 높였습니다. 골재에서 인접한 프탈로시아닌 발색단의 고리 전류는 자기장 감도의 증폭에 의존하는 기하학을 가지고 있습니다." 쿠 디쉬. "그냥 솔레노이드처럼." 3 년 전에 시작된이 연구 프로젝트는 높은 자기장과 초고속 분광기 기능을 사용한 실험을 결합했습니다. 그것의 일부는 플로리다 탤러 해시의 National High Magnetic Field Facility에서 Split-Florida Helix Magnet로 수행되었으며, 이는 NMR 분광법에 대해 세계에서 가장 강력한 자석을 자랑합니다. 이 독창적 인 자석은 지구상에서 가장 강력한 솔레노이드 인 완전히 저항하는 방식으로 최대 25T의 자기장 강도에 도달하고이를 유지할 수 있습니다 . 작동 할 때, 자석은 도시에서 2 %의 전력을 사용합니다. 스콜스는 PNAS 논문이 플로리다 스 플리트-헬릭스 마그넷을 이용한 연구에서 두 번째 출판물을 기록했다고 밝혔다. 그의 그룹의 역할은 자석에 연결되는 초고속 레이저 시스템을 제안하고 디자인하는 것이 었습니다. "NMR 자석에서 이러한 높은 자기장을 얻는 것은 비교적 쉽지만, 우리의 실험을 위해서는 빛을 얻어서 샘플에 비추고 그 빛을 꺼야합니다. 그래서 우리는 Tallahassee에 실험실이 필요했습니다. Kudisch는 이렇게 말했습니다. 쿠 디쉬 교수는 실험을 위해 유기 나노 입자 형태의 프탈로시아닌 응집체를 얻는 것이 프린스턴 화학 화학 공학부와의 이전의 협력으로 인해 "가장 간단한 부분"이라고 말했다. 이 논문의 다른 협력자들은 Milan Polytechnic, National University of Cordoba를 포함합니다. 그는 Scholes Lab에서 조사의 "선택적"분위기가 프로젝트의 성공에 기여했다고 전반적으로 말했다. Kudisch 교수는“이 실험실은 물리 화학에서 가장 시급한 문제 중 일부에 대해 아무도 생각하지 않고 우리가 생각 해낸 아이디어가 테스트 가능한지 알아낼 수 없다”고 말했다. "실제로 잠수 할 때 우리가 관심을 가지는 것은 초고속 분광기의 토끼 구멍 깊이와 다양한 분야에서 배울 수있는 것입니다."
더 탐색 높은 자기장에서 모든 것이 강자성이있는 것은 아닙니다 추가 정보 : Bryan Kudisch el al., "링 전류는 25T에서 방향족 발색단의 광전자 특성을 조절 합니다. " PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1918148117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 Princeton University 제공
https://phys.org/news/2020-05-scholes-magnetic-field-effect-diamagnetic.html
.Microorganisms in parched regions extract needed water from colonized rocks
마른 지역의 미생물은 식민지 암석에서 필요한 물을 추출합니다
에 의해 캘리포니아 대학교 어바인 미생물 (녹색으로 강조 표시)은 석고 바위 (보라색으로 강조 표시)를 식민지에서 물을 추출합니다. UCI와 Johns Hopkins 연구원은이 시아 노 박테리아의 생존 메커니즘을 이해하기 위해 실험실 실험을 실시하여 그들이 차지하는 물질을 무수 상태로 변형 시켰다는 것을 확인했습니다. 크레딧 : David Kisailus / UCI 2020 년 5 월 4 일
지구상에서 가장 빠른 곳 중 하나 인 칠레 북부의 아타 카마 사막에서 미생물은 식민지에서 나온 암석에서 물을 추출하여 존재를 알아낼 수 있습니다. Johns Hopkins University와 UC Riverside뿐만 아니라 캘리포니아 대학, Irvine의 연구원들은 현장 및 실험실 실험을 통해 일부 시아 노 박테리아가 가혹한 환경에서 생존하는 메커니즘에 대한 심층적 인 이해를 얻었습니다. 오늘 국립 과학원 (National Academy of Sciences) 절차에 발표 된 새로운 통찰력 은 화성과 같은 증거가 많지 않은 곳에서 생명체가 어떻게 번영 할 수 있으며 건조한 지역에 사는 사람들이 언젠가 가용 광물에서 수분을 공급받을 수 있는지를 보여줍니다. UCI 재료 과학 및 공학 교수 인 데이비드 키세 일러스 (David Kisailus)는“육군 연구소는 극한 환경에서 유기체가 어떻게 생존 할 수 있는지 이해하기를 원하기 때문에이 프로젝트에 자금을 지원했다. "또한 그들은 사막 한가운데 또는 다른 행성을 탐험하는 동안 인간이 가장 가혹한 조건에 대처할 수 있도록 번역을 도와 주길 원했습니다." 