액정 엘라스토머에 의한 인간 섬유 아세포 세포 단층의 토폴로지 제어
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.New ‘Planetary Quarantine’ Report Reviews Risks of Alien Contamination
새로운 '식물 검역소'보고서 검토 외계인 오염 위험
주제 :천문학NASA스탠포드 대학교 으로 스탠포드 대학 2020년 5월 29일 달 식민지를 떠나는 우주선 달 식민지를 떠나 우주선의 아티스트 렌더링. 크레딧 : SpaceX, SPACE MAY 29, 2020
NASA Ames 의 전 이사 인 Stanford의 Scott Hubbard는 우주 탐사 및 사용에서 새로운 활동과 플레이어의 출현이 어떻게 행성 보호에 대한 새로운 도전과 우려를 불러 일으키고 있는지 논의합니다. Michael Crichton의 1969 년 소설 인 안드로메다 스트레인 (Andromeda Strain)에서, 치명적인 외계인 미생물은 군용 위성을 타고 지구로갔습니다. 허구이지만,이 음모는 NASA와 세계 정부가 공유하는 매우 현실적이고 오랜 관심사를 탐구합니다. 스탠포드 대학의 항공 및 우주 부교수 인 스콧 허바드 (Scott Hubbard)는 COVID-19 시대의 새로운 관련성에 대한 오래된 두려움 이라고 말했다. 허바드 (Hubbard) 전무는“현재 우주 환경에서 몇몇 동료들로부터 현재 환경에서 일반인이 외계 미생물, 바이러스 또는 오염을 되 찾는 데 더 관심을 가질 수있는 방법을 알 수 있다고 들었다. NASA Ames의 이사이자 최초의 화성 프로그램 디렉터. Hubbard는 지난 달 국립 과학, 공학 및 의학 아카데미에서 발행 한 새로운 보고서 의 공동 저자로서 “평면 보호”또는“평면 검역”과 관련된 최근의 발견 및 권장 사항을 검토하여 지구와 다른 세계를 생물학적으로 보호합니다 교차 오염. Hubbard는 행성 보호의 오랜 역사, Elon Musk이 우주로 테슬라 로드스터를 발사함으로써 제기 된 딜레마와 NASA의 다가오는 화성 샘플 반환 임무에 의한 오염으로부터 보호하기위한 예방 조치에 대해 논의합니다. 우주 기관의 출시 인내 로버 . 행성 보호에 대한 우려는 우주 시대 초반으로 거슬러 올라갑니다. 이 용어의 의미를 간단히 설명 할 수 있습니까? 스푸트니크 이전에도 우주 탐사 가능성에 대해 논의한 과학 회의가 있었다. 전자는 "순방향 오염"이라고하며 후자는 "뒤로 또는 뒤로 오염"으로 정의됩니다. 이러한 개념은 미국을 포함한 120여 개국에서 서명 한 1967 년의 우주 조약 (OST)에서 체계화되었습니다. 이 보고서는“새로운 우주 활동과 우주 탐사 및 사용에있어 플레이어의 출현”은 행성 보호 (PP)와 관련하여 새로운 문제를 제기하고 있다고 지적했다. 새로운 개발의 예는 무엇이며 이들이 제기하는 도전과 우려는 무엇입니까? 이 문구는 주로 팔콘 헤비 로켓을 타고 태양 주위의 화성 같은 궤도에 자신의 체리 레드 테슬라 로드스터를 발사 한 엘론 머스크 ( SpaceX ) 와 같은 우주 기업가를 가리 킵니다 . 적절한 보호 프로파일 절차를 따르고 있는지 알 수있는 방법이 필요하다. 또한 2024 년까지 붉은 행성으로 사람들을 보내려는 Musk의 열망을 포함하여 인간 화성 임무에 대한 진지한 계획과 같은 새로운 문제를 포착합니다. 또한 소규모 또는 큐브의 출현과 폭발이 있습니다. 또한 Mars Sample Return 및 Europa Clipper와 같은 매우 복잡한 행성 보호 요구 사항을 가진 매우 도전적인 새로운 과학 임무가 목성 의 달에 진행 중입니다. 마지막으로 PP 문제에 대해 경험이없는 사람이 전보다 더 많습니다. 