연구팀은 전 세계 사막에서 발견되는 방습 내성 시아 노 박테리아 인 Chroococcidiopsis와 물 함유 황산 칼슘 기반 미네랄 인 석고의 상호 작용에 초점을 맞추었다. 식민지 생활 양식은 얇은 바위 층 아래에 존재 하여 아타 카마의 높은 태양 복사, 극도의 건조 및 폭행 바람으로부터 보호합니다. Johns Hopkins University 생물학과의 공동 저자 인 Jocelyne DiRuggiero 부교수는 외딴 사막으로 가서 석고 샘플을 수집했습니다.이 샘플은 미국에서 실험실로 가져 왔습니다 시아 노 박테리아를 포함한 작은 조각을 잘라 Kisailus의 실험실로 보냈습니다. 재료 분석. 연구의 가장 놀라운 발견 중 하나에서, 연구원들은 미생물이 그들이 차지하는 암석의 본질을 변화 시킨다는 것을 알게되었습니다. 물을 추출하면 석고에서 탈수 된 광물 인 석고에서 무수물로 상 변환됩니다. DiRuggiero에 따르면, 출판 된 연구의 원동력은 재료 과학 및 공학의 UCI 박사 후 학자 인 Wei Huang이 아타 카마에서 수집 된 석고 샘플에서 무수물과 시아 노 박테리아의 농도가 겹치는 것을 발견 한 데이터를 발견했을 때 발생했습니다. Kisailus 박사는“ 미생물이 식민화 된 암석 지역을 분석 한 결과 황산 칼슘 의 탈수 된 상을 발견 하여 생존을 위해 암석에서 물을 추출 할 수 있다고 제안했다. "우리는 그 가설을 검증하기 위해 좀 더 통제 된 실험을 원했습니다." DiRuggiero의 팀은 유기체가 물이 있거나 습도가 높은 환경을 모방하고 완전히 건조 된 두 가지 조건에서 쿠폰이라고 불리는 반 밀리미터 크기의 암석 덩어리를 식민지로 만들었습니다. 수분 속에서 석고는 무수물 상으로 변하지 않았다. 시아 노 박테리아는 "바위에서 물이 필요하지 않았으며 주변에서 물을 얻었습니다"라고 Kisailus는 말했습니다. 그러나 스트레스 조건 하에서 미생물은 석고에서 물을 추출하는 것 외에 다른 대안이 없었기 때문에 물질에서 이러한 상 변환을 유도했다”고 말했다. 그의 팀은 고급 현미경과 분광법의 조합을 이용하여 생물학적 및 지질 대응 물 사이의 상호 작용을 조사하여 유기산을 함유 한 생물막을 배설함으로써 유기체가 작은 광부와 같은 암석에 닿는 것을 발견했습니다 . 황은 라만 분광계가 장착 된 변형 전자 현미경을 사용하여 시아 노 박테리아가 산을 사용하여 특정 결정 학적 방향으로 석고를 관통한다는 것을 발견했다. Kisailus는이 프로젝트가 미생물 학자와 재료 과학자 사이의 학제 간 협력의 훌륭한 예라고 말했다. DiRuggiero 박사는“연구자들은 미생물이 미네랄에서 물 을 추출 할 수 있다고 오랫동안 의심해 왔지만 이것이 처음으로 증명 된 것”이라고 말했다. "이것은 생명의 건조 한계에 살고있는 미생물에 대한 놀라운 생존 전략이며, 다른 곳에서 생명을 찾는 데 도움이 될 것입니다." 로버트 Kokoska, 박사, 육군 연구 사무실에서 프로그램 매니저, 개발 명령의 육군 연구소는 지적 미국 육군 전투 기능의 요소는 "육군은에 잘 적응 미생물 방법에 큰 관심이 극한 환경이 될 수 있습니다 이 연구는 이러한 거친 환경 내에서 재료 합성 및 발전과 같은 새로운 응용 분야를 위해 개발되었습니다.이 연구는 여러 환경 문제에 직면하여 생존력을 유지하기 위해 사막에 사는 이러한 미생물이 사용하는 진화 된 설계 전략을 밝혀 낼 수있는 중요한 단서를 제공합니다.
더 탐색 Laguna La Brava의 미생물 생태계는 새로운 미생물을 포함 할 수 있습니다 추가 정보 : Wei Huang el al., "사막 식민 미생물에 의한 석고 암석에서의 물 추출 메커니즘", PNAS (2020). www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.2001613117 저널 정보 : 국립 과학 아카데미의 절차 에 의해 제공 캘리포니아 대학교 어바인
https://phys.org/news/2020-05-microorganisms-parched-regions-colonized.html
.To make an atom-sized machine, you need a quantum mechanic
원자 크기의 기계를 만들려면 양자 역학이 필요합니다
에 의해 싱가포르 국립 대학 단일 원자 장치를 사용한 실험은 연구자들이 기계가 원자 규모로 축소 될 때 양자 효과가 어떤 영향을 미치는지 이해하는 데 도움이됩니다. 크레딧 : Aki Honda / 싱가포르 국립 대학교 양자 기술 센터
다음은 기계 소형화에 관한 새로운 장입니다. 싱가포르 실험실의 연구원들은 단일 원자가 엔진 또는 냉장고 역할을 할 수 있음을 보여주었습니다. 이러한 장치는 에너지 흐름을 제어하기 위해 미래의 컴퓨터와 연료 전지로 설계 될 수 있습니다. Dario Poletti는 "컴퓨터 나 랩탑 내부에 열이 많이 나는 방법에 대해 생각해보십시오. 오늘날 공기를 불어 넣는 팬으로 냉각시킵니다. 나노 머신이나 양자 컴퓨터에서는 냉각을하는 소형 장치가 유용 할 수 있습니다"라고 Dario Poletti는 말합니다. 싱가포르 기술 디자인 대학 (SUTD)에서. 이 작업은 이러한 장치의 역학에 대한 새로운 통찰력을 제공합니다. 이번 연구는 CQT (Center for Quantum Technologies) 연구원과 싱가포르 국립 대학교 (NUS), SUTD 및 독일 아우 크스 부르크 대학 (University of Singapore)의 물리학과 연구원들이 참여한 공동 작업입니다. 결과는 5 월 1 일에 동료 검토 저널 npj Quantum Information 에 발표되었습니다 . 엔진과 냉장고는 시스템 내에서 에너지 가 어떻게 이동하고 유용한 작업을 추출 할 수있는 방법을 알려주는 과학의 한 분야 인 열역학에 의해 설명되는 기계 입니다. 클래식 엔진은 에너지를 유용한 작업으로 바꿉니다. 냉장고는 열을 전달하여 지역 온도를 낮추는 역할을합니다. 그들은 어떤 의미에서 반대입니다. 사람들은 단일 원자 , 단일 분자 및 다이아몬드 결함을 사용하기 전에 작은 열 엔진을 만들었습니다 . 이 장치의 주요 차이점은 동작에 양자 성이 있다는 것입니다. NUS CQT의 수석 조사관 인 Manas Mukherjee는“우리는 단지 몇 개의 원자 만으로 열역학적 소자를 만들 수있는 방법을 이해하고 싶다 . 물리학은 잘 이해되지 않았기 때문에 우리의 연구는 무엇이 가능한지 아는 것이 중요하다”고 말했다. 실험 작업. 연구원들은 단일 바륨 원자의 열역학을 연구했습니다. 그들은 사이클의 일부로 레이저가 원자의 전자 중 하나를 두 에너지 레벨 사이에서 이동 시켜 원자의 진동으로 일부 에너지를 밀어 넣는 방식을 고안했습니다 . 자동차 엔진이 피스톤을 움직이고 배터리를 충전하기 위해 휘발유를 소비하는 것처럼 원자는 레이저의 에너지를 연료로 사용하여 진동 운동을 증가시킵니다. 원자의 진동은 배터리처럼 작용하여 나중에 추출 할 수있는 에너지를 저장합니다. 사이클을 재정렬하면 원자는 냉장고처럼 작용하여 진동에서 에너지를 제거합니다. 두 가지 작동 모드에서 양자 효과는 원자의 전자 상태와 진동 사이의 상관 관계에 나타납니다. 폴 레티는“ 이런 규모 에서 엔진과 부하 사이 의 에너지 전달 은 다소 희미하다. 더 이상 단순히 부하에 대한 작업을 수행 할 수 없으며 열을 전달할 수밖에 없다”고 말했다. 그는 NUS Physics의 공동 연구자 Jiangbin Gong과 Augsburg의 Peter Hänggi와의 이론을 연구했다. 퍼지가 프로세스의 효율성을 떨어 뜨리지 만 실험자들은 여전히 작동하게 만들 수 있습니다. Mukherjee와 동료 인 노아 반 호른, 다현 and, 타룬 두타는 전자 (음전하)가 제거 된 바륨 원자를 사용했다. 이로 인해 원자가 양전하를 띠게되므로 전기장에 의해 금속 챔버 내부에보다 쉽게 고정 될 수 있습니다. 다른 모든 공기는 주변에서 제거됩니다. 그런 다음 원자를 레이저로 압축하여 4 단계 사이클을 통해 원자를 이동시킵니다. 연구원들은 2 ~ 15 회주기를 적용한 후 원자의 진동을 측정했습니다. 그들은 주어진 횟수의 사이클을 150 번까지 반복하여 평균적으로 얼마나 많은 진동 에너지가 존재하는지 측정했다. 그들은 원자가 엔진 사이클로 가득 차면 진동 에너지가 증가하고 zaps가 냉장고 사이클을 따라 가면 감소하는 것을 볼 수있었습니다. 원자 크기의 기계를 이해하려면 복잡한 계산과 관찰이 필요합니다. 연구팀은 유용한 작업으로 변환 할 수있는 에너지 인 에르고 트로피와 시스템의 장애와 관련된 엔트로피로 알려진 두 가지 열역학적 양을 추적해야했습니다. 원자 기계가 작동함에 따라 인체 공학과 엔트로피가 증가합니다. 첫 번째 저자와 박사는 여전히 그것을 보는 간단한 방법이 있다고 말합니다. Van Horne 학생은 "느슨하게 말하면, 아이들에게 설탕이 너무 많이 공급 될 때와 같이 자유 에너지로 가득 찬 엔트로피를 만드는 작은 기계를 설계했습니다."