이 새로운 보고서의 주요 결과 및 권장 사항을 요약 할 수 있습니까? 첫째, NASA와 세계는 우주에서 신흥 상업 / 기업가 공간 활동을 진지하게 계획해야합니다. 복잡한 문제는 NASA가 PP 전문 지식을 갖춘 미션 대행사이지만 연방 항공 관리와 같은 규제 기관은 아니지만 PP에 대한 지식은 거의 없지만 상업적 출시를위한 라이센스를 발급한다는 것입니다. 우리위원회는 우주 조약이 정부와 민간 부문에 모두 적용되었으며, 미국 정부의 일부 단체가 우주에서 민간 활동을“지속적으로 승인하고 감독”해야한다는 것이 매우 분명하다고 결론을 내렸다. 다음으로, 인간이 화성에 착륙 할 확률이 훨씬 높아짐에 따라 NASA는 인간이 착륙 할 수 있고 오염이 발생해도 해를 끼치 지 않는 화성“탐사 구역”이 있는지 조사하기 위해 NASA를 조사 할 것을 권장합니다. 우주복은 누출되거나 "발산"되어 잠재적으로 모든 종류의 지구 미생물을 방출하고 미래의 과학 임무를 위해 표면을 오염시킬 수 있습니다. 마지막으로, 깊은 우주로 갈 가능성이있는 소형 우주선은 대학과 회사 모두에서 매우 저렴한 비용으로 개발되고 있으며, 이러한 소형 우주선에 PP 요구 비용이 지나치게 부담 될 것인지에 대한 우려를 강조했습니다. Stanford는 cubesats라고 불리는 최초의 smallsats를 개발했습니다. 우주선의“생물 부담”을 줄이기 위해 취할 수있는 행동의 예는 무엇입니까? 1970 년대 중반 Viking I 및 II에서 Mars까지 예산이 큰 과거의 임무는 열을 사용하여 전체 우주선을 살균 할 수있었습니다. 오늘날 다양한 접근 방식이 불가능합니다. 그러나, 화학 세정, 열 멸균, 고도의 살균 공간 복사 환경 및 영리한 기계 시스템에 소요되는 시간에 대한 감소 크레딧 적용의 조합이 요구 사항을 충족시키는 데 효과적인 것으로 나타났습니다. 인간은 분명히 로봇처럼 청소할 수 없으므로 우주복, 인간 서식지 및 로봇을 조수로 사용하는 것이 훨씬 더 중요합니다. NASA가 계획 한 MSR (Martian Sample Return) 임무를 위해 우발적 인 생물학적 오염을 막기 위해 취할 수있는 조치는 무엇입니까? 전방 오염을 제어하기 위해 지구에서 보낸 하드웨어는 철저히 청소됩니다. Mars 2020 (Perseverance Rover)에있는 샘플이 들어있는 튜브는 고온에서 베이킹되었습니다. 역 오염을 막기 위해 귀국하는 우주선과 화성암 샘플 사이에 "연쇄 접촉을 끊는"주요 노력이 있습니다. 예를 들어, 3 ~ 4 단계의 봉쇄를 생성하는 자율적 밀봉 및 용접 기술이 계획되어 있습니다. 제 생각에는 과학계의 견해로는 수백만 년 된 화성암이 지구를 감염시킬 수있는 활동적인 생명체를 포함 할 가능성은 매우 낮습니다. 그러나 MSR이 반환 한 샘플은 안전한 것으로 입증 될 때까지 에볼라 바이러스 인 것처럼 검역되고 처리됩니다. 인간의 경우, 처음 몇 달의 임무에서 아폴로 우주 비행사들은 격리되어 질병의 흔적을 보이지 않았습니다. 달이 위험을 초래하지 않는 것으로 밝혀지면 검역소가 제거되었습니다. 이러한 절차는 의심 할 여지없이 화성에서 돌아온 인간에게는 따를 것이다. 이 보고서는 현재 유행성 질병 전에 완성되었습니다. 오늘 보고서를 작성하는 경우 귀하 또는 국립 아카데미가 다르게 수행 한 내용이 있습니까? 과학 기술과 관련하여 우리는 거의 같은 보고서를 제공했을 것이라고 생각합니다. 그러나 우리는 NASA와 추천 된 새로운 자문 그룹이 반품 샘플을 격리하고 대중을 보호하기 위해 취해진 특별한 조치에 대해 대중을 교육하는 데 매우 적극적으로 접근 할 것을 제안하는 작은 섹션을 썼습니다. COVID 시대에는이 섹션을 강조해야합니다.