더 탐색 혁신적인 열 엔진은 하나의 전기적으로 충전 된 칼슘 원자를 사용합니다 추가 정보 : Noah Van Horne et al, 양자 부하를 가진 단일 원자 에너지 변환 장치, npj Quantum Information (2020). DOI : 10.1038 / s41534-020-0264-6 싱가포르 국립 대학교 제공
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.Mapping Methane Emissions on a Global Scale
세계적인 규모로 메탄 배출량 매핑
주제 : 대기 과학환경유럽 우주국메탄오염 으로 유럽 우주국 (ESA) 2020년 5월 4일 비정상적인 메탄 농도 샘플 이 이미지는 2019 년 동안 비정상적인 메탄 농도의 샘플을 보여줍니다. 원의 크기와 색상은 감지 된 깃털의 크기와 강도를 나타냅니다. 색이 붉을수록 메탄 가스의 농도가 높아집니다. 크레딧 : Kayrros에서 처리 한 수정 된 Copernicus Sentinel 데이터 (2019) 포함
기후 변화에 대항하기위한 중요한 새 도구를 사용할 수 있습니다. 이 새로운 기술은 Copernicus Sentinel-5P 위성의 데이터를 사용하여 전 세계 메탄 배출량을 추적하고 표시 할 수 있습니다. 메탄은 두 번째로 중요한 온실 가스이며 대기 중 농도는 현재 연간 약 1 %의 비율로 증가하고 있습니다. 그것은 이산화탄소보다 더 많은 태양으로부터 열을 효과적으로 흡수하고 대기의 온난화에 크게 기여합니다. 결과적으로 메탄 배출량을 추적하고 규제해야하는 수요가 증가하고 있습니다. 유럽 기술 스타트 업인 Kayrros의 과학자들은 최근 전 세계적으로 메탄 배출량을 모니터링하는 플랫폼을 개발했습니다. 이 연구 결과는 Copernicus Sentinel-5P 데이터와 지상 센서 데이터, 위치 추적 및 소셜 미디어 데이터와 같은 다양한 다른 소스의 추가 정보를 활용하는 기술에서 비롯되었습니다. 페름기 분지 풍향 페름기 분지 : 풍향. 크레딧 : Kayrros 이 외에도 Copernicus Senti n -1 및 Sentinel-2 미션의 보충 데이터가 사용되어 전 세계 메탄 누출 위치, 역가 및 규모를 정확히 파악할 수있었습니다. 그들의 연구에 따르면 전 세계에서 한 번에 약 100 개의 대량 방출 메탄 누출이 발생합니다. 이 배출의 약 50 %는 석유 및 가스, 석탄 채굴 및 기타 중공업 분야에서 활동합니다. 여기에 소개 된 4 개의 이미지 시퀀스는 미국의 페름기 분지에서 메탄 가스를 감지하는 것을 보여줍니다. Kayrros의 제품 관리자 인 Jean Bastin은 다음과 같이 설명합니다. 이는이 부문이 독일과 프랑스의 연간 이산화탄소 배출량과 동등한 양의 메탄을 배출한다는 것을 의미합니다.”
페름기 분지 오일 및 가스정 페름기 분지 : 유정 및 가스정. 크레딧 : Kayrros
국제 에너지기구 (International Energy Agency)의 최근 메탄 추적기는 정확한 탐지 데이터를위한 위성 데이터의 중요성을 강조했다. 이 기술 이전에는 엔지니어링 추정치가 메탄 수준에 대한 대부분의 벤치 마크의 기초로 남아있었습니다. 메탄을 실시간으로 감지 할 수있는이 새로운 기능은 기후 정책의 방향을 크게 변화시킬 것이며 새로운 기술의 이점은 여러 가지입니다. Josef Aschbacher의 ESA 지구 관측 프로그램 담당 이사는“공공 부문에서 메탄 강도에 대한 검증되지 않은 가정 대신 메탄 배출량에 대한 관측 된 데이터를 사용하면 연간 온실 가스 배출량 의 정확성 이 향상 될 것 입니다. "정부와 규제 기관의 경우이 기술은 메탄 배출 기준을 설정하고 발생하는 탄소 강도 변화를 모니터링 할 수있는 경우 에너지 정책에 대한 더 나은 결정을 가능하게합니다."
페름기 분지 최근 우물 완료 페름기 분지 : 최근의 완성. 크레딧 : Kayrros
석유 및 가스 산업에서 메탄 배출량 측정에 적극적으로 참여하고 원인을 다루는 기업은 더 깊은 투자자 기반, 낮은 자본 비용, 높은 수익 및 높은 주가로 시장에서 보상받을 것입니다 . 이 기술은 또한 투자자에게 회사의 풋 프린트에 대한 독립적 인 검증을 제공하고 관리 팀과 협력하여 완화 전략에 대한 참여를 촉진합니다. 투자자는 이제 선별 목적으로 에너지 생산자와 소비자의 메탄 강도를 측정 할 수 있습니다. ESA의 Copernicus Sentinel-5P 임무 관리자 인 Claus Zehner는 다음과 같이 말합니다.“이산화탄소와 마찬가지로, 인간 활동은 자연 흡수로 상쇄 될 수있는 것보다 대기 중의 메탄 농도를 빠르게 증가시키고 있습니다. 따라서 효과적인 메탄 배출의 전 세계 모니터링이 필수적이며 Kayrros는 고유 한 Copernicus Sentinel-5P 메탄 측정을 기반으로이를위한 새로운 도구를 개발했습니다.”
페름기 분지 관측 메탄 누출 페름기 분지 : 메탄 누출이 관찰되었습니다. 크레딧 : Kayrros
다른 유럽 우주 기관들도 이러한 측정 도구 개발을 지원하는 데 똑같이 참여하고 있습니다. 프랑스 우주국 CNES의 혁신 담당 이사 인 Gilles Rabin은 다음과 같이 말했습니다 :“프랑스에 설립 된 회사 인 Kayrros가 위성 기술을 사용하여 메탄 배출에 관한 상세한 데이터를 최초로 생산 한 것을 특히 기쁘게 생각합니다. “이것은 유럽 우주 관측 기술에 대한 ESA의 전략과 투자에 대한 증거입니다. 우리는 두 조직과 관계를 맺게되어 매우 자랑 스럽습니다.” Kayrros의 CEO 인 Antoine Rostand는“Copernicus Sentinel-5P 위성 이미지와 Kayrros 기술의 결합으로 개별 메탄 누출의 특성을 파악하고 추적 할 수있는 능력을 처음으로 얻었습니다. 우리는 함께 유럽과 ESA가 기후 변화와 맞서 싸우는 새로운 기술을 개척하고 있음을 보여줍니다.”
https://scitechdaily.com/mapping-methane-emissions-on-a-global-scale/
.Using the Universe’s Coldest Material in a New Search for Dark Matter
암흑 물질에 대한 새로운 검색에서 우주에서 가장 차가운 물질 사용
TOPICS : 천체 물리학암흑 물질ICFO광학인기 으로 광자 과학의 ICFO - 연구소 2020 년 5 월 2 일 보스-아인슈타인 응축 코 마네 토 미터 Bose-Einstein condensate coagnetometer는 동일한 공간파 함수에 포함 된 87Rb의 두 개의 별개의 원자 내부 상태에 의해 형성됩니다. 크레딧 : ICFO / P. Gomez & M. Mitchell
과학자들은 우주를 관찰하고 질량의 약 80 %가“암흑 물질”인 것으로 판단하여 중력을 발휘하지만 빛과 상호 작용하지 않으므로 망원경으로는 볼 수 없습니다. 우주론과 핵 물리학에 대한 우리의 현재 이해는 암흑 물질이 특이한 대칭 특성을 가진 가상 입자 인 액시온으로 만들어 질 수 있음을 시사한다. 피지컬 리뷰 레터 (Physical Review Letters)에 게재 된 새 기사에서 ICFO 연구원 인 Pau Gomez, Ferran Martin, Chiara Mazzinghi, Daniel Benedicto Orenes 및 Silvana Palacios는 ICFO Morgan W. Mitchell의 ICREA 교수가 이끄는 방법에 대해보고합니다. Bose-Einstein condensates (BEC)의 고유 한 특성을 사용하여 액시온을 검색합니다. 액시온 (존재한다면)은 "이국적인 스핀 의존 력"을 의미 할 것이다. 가장 잘 알려진 스핀 의존 력 인 자기는 북쪽을 가리키는 나침반 바늘처럼 전자가 자기장을 따라 스핀을 가리키게합니다. 자기는 가상 광자에 의해 운반되는 반면, "이국적인"스핀-의존적 힘은 가상 액시온 (또는 액시온-유사 입자)에 의해 전달 될 것이다. 이 힘은 전자와 핵 모두에 작용할 것이며, 자석뿐만 아니라 일반적인 물질에 의해서도 생성 될 것입니다. 액시온이 존재하는지 알기 위해 좋은 방법은 핵이 다른 물질을 가리키는 것을 선호하는지 보는 것입니다. 동일한 위치에 자기 센서와 쌍을 이루는 "자 기계"를 사용하여 여러 실험에서 이미 이러한 힘을 찾고 있습니다. 두 센서의 신호를 비교하면 일반 자기장의 영향을 제거 할 수 있으며 새로운 힘의 영향 만 남습니다. 지금까지, 자 기계는 약 1 미터 이상에 달하는 스핀 의존적 힘만 찾을 수있었습니다. 단거리 스핀 의존 력을 찾으려면 더 작은 자계가 필요합니다. Bose Einstein Condensates (BEC)는 거의 0으로 냉각 된 가스 입니다. BEC는 초 유체이기 때문에 구성 원자는 마찰없이 몇 초 동안 자유롭게 회전 할 수있어 자기장과 새로운 이국적인 힘에 매우 민감합니다. BEC는 또한 크기가 약 10 마이크로 미터로 매우 작습니다. 그러나 BEC 자력계를 만들려면 까다로운 문제를 해결해야합니다. 두 개의 BEC 자력계를 같은 소량으로 넣는 방법. 그들의 연구에서 Gomez와 그의 동료들은 동일한 87Rb BEC의 두 가지 다른 내부 상태를 사용하여이 문제를 해결할 수 있다고보고했다. 실험 결과는 일반적인 자기장에서 발생하는 소음에 대한 높은 내성 및 이전 실험보다 훨씬 짧은 범위의 이국적인 힘을 찾는 능력을 확인합니다. 액시온을 찾는 것 외에도이 기술은 초 콜드 충돌 물리학의 정밀 측정 및 BEC에서의 양자 상관 관계 연구를 향상시킬 수 있습니다. Reference: “Bose-Einstein Condensate Comagnetometer” by Pau Gomez, Ferran Martin, Chiara Mazzinghi, Daniel Benedicto Orenes, Silvana Palacios and Morgan W. Mitchell, 29 April 2020, Physical Review Letters. DOI: 10.1103/PhysRevLett.124.170401
https://scitechdaily.com/using-the-universes-coldest-material-in-a-new-search-for-dark-matter/
.Probing Ultracold Quantum Gases With Sound Waves to Reveal the Unique Properties of Superfluids
음파로 초 냉각 양자 가스를 조사하여 초 유체의 고유 한 특성을 드러냄
주제 : 광학입자 물리학양자 물리학 으로 우수의 함대 / ARC 센터 2020년 5월 3일 초저온 원자 실험실 Swinburne University of Technology의 초저온 원자 실험실. 크레딧 : FLEET 음파는 특정 초전도체와 핵 물질의 형태를 설명하기위한 모델 시스템 인 초저온 양자 가스의 고유 한 특성을 보여줍니다. 새로운 호주 연구에 따르면 양자 가스에서 음파로 에너지가 전파되는 것을 조사하여 온도의 함수로서 음파의 성질에 큰 변화가 있음을 밝혀 냈습니다. 낮은 에너지에서,이 에너지는 기본적으로 음파 (phona)로 알려진 준 입자를 사용하여 정량화 된 음파와 같이 움직이는 많은 입자의 집단 운동을 통해 이동합니다. 초 유체 전이 온도 T c 이하 T c 보다 높으면 음파가 더 강하게 감쇠되고 충돌이 지배적 인 역할을합니다. 단일 Fermi 가스에서 소리의 온도 의존성과 액체 헬륨에서 포논의 거동에서 강한 유사성이 확인되었으며, 이는 역사적으로 처음 확인 된 초 유체 중 하나였습니다. 이 연구는 강하게 상관 된 fermions의 역학 이론에 대한 정량적 벤치 마크를 제공합니다.