https://scitechdaily.com/new-planetary-quarantine-report-reviews-risks-of-alien-contamination/
.Two bacteria allow spittlebugs to thrive on low-nutrient meals
영양소가 적은 식사에서 2 개의 박테리아로 뾰족한 벌레가 번성
에 의해 코넬 대학교 (Cornell University) 크레딧 : CC0 Public Domain MAY 29, 2020
새로운 연구는 곤충이 매우 영양이 적은 음식에 살도록 도와주는 두 종류의 박테리아와 첨충 사이의 공생 관계를 조사합니다. 박테리아는 암 세포에 의해 사용되는 대사 "트릭"을 사용하여 가난한 음식을 생존을 위해 필요한 빌딩 블록으로 변환하는 올바른 조건을 만듭니다. "기능적으로 다른 공생 박테리아를 보유하는 숙주 세포에서 중심 탄소 대사의 영양 분열"연구는 4 월 29 일 국제 미생물 생태 학회지에 발표했다 . Spittlebugs는 식물 가지에서 만드는 거품이 많은 침에서 이름을 얻습니다. 침의 덩어리는 마르지 못하게하고 포식자로부터 숨길 수 있습니다. 거기서 그들은 매우 가치가 낮은 음식 인 xylem plant sap을 먹습니다. xylem은 식물의 뿌리에서 잎으로 물과 미네랄을 운반합니다. "동물은 실릴만으로 생존 할 수 없어야한다. 실제로 물과 영양소 만 있으면된다"고 대저 트 나나 앤 크라 (Nana Ankrah) 박사는 말했다. 농업 생명 과학 대학 곤충학과의 독성학 이 벌레들이 어떻게 살아남는가에 대한 답은 박테리아라고 불리는 별도의 스피 틀 버그 기관에 사는 두 종류의 박테리아에 있습니다. 하나는 빨간색이고 다른 하나는 주황색입니다. 식물 수액을 먹는 다른 비슷한 곤충은 단백질의 구성 요소 인 고품질 아미노산을 생산하는 데 도움이되는 박테리아 파트너가 단 하나뿐입니다. Ankrah 박사는“우리는이 매우 열악한식이 요법에서 두 가지 세균성 공생체를 갖는 것이 어떤 이점이 있는지 이해하고 싶었다”고 말했다. 연구자들은 국소 스피 틀 버그를 수집하고, 붉은 색과 오렌지색 박테리아를 제거하고, 포도당에서 박테리아를 별도로 배양하고, 대사 실험과 컴퓨터 모델 시뮬레이션을 실행했습니다. 그들은 붉은 박테리오 메가 유산소 당분 해로 알려진 과정 을 이용하여 포도당을 처리 한다는 것을 발견했습니다.이 과정 에서 박테리아는 7 가지 필수 아미노산을 합성 합니다. 이 과정에서 피루 베이트와 젖산염의 두 가지 부산물은 주황색 박테리오 메에 의해 동화되어 ATP 분자를 만들어 세포에 에너지를 생성 합니다. ATP의 에너지 부스트는 주황색 박테리아의 박테리아가 생산하기 위해 많은 양의 에너지를 필요로하는 3 개의 추가 필수 아미노산 을 생성 할 수있게합니다. Ankrah는 한 박테리아 대신 다른 박테리아로 제품을 교환 할 수있는 방법을 가지고 있기 때문에 하나의 박테리아 대신 두 개의 박테리아 파트너를 보유하고 있다고 밝혔다. 연구자들은 암 세포의 생존을 위해 동일한 과정을 사용하고, 암 세포의 하위 집합이 당화 과정을 거치고 피루 베이트와 젖산염을 생산하면서 암 세포의 다른 하위 집합이 에너지를 생성하기 때문에이 박테리아에서 호기성 당분 해가 발생한다는 사실에 놀랐습니다 . Ankrah는 "우리의 지식은 호기성 당분 해에 대한 첫 번째 시연은 symbioses에서 아미노산 생산을 촉진하는 전략이다"고 말했다. 미래의 연구는 다른 곤충 및 박테리아 파트너쉽의 해당 과정을 조사 할 것이라고 그는 말했다.
더 탐색 단 음식에서 곤충은 어떻게 생존합니까? 추가 정보 : Nana YD Ankrah et al., 기능적으로 다른 공생 박테리아를 보유하는 숙주 세포에서 중심 탄소 대사의 시놉 틱 분할, ISME Journal (2020). DOI : 10.1038 / s41396-020-0661-z 저널 정보 : ISME Journal 코넬 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-05-bacteria-spittlebugs-low-nutrient-meals.html
.Breaking up is hard to do (especially for sex chromosomes)
헤어지는 것은 어렵다 (특히 성 염색체의 경우)
에 의해 기념 슬로안 케터링 암 센터 크레딧 : CC0 Public Domain, MAY 28, 2020
염색체가 진행됨에 따라 X와 Y는 쌍을 이루지 않습니다. X는 크고 생명에 중요한 수천 개의 유전자를 포함합니다. 대조적으로 Y는 너브에 지나지 않습니다. 그것의 주요 목적은 남성 발달을 시작하고 정자를 만드는 지침을 제공하는 것입니다. 그러나이 두 개의 매우 다른 염색체는 정자 및 난자를 생성하는 특별한 형태의 세포 분열 인 감수 분열 중에 올바르게 만나 짝을 이루어야합니다. 이것이 어떻게 일어나는지는 수십 년 동안 신비로 남아 있습니다. 그러나 슬론 케터링 연구소의 과학자들은 이제 그것을 알아 냈습니다. 답은 DNA를 매우 고의적으로 깨고 재결합시키는 것입니다. 파괴는 감수 분열의 주제입니다. 이 과정에서 우리가 어머니에게서 얻은 모든 염색체는 아버지와 두 개의 스왑 세그먼트에서 얻은 모든 염색체와 일치합니다. 이러한 스와핑이 발생하기 전에 염색체의 DNA가 일부러 파괴되어야합니다. 교환되는 영역은 "상 동성"입니다. 염색체를 따라 같은 위치에 있으며 동일한 유전자를 포함합니다 (각 유전자의 특정 DNA 서열은 약간 다를 수 있음). 대부분의 X 염색체와 짝을 이룰 수 없기 때문에 동종 재조합은 수컷에게 훨씬 더 어려워집니다. 실제로, 이미 작은 Y 염색체의 아주 작은 부분 만이 X와 상 동성을 갖습니다.이 영역을 유사 상 염색체 영역 (PAR)이라고하며, X와 Y가 다른 정자 세포로 들어가는 것을 확인하는 것이 중요합니다. 과학자들은 오랫동안 PAR이 크기를 감안할 때 기대했던 것보다 훨씬 더 높은 수준에서 세그먼트를 깨고 교환하는 것을 오랫동안 알고 있습니다. 이 현상을 연구하는 SKI의 분자 생물학자인 스콧 키니 (Scott Keeney)는“대부분의 염색체에서 DNA 이중 가닥 파괴는 일반적으로 천만 염기쌍마다 한 번씩 발생합니다. "마우스의 PAR은 그 크기의 1/10보다 작지만 여전히 빈번한 이중 가닥 파괴를 겪고있다." 5 월 27 일 Nature 저널에 발표 된 새로운 연구에서 키니 박사와 분자 생물 학자 Laurent Acquaviva 및 오랜 협력자 인 Maria Jasin을 비롯한 동료들은 이것이 어떻게 일어나는지 보여줍니다. Blob에 무엇입니까? 그들이 발견 한 X와 Y의 적절한 짝짓기의 핵심은이 영역에 여러 개의 이중 가닥 브레이크 관련 단백질을 끌어들이는 PAR의 반복 된 DNA 서열이다. Acquaviva 박사가 "블롭 (blobs)"이라고 명명 한이 단백질 클러스터는이 영역에서 염색체의 구조를 변화시킵니다. 저자가 말한 것처럼 "남성에서 가장 큰 이중 가닥 파괴 영역 마우스 게놈. " 출판 된 연구의 이미지에서 유사한 얼룩이 발견되었습니다. 그러나 키니 연구소의 박사후 연구원이자 프로젝트의 수석 연구원이자 논문의 공동 저자 인 Acquaviva 박사는 이러한 얼룩의 내용을 정의하고 이중 축적의 과잉 축적에 연결하는 최초의 사람이었습니다. 이 지역에서 가닥이 끊어집니다. Acquaviva 박사는“처음에 실험은 효과가 없다면 현미경에서 볼 수있는 혼란처럼 보일 뿐이다. "그러나 그들은 수, 타이밍 및 위치에서 완전히 예측 가능한 것으로 판명되었으므로 실제로는 셀이 의도적으로 구축하는 매우 복잡한 구조라는 것이 분명해졌습니다." 실제로, 이러한 얼룩은 PAR DNA가 염색체의 구조적 골격 인 선형 축에 짧은 고리로 묶여있는 방법을 이해하는 데 중요하다고 그는 말했다. X 염색체도 이와 동일한 반복 DNA 서열을 갖지만, 암컷 감수 분열에서 2 개의 X 염색체는 전형적으로이 영역에서 재결합하지 않는다. 왜 안돼? SKI 과학자들은 그것이 X의 다른 지역들 사이의 짝짓기가 먼저 일어나는 경향이 있고 PAR에서의 파손에 직접적으로 반대하기 때문이라는 것을 보여준다. DNA 파괴 단백질의 예상되는 점유율보다 많은 사람을 모집하는이 전략은 PAR 영역 으로 제한되지 않을 수 있습니다 . 이달 초에 발표 된 논문에서 키니 연구소는 효모 발아에 있는 작은 염색체 가 유사한 전술에 의존 한다는 것을 보여주었습니다 . 획기적인 파트너십 마우스에서 만들어진이 새로운 발견은 SKI의 Keeney와 Jasin 연구소 간의 오랜 협력의 결과입니다. 그녀는“Scott와 저는 1997 년 SKI에 합류하면서 협력을 시작했습니다. "이 논문은 함께 40 번째가 될 것입니다. 그것은 SKI의 협력적인 분위기에 대한 찬사입니다." 실제로, 새로운 논문과 함께 출판 된 사설은 이전의 동료 동료 인 프란체스카 콜 (Francasca Cole)에 의해 작성되었으며, 현재 MD 앤더슨 암 센터의 교수진입니다. 닥터 Jasin과 Keeney는 상동 재조합에 관심이 있지만 협업에 보완적인 전문 지식을 제공합니다. Jasin 박사는 포유 동물 이중 가닥 파손 수리 전문가이며 Keeney 박사는 효모가 감수 분열을하는 방법의 전문가입니다. 지난 달, 팀의 39 번째 논문은 Molecular Cell 저널에 발표되었습니다 . 여기에서 이중 가닥 파손을 수리하는 방법에 대한 가장 자세한 모습을 제공합니다. Jasin 박사는“감수 분열 재조합 과정에서 DNA 가닥이 어떻게 움직이는 지에 대한 교과서 버전을 바꿀 것으로 기대하고있다. "그러나 많은 흥미로운 질문은 여전히 해결해야 할 과제입니다." 다시 말해,이 과학자 팀의 더 많은 '속보'뉴스를 계속 지켜봐 주시기 바랍니다.