여기 스펙트럼 일체형 페르미 가스 (최고) 실험 데이터 및 (b) 이론을 보여주는 단일 Fermi 가스에 대한 여기 스펙트럼. 크레딧 : FLEET
연구에 대한 추가 정보 스 윈번 (Swinburne)의 크리스 베일 (Chris Vale) 교수의 실험실에서 형성되고 연구 된 초저온 원자 가스는 원자 간의 상호 작용을 매우 정밀하게 조정할 수있게한다. Vale 교수 는“우리 는 단일 Fermi 가스를 실현하는 Li 6 원자 의 매우 희석 된 가스를 냉각하고 가두었다 . 단일 가스에서 탄성 충돌은 공진이되고 가스의 열역학적 특성은 온도와 밀도의 보편적 인 기능이됩니다. 단일 Fermi 가스는 상호 작용하는 fermions 이론을 정확하게 테스트 할 수 있습니다.
크리스 베일 Chris Vale 교수는 Swinburne University of Technology에서 FLEET의 초저온 원자 가스 연구를 이끌고 있습니다. 크레딧 : FLEET
그런 다음 팀은 초 유체 상 전이 T c 위와 아래의 가스에서 여기를 연구했습니다 "우리는 위와 초 유체 임계 온도 T의 아래 모두 절반 정도 페르미 모멘텀의 운동량에 여기 스펙트럼을 측정 C ,"연구 저자 박사 카를로스 쿤 설명합니다. 가스 내에서 교차하는 두 개의 집중된 레이저 펄스 (약 1.2 밀리 초 지속)는 리튬 원자에 대한주기적인 섭동을 생성합니다. 즉시 쌍 레이저 펄스 후에 한정 광 트랩된다 SWIT의 C는 오프을 hed 및 원자의 모멘텀 팽창 4 밀리 초 후에 측정하고, 레이저 주파수의 함수로서 매핑 될 수있다. 브래그 빔의 유한 지속 시간 및 크기는 약 1:25 kHz FWHM의 푸리에 제한 스펙트럼 분해능으로 이어지며, 이는 실험에 사용되는 전형적인 페르미 에너지 EF 11 kHz보다 훨씬 낮습니다.
참조 : C.N. Kuhn, S. Hoinka, I. Herrera, P. Dyke, J. J. Kinnunen, G. M. Bruun 및 C. J. Vale, 2020 년 4 월 13 일,“ Physical Review Letters . DOI : 10.1103 / physrevlett.124.150401
.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.
.Nuclear pore transport puzzle solved by super-resolution microscopy
초 고해상도 현미경으로 해결 된 핵 기공 수송 퍼즐
에 의해 에딘버러 대학 a–c N- 말단 태깅 된 LBR (LBR-N), C- 말단 태깅 된 LBR (LBR-C) 및 N- 말단 태깅 된 Lap2β (Lap2β-N)의 운송 경로. (i) 각각의 INM 단백질의 도식적 만화 표현 (좌측 N- 말단 및 우측 -C- 말단). 도시 된 막은 NE의 단일 이중층을 나타낸다. (ii) 각 INM 단백질 후보의 2D 공간 위치 (예상). 데카르트 그래프의 X 차원에서 0은 NPC의 축 중심을 나타내고 Y 차원에서 +20은 ONM을, -20은 INM을 나타냅니다. (iii) 투영 된 단일 분자 위치가 가장 높고 가장 낮은 밀도를 갖는 영역을 나타내는 정규화 된 2D 확률 밀도 맵. (iv) 2D에서 3D 로의 변환 알고리즘을 사용하여 생성 된 3D 확률 밀도 맵 밀도가 가장 높은 영역부터 가장 낮은 영역까지 (각 색상 막대는 높은 밀도에서 낮은 밀도로 그라데이션 색상 변경을 보여줍니다). d LBR N 및 C 말단과 Lap2β N 및 C 말단의 3D 확률 밀도 맵을 나란히 비교. 색상 막대는 밀도가 가장 높고 가장 낮은 영역을 나타냅니다. 신용:자연 커뮤니케이션 (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16033-x , 2020 년 5 월 4 일
한 연구는 세포의 가장 복잡하고 정교한 구조 중 하나를 통해 많은 인간 질병에 연루된 필수 단백질의 운반에 관한 오랜 논쟁을 해결했습니다. 결과는 대부분의 핵 봉투 막 횡단 (NET) 단백질이 주변 채널로 알려진 작은 터널을 통해 세포의 핵으로 이동한다는 것을 밝혀냈다. NET 단백질의 위치 또는 기능에서의 실수는 근육 영양 장애 , 심근 병증, 혈액 및 뼈 장애 및 암과 같은 많은 인간 질병 과 관련이 있습니다. 대부분의 가용성 단백질은 핵 포위-세포의 명령 중심 인 핵을 둘러싸고있는 보호막에 걸쳐있는 방대한 터널 형 구조 인 핵 공극 (NPC)을 통해 이동합니다. "NPC는 세포 내 에서 단백질과 RNA 의 운반 을 제어하는 세포의 가장 중요한 분자 기계 중 하나 이지만, 크기와 복잡성으로 인해 NET 단백질 운반 에 관한 많은 다른 이론이 등장했다 ." 에딘버러 대학교 (Edinburgh University)의 에릭 슈머 (Eric Schirmer) 교수 에딘버러 대학교와 미국 템플 대학교 (Philadelphia, University of Edinburgh) 연구원을 포함한 연구팀은 생활에서 개별 단백질 분자의 움직임을 추적하는 단일 포인트 에지 여기 서브 회절 법 (SPEED)이라고하는 새로운 유형의 초 해상도 현미경을 사용했습니다. 세포. 이 연구는 NET 단백질 수송을 위해 중앙 NPC 채널의 가장자리에서 더 작은 말초 채널의 존재와 중요성에 대한 결정적인 기능적 증거를 찾은 최초의 연구이다. 이 발견은 일부 돌연변이 된 NET 단백질이 왜 잘못된 위치에있게되고 질병을 일으켜서 새로운 치료 전략으로 나아가는지를 설명 할 수 있습니다. NET 단백질은 핵 내부에서 발견되는 세포의 유전 물질이 올바르게 조직되고 읽고 사용되도록 보장합니다. 이를 달성하기 위해서는 핵 외피 내부의 올바른 위치로 이동해야합니다 . 연구팀은 더 큰 핵 기공 단지가 여전히 기능하고 있지만 주변 터널을 차단하면 NET 전송이 중단되는 것을 발견했습니다. NPC 터널을 차단해도 전송이 중단되지는 않았지만, 팀은 NET 단백질의 10 %가 두 터널을 가로 질러 동시에 더 빠르고 효율적인 전송을 위해 터널을 사용한다는 것을 발견했습니다. "Nobel Laureate Gunter Blobel은 수백 개의 구조 단백질을 함유 한 거대한 터널 단지 인 NPC 가 매우 소성적이고 역동적 이었다는 것을 암시하는 비전을 제시했습니다 ." Schirmer는 말합니다. "NET이이 동적 단백질 복합체를 효과적으로 슬라이스 할 경우에만 중앙 및 주변 채널의 NET 동시 사용이 발생할 수있는이 연구에 의해이 점이 강조됩니다." 결과는 바이러스 감염이 더 큰 NPC 터널을 차단할 때와 같이 주변 채널이 중요한 백업 메커니즘임을 암시합니다. Nature Communications 저널에 발표 된이 연구 는 미국 국립 보건원 (National Institutes of Health and Wellcome)의 지원을 받았다.
더 탐색 핵 기공 복잡한 외부 고리 : 더 이상 '한 크기에 모두 맞지'않습니다 추가 정보 : Krishna C. Mudumbi et al. Nucleoplasmic 신호는 여러 채널의 모공을 통해 동시에 지시 된 막 횡단 단백질 수입을 촉진한다 ( Nature Communications , 2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-16033-x 저널 정보 : Nature Communications 에든버러 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-nuclear-pore-puzzle-super-resolution-microscopy.html
.3 차원 종양 클러스터를 구축하는 노화 종양 세포
논문저자 이현규1, 논문저자 고려대 이현규 Hyun-Gyu Lee1,
June Hoan Kim 2, Woong Sun 2, Sung-Gil Chi3, WonshikChoi 1,4 & Kyoung J. Lee1 ,Scientific Reports volume 8 , 문서 번호 : 10503 ( 2018 ) | 인용문 다운로드 추상 세포 노화 (영구적 인 세포주기 정지)는 생물학적 유기체에 대한 유익한 중요성이 아직 탐구되기 시작한 공통적 인 흥미로운 현상입니다. 다른 한편으로는, 노화 세포는 그들 주위의 조직 구조를 변형시킬 수있다. 무한히 증식 할 수있는 능력을 가진 종양 세포는 그 현상으로부터 자유롭지 못합니다. 여기에 우리는 유방암 식민지의 고밀도 단일 층에있는 노화 세포가 주변에있는 비 노화 세포의 집합 센터 역할을하는 놀라운 관찰을보고합니다. 결과적으로, 노화 세포는 융합 성인 2D 종양 층에서 국소화 된 3D 세포 - 클러스터를 활발히 형성한다. 놀라운 현상을 뒷받침하는 생물 리 학적 메커니즘은 주로 유사 분열 세포 반올림, 동적 및 차동 세포 부착 및 세포 주 화성을 포함한다. 이러한 몇 가지 생물 물리학 적 요소를 통합함으로써 우리는 세포 Potts 모델을 통해 실험 관측을 재현 할 수있었습니다.