더 탐색 작은 염색체가 세포의주의를 끌기 위해 큰 염색체와 경쟁하는 방법 추가 정보 : Laurent Acquaviva et al., 마우스 유사 상 염색체 영역의 자연 감수성 DNA 절단 형성, 자연 (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2327-4 저널 정보 : 자연 , 분자 세포 에 의해 제공 메모리얼 슬론 케터링 암 센터
https://phys.org/news/2020-05-hard-sex-chromosomes.html
.A better way to split water molecules to produce hydrogen using sunlight
햇빛을 사용하여 물 분자를 분리하여 수소를 생성하는 더 좋은 방법
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 투과 전자 현미경. a, b, Rh (0.1 wt %) / Cr2O3 (0.05 wt %) / CoOOH (0.05 wt %) (a) 및 입자의 상응하는 투과 전자 현미경 이미지로 로딩 된 SrTiO3 : Al로부터 수득 된 선택 영역 전자 회절 패턴 ( 비). c, 입자 형태 및 결정 배향. 크레딧 : Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2278-9 MAY 28, 2020 REPORT
일본의 여러 기관과 제휴 한 연구팀은 햇빛을 사용하여 물 분자를 분리하여 수소를 생성하는 더 좋은 방법을 개발했습니다. Nature 저널에 실린 논문 에서이 그룹은 그들의 기술과 그것이 얼마나 잘 작동했는지를 설명합니다. Inscripta, Inc.의 Simone Pokrant 는 과학자들이 전기 분해에 햇빛을 사용하려고 할 때 직면했던 문제를 설명 하는 뉴스 및 뷰 (News and Views) 기사를 발표했으며 팀의 연구 결과를 동일한 저널 문제에 자세히 설명했습니다. 온실 가스 배출이 계속되어 지구가 계속 따뜻해지면서 과학자들은 지구 온난화의 주요 원인 인 자동차에서 휘발유를 태우는 대안을 찾고 있습니다. 주요 연구 분야 중 하나는 자동차의 휘발유를 수소로 대체하는 것입니다. 연소시 온실 가스가 발생하지 않습니다 . 그러나 이러한 노력은 효율성과 경제 문제로 인해 악화되었습니다. 이 새로운 노력에서, 연구원들은 스트론튬과 티타늄 산화물 인 스트론튬 티타 네이트를 사용하는 것을 새롭게 살펴 보았습니다. 과학자들은 1970 년대 후반부터 물 분자를 광촉매 로 나누는 데 사용할 수 있지만 경제적 인 방법으로 사용할 수는 없다는 것을 알고있었습니다. 일본의 연구원들은 몇 가지 장애물을 둘러싼 일반적인 방법을 발견했습니다. 연구진은 광촉매로서 스트론튬 티타 네이트의 사용에 몇 가지 새로운 기술을 적용했다. 첫 번째는 결정 성을 개선하고 결정 격자에서 화학적 결함의 수를 줄임으로써 전하 재조합 억제를 수반했다. 두 번째 기술은 결정면 상에 공 촉매를 선택적으로 증착함으로써 전하 재결합의 추가적인 억제를 수반했다. 세 번째 기술은 크롬 화합물로 만들어진 보호 케이싱에서 로듐 공 촉매를 덮음으로써 바람직하지 않은 부반응을 방지하는 것과 관련이 있습니다. 이 기술의 개선 조합은 더 높은 외부 양자 효율 점수 (광촉매가 물 분자를 분리하기 위해 사용할 수있는 반응을 치는 광자의 분율)로 이어졌다. 빛. 그들의 기술을 실제 조건으로 변환하기 위해서는 더 많은 작업이 필요하지만, 연구자들은 그러한 접근법이 실행 가능하다는 것을 보여주었습니다.