소개
세포 노화는 증식하는 세포가 완전한 성장 억제에 들어가고 그 체적을 극적으로 팽창시키는 (일반적으로, 2 차원 기질에서 튀긴 알 의 형태로) 생물체에서 공통적 인 현상이다 . 이 세포 상태의 근원은 강하게 연구되어왔다. 그러나 그 기본 메커니즘은 명확하지 않다. 1 , 2. 중요하게 노화 세포는 노화 관련 분비 표현형 (SASPs)으로 총체적으로 분류되는 다수의 분비물을 통해 그 이웃과 상호 작용한다. 이러한 분비 표현형은 생물에 부정적인 영향을 미치는 다양한 생물학적 과정에 관여하는 것으로 알려져있다. 예를 들어, 주위의 악성 종양 세포의 성장을 자극하는 친 염증성 사이토 카인과 케모카인이 그 중 3 개 , 4 개 입니다. 노화 세포의 축적은 또한 나이 - 관련 질환과 같은 더 많은 유기체 레벨 부작용과 연관된 5. 특히 조직 개조를 촉진 할 수도 있습니다. 예를 들어, 일부 세포 노화 따라서 암세포의 침윤 촉진 소프 주변 조직 구조를 만드는 세포 외 매트릭스 저하 프로테아제를 분비 6 , 7 , 8 . 한편, 노화 세포에 대한 유익한 효과에 대해서도 최근 논의된다. SASP는 배아 패터닝 9 , 10 및 상처 치료 11에 기여하는 단백질을 포함 합니다. 그럼에도 불구하고 이러한 조직 재생 효과가 SASP에 의해 생물 물리학 적으로 조율되는 방법의 정확한 성격은 특히 조직에 대한 개별 세포의 규모에서 많이 연구되어야합니다. 이 논문에서는 단일 클론 세포주 인 MDA-MB-231 (널리 사용되는 악성 유방암 세포주)의 시험 관내 배양을 바탕으로 초기 시딩 및 이웃 노화 방지와의 상호 작용에서 신생 세포의 출현을 신중하게 분석합니다 세포. 놀랍게도, 불멸화 된 종양 세포조차도 노화를 일으키는 것으로 나타났습니다 12 . 더 흥미 진진한 것은 노화 된 MDA-MB-231 세포가 인접한 종양 세포에 대한 인력의 중심 역할을하여 처음에 2 층 (2D) 콜로니의 단층에서 3 차원 (3D ) 세포 클러스터. 우리는 전환 이 시험 관내 에서 명확한 것으로 나타남을 본다.예를 들어 노화 세포가 조직 개질에 관여 할 수있는 사례. 또한 몇 가지 필수 메커니즘만으로 통합 된 컴퓨터 모델을 통한 관찰에 대한 경험적 설명을 제공합니다. Metropolis kinetics에서 작동하는 셀룰러 Potts 모델 (CPM)은 세포 부피의 보존, 유사 분열 세포 반올림 (결과적으로 세포 - 환경 유착의 동적 강도)과 같은 생물 물리학 적 과정을 재현하는 것을 목표로하며, 세포의 주 화성 운동. 실험 결과 MDA-MB-231 세포 배양 물 (처음에는 직경 2mm의 디스크 영역에 균일하게 도금 된 합류 단일 층 (confluent mono layer),도 1a 참조, 방법에 대한 자세한 내용 참조)은 다수의 노화 세포가 전체 집단으로 무작위로 출현한다 시간이 지남에 따라 증가한다 (그림 1b ). 그들은 '튀긴 계란'형태로 쉽게 식별 할 수 있습니다 (그림 1c ). 노화 된 상태로 들어가는 세포의 몸체는 꽤 합류하는 인구 내에서도 거대한 지역을 차지하기 위해 며칠 동안 측면으로 팽창합니다 (그림 1c ). 완전히 개발 노화 세포의 점유 면적이 현저하게 다른 하나에서 다를 수 있지만, 일반적으로 1.4 × 10 종종 크고 매우 큰 수 5 μ m (2) (도. 참조 1D를) - 전형적인 비 노화 세포보다 약 3 배 더 크다. 반면에 노화 세포의 몸은 ~ 2 μ m 만큼 얇 습니다 (그림 1e 의 두 측면보기 참조 ). 신체는 f-actin의 조밀 한 네트워크에 의해 구조적으로 잘 유지됩니다 (그림 1e 의 상단 그림 참조 ). 세포가 갑자기 파열되어 대사 과정을 끝낼 때까지 끊임없는 시공간 파동이 몸 전체에 나타나며 핵쪽으로 향하게됩니다.
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0
https://www.nature.com/articles/s41598-018-28963-0.pdf
.과학자들은 또한 붉은 행성(mars)에서 화석화 된 미생물 생명의 징후를 찾는 데 도움이 될 수 있습니다
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