더 탐색 광촉매는 수소 생산을 10 배 더 효율적으로 만듭니다 더 많은 정보 : Tsuyoshi Takata et al. 양자 효율이 거의 일치하는 광촉매 수, 거의 단일성, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2278-9 저널 정보 : 자연
https://phys.org/news/2020-05-molecules-hydrogen-sunlight.html
.Topology control of human fibroblast cells monolayer by liquid crystal elastomer
액정 엘라스토머에 의한 인간 섬유 아세포 세포 단층의 토폴로지 제어
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 균일 한 n-LCE = const를 갖는 LCE상의 HDF 세포의 균일 한 정렬. (A) 수성 성장 배지와 접촉 한 후 LCE 표면의 디지털 홀로그램 현미경 (DHM) 텍스처. (B) 시딩 후 120 시간에 LCE 기판상에서 성장하는 HDF 세포의 위상차 현미경 (PCM) 텍스처. 양방향 화살표는 n³LCE를 나타냅니다. (C) 셀 바디 (채워진 빨간색 심볼) 및 셀 밀도 σ (빈 블루 심볼)의 차수 파라미터 SHDF의 진화. (D) LCE상의 HDF 세포의 형광성 미세 텍스처; 형광 표지 된 핵 (파란색) 및 세포 골격 F- 액틴 단백질 (녹색). 확대 된 질감은 세포의 몸체와 같은 방향으로 향한 길쭉한 핵을 보여줍니다. (B) 및 (D)의 삽입은 균일 한 nLCE를 따라 배향 순서를 나타내는 (B) PCM 및 (D) 형광 F- 액틴 텍스처의 빠른 푸리에 변환을 나타낸다. (E) 핵 배향의 분포. (F) 정사각형 서브 윈도우의 크기에 대한 핵의 차수 파라미터 Snuclei의 의존성. (G) 세포 밀도의 평균 수 에 대해 계산 된 수 밀도 변동 ΔN. 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485 MAY 28, 2020 FEATURE
생체 조직 내의 진핵 세포는 공간적으로 다양한 배향을 갖는 동적 패턴 형성에 기초하여 세포 자멸사 및 세포 이동과 같은 중요한 생리 학적 과정에 영향을 미칠 수있다. 그러나, 실험실에서 성장하는 조직에 미리 디자인 된 오리엔테이션 순서지도를 투영하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 현재 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 에 발표 된 새로운 연구 에서 타 라스 투 리프 (Taras Turiv)와 미국 오하이오 주 켄트 주립 대학 (Kent State University)의 화학 물리, 고급 재료 및 생의학 연구팀은 인간 피부 섬유 아세포 의 세포 단층을 생성하는 새로운 접근법을 자세히 설명했다 . 그들은 이방성으로 팽창 한 광 정렬 액정 엘라스토머 (LCE)를 사용하여 배향 패턴과 위상 결함을 사전 설계수성 매질에서. 연구팀은 패턴을 LCE에 새겨 넣었으며, 조직 단층은 패턴을 복제하여 세포 표현형 (크기 및 모양), 표면 밀도 및 수 밀도 변동에 강한 변화를 일으켰다. 새로운 접근법은 생물 공학 및 재생 의학에서 광범위한 적용을 위해 세포 분화 및 조직 형태 형성 동안 살아있는 조직에서 세포의 집단 행동을 제어 할 수있다. 살아있는 조직을 구성하는 세포는 종종 비 등방성 세포의 상호 정렬로 인해 밀접하게 접촉 할 때 배향 순서를 나타낸다 . 평균 방향의 방향은 공간과 시간이 다양하여 분별이라고 알려진 위상 결함 을 생성 할 수 있습니다 . 이러한 결함은 조직 내에서 움직여 죽은 세포 추출을 포함하여 압축-확장 스트레스 및 과정 중에 중요한 역할을 수행 할 수있다 . 생 물질 학 연구자들에게는 생 물질을 연구하고 조작하기 위해 방향과 질서 가있는 살아있는 세포 의 조직 스캐 폴드를 설계하는 능력 이 중요하다. 과학자들은 이미 리소그래피로 제작 된 표면 에서 주문 된 셀 어셈블리를 생산했습니다재료 강성 구배가 있는 미세 홈 및 표면 의 미세 채널 의 가장자리를 포함 합니다. 이 연구에서 Turiv et al. LCE 기판상의 디렉터 패턴의 템플릿에 기초하여, 고도의 배향 순서 및 미리 결정된 공간 변화 방향을 갖는 조직을 설계 하였다. 연구팀은 주형 조직의 구성 단위로 인간 피부 섬유 아세포 (HDF) 세포를 사용했다.
재료 그레인은 HDF 셀의 가이드 레일 역할을합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
섬유 아세포는 가장 일반적인 포유 동물 결합 조직 세포이며, 일반적으로 조직 복구 및 재건 및 상처 치유 동안 중요한 역할을하는 편평한 길쭉한 모양을 유지합니다 . 과학자들은 진단 및 치료에 유망한 응용을 위해 이들 세포를 다 능성 줄기 세포로 재 프로그래밍 할 수 있습니다 . 이 작품에서 미리 디자인 된 LCE 기판에 세포 시딩 및 패턴 HDF 조직의 분할의 결합 효과 합류 조직을 생산. 구조화 된 LCE는 조직에 현저한 영향을 미쳤으며, 여기서 세포의 정렬 패턴 및 공간 분포, 밀도, 변동 및 표현형을 제어 하였다. 패턴 화 된 LCE는 위상 결함의 위치를 보여 주었다미리 결정된 위치에서 이방성 표면 상호 작용을 통해 조직에서. 세포 정렬 및 토폴로지 결함은 마이크로 스케일에서 생화학 적 과정을 제어 할 수 있기 때문에,이 작업은 특정 기능을 위해이를 디자인하기 위해 제어 된 조직 패턴 화를위한 엔지니어링 표면의 가능성을 열어 준다. 실험 동안, Turiv et al. LCE 기판 을 유리판으로 지지하고 표면 거칠기를 줄이기 위해 ITO ( indium tin oxide )로 덮은 다음 감광성 아조 염료 층을 코팅하고 궁극적으로 세포 배양의 수성 매체로 기판을 덮었다. 재료의 표면 입자는 HDF 세포를위한 안내 레일 역할을했습니다. HDF 세포가 세포 배양 물에 현탁되었을 때, 그들은 둥글게 나타 났지만 기질로 세팅 된 후, 길쭉한 외관을 발달시켰다. 과학자들은 세포 파종의 복합 효과로 인한 합류 (성장) 결과를 기록했습니다. 결과는 배향 순서가 세포와 LCE 기질 사이의 직접적인 상호 작용으로 인해 발생 함을 보여 주었다. 기판은 두 가지를 정렬하는데 도움단백질 발현, 운동성, 대사 및 분화를 포함한 많은 세포 기능에 대한 중요한 특징으로서 HDF 세포의 신체 및 핵 .
(-1 / 2, + 1 / 2) 결함 쌍을 갖는 LCE상의 HDF 세포의 패턴 정렬. (A) 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE의 n-LCE 및 광학 지연을 나타내는 PolScope 조직. 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE 표면의 (B 및 C) DHM 텍스처는 (B) -1/2 및 (C) +1/2 결함을 갖는다. (D) 형광 염색 된 HDF 세포; 4 ', 6- 디아 미 디노 -2- 페닐 인돌-표지 된 세포 핵 (파란색) 및 phalloidin- 표지 된 액틴 세포 골격 필라멘트 (녹색). (E) +1/2 (청색) 및 -1/2 (적색) 결함 코어에서 거리 r의 함수로서 세포핵 σ의 표면 밀도. (F) 결함 코어 부근에서 핵의 다수 밀도 변동 ΔN. (G) 시딩 후 240 시간에 LCE 기판상의 HDF 세포의 PCM 이미지. 파란색 점과 빨간색 점은 각각 +1/2 및 -1/2 결함 코어의 위치를 나타냅니다. LCE의 편광 광학 현미경 (POM) 텍스처로부터 얻어진다. (H) 색으로 구분 된 방향성 필드 및 (I) PCM으로 이미지화 된 패턴 화 된 HDF 조직 디렉터 nHDD의 대응 체계. (I)에서 빨간색 막대는 셀의 긴 축의 로컬 방향을 나타냅니다. (J) 수평 및 수직 방향 디렉터의 반 강도 결함 분리 (그림 S6 참조). 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
LCE의 HDF 세포는 미리 부과 된 지시에 따라 정렬 된 조립체로자가 조직화되었다. 연구팀은 세포와 세포 밀도가 LCE 기판의 결함 코어 및 다른 위상 불일치 (구부러진 유형 결함 또는 스플레이 유형 결함)에 접근함에 따라 변화하는 것으로 세포 및 세포 밀도의 거동에 주목했다 . 기판은 서로 접촉 한 HDF 세포에 현저하게 영향을 미쳐, 세포의 크기 및 형태에 총체적으로 강한 차이를 초래 하였다. 현저한 차이는 HDF 세포 표현형 (크기 및 모양)에 대한 미리 디자인 된 패턴의 영향을 나타냈다. 추가적인 결과에 기초하여, Turiv et al. 디렉터 패턴의 표면 전하에 의해 영향을받는 조직의 수 밀도 변동을 인정하고 더 큰 표면적에서이 문제를 상세히 연구했다.
한 쌍의 -1 및 방사형 +1 (재생 유형) 결함으로 사전 디자인 된 LCE에서 HDF 세포의 패턴 정렬. (A) 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE의 n-LCE 패턴의 PolScope 이미지. (B) 형광 표지 된 HDF 세포. (C) 결함 핵으로부터의 거리의 함수로서 세포핵 σ의 표면 밀도. (D) 평균 수핵 을 갖는 다수의 밀도 변동 ΔN은 +1에 비해 -1 코어 근처에서 더 큰 기울기를 나타낸다. (E) 세포 시딩 후 240 시간에 LCE 층상의 HDF 세포의 PCM 텍스처. 빨간색과 파란색 점은 교차 편광 텍스처에서 얻은 패턴 화 된 LCE에서 -1 및 +1 결함의 위치를 나타냅니다. (F) (E)에서 PCM 텍스처의 국소 이방성으로부터 얻어진 패턴 화 된 HDF 조직 디렉터 n-HDF의 상응하는 방식의 컬러 코딩 된 배향 필드 및 (G). (G)의 빨간색 막대는 셀의 긴 축의 로컬 방향을 나타냅니다. (H) +1 레이디 얼 코어 근처에있는 두 개의 +1/2 결함 사이의 분리의 시간 의존성. 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
이러한 방식으로 Taras Turiv와 동료들은 패턴 화 된 조직에서 결함의 역학 및 전파와 표면 고정력을 통해 결함이 정지되는 방법을 보여주었습니다. 과학자들은 다양한 분자 배향의 광 패턴 구조를 갖는 LCE 기판을 사용하여 미리 설계된 세포 정렬로 생물학적 조직을 성장시켰다. 기질은 세포 정렬 및 세포 표면 밀도 및 세포 표현형에 영향을 미쳤다. 연구팀은 양성 전하를 갖는 결함 코어의 세포 밀도가 높았으며, 세포 밀도는 음성 결함 근처에서 낮았다. 세포는 수성 세포 배양 배지와 접촉시 팽윤 된 후 미리 디자인 된 광 패턴 화 된 방향에 정렬 됨으로써 기질에 기계적으로 정렬된다. 이 접근법은 재료 과학자와 생명 공학자들이 예정된 세포 정렬과 방향 결함의 정확한 위치를 가진 생물학적 조직을 설계 할 수있게합니다. 결과는 통제를 촉진 할 수 있습니다세포 이동 , 분화. 및 아 pop 토 시스. 이 작업은 조직 개발 및 재생의 기본 메커니즘에 대한 이해를 높이기 위해 더욱 최적화 될 수 있습니다. +1/2 및 -1/2 Disclination에서 어셈블리의 방향 순서. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
더 탐색 인간 각막 조직 개발 추가 정보 : Taras Turiv et al. 액정 엘라스토머, 사이언스 어드밴스 ( Science Advances) (2020)에 의한 인간 섬유 모세포 세포 단층의 토폴로지 제어 . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz6485 기 illa 듀클 (Guillaume Duclos) 등. 방추형 세포의 한정된 집단에서의 자연적 결함, Nature Physics (2016). DOI : 10.1038 / nphys3876 D.-H. Kim et al. 나노 규모 신호는 거시적 심장 조직 구조의 구조 및 기능을 조절한다 ( National Academy of Sciences (2009) 의 절차 ). DOI : 10.1073 / pnas.0906504107 저널 정보 : Science Advances , Nature Physics , Proceedings of the National Academy of Sciences
https://phys.org/news/2020-05-topology-human-fibroblast-cells-monolayer.html
.Topology control of human fibroblast cells monolayer by liquid crystal elastomer
액정 엘라스토머에 의한 인간 섬유 아세포 세포 단층의 토폴로지 제어
Thamarasee Jeewandara, Phys.org 균일 한 n-LCE = const를 갖는 LCE상의 HDF 세포의 균일 한 정렬. (A) 수성 성장 배지와 접촉 한 후 LCE 표면의 디지털 홀로그램 현미경 (DHM) 텍스처. (B) 시딩 후 120 시간에 LCE 기판상에서 성장하는 HDF 세포의 위상차 현미경 (PCM) 텍스처. 양방향 화살표는 n³LCE를 나타냅니다. (C) 셀 바디 (채워진 빨간색 심볼) 및 셀 밀도 σ (빈 블루 심볼)의 차수 파라미터 SHDF의 진화. (D) LCE상의 HDF 세포의 형광성 미세 텍스처; 형광 표지 된 핵 (파란색) 및 세포 골격 F- 액틴 단백질 (녹색). 확대 된 질감은 세포의 몸체와 같은 방향으로 향한 길쭉한 핵을 보여줍니다. (B) 및 (D)의 삽입은 균일 한 nLCE를 따라 배향 순서를 나타내는 (B) PCM 및 (D) 형광 F- 액틴 텍스처의 빠른 푸리에 변환을 나타낸다. (E) 핵 배향의 분포. (F) 정사각형 서브 윈도우의 크기에 대한 핵의 차수 파라미터 Snuclei의 의존성. (G) 세포 밀도의 평균 수 에 대해 계산 된 수 밀도 변동 ΔN. 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485 MAY 28, 2020 FEATURE
생체 조직 내의 진핵 세포는 공간적으로 다양한 배향을 갖는 동적 패턴 형성에 기초하여 세포 자멸사 및 세포 이동과 같은 중요한 생리 학적 과정에 영향을 미칠 수있다. 그러나, 실험실에서 성장하는 조직에 미리 디자인 된 오리엔테이션 순서지도를 투영하는 것은 여전히 어려운 일입니다. 현재 사이언스 어드밴스 (Science Advances ) 에 발표 된 새로운 연구 에서 타 라스 투 리프 (Taras Turiv)와 미국 오하이오 주 켄트 주립 대학 (Kent State University)의 화학 물리, 고급 재료 및 생의학 연구팀은 인간 피부 섬유 아세포 의 세포 단층을 생성하는 새로운 접근법을 자세히 설명했다 . 그들은 이방성으로 팽창 한 광 정렬 액정 엘라스토머 (LCE)를 사용하여 배향 패턴과 위상 결함을 사전 설계수성 매질에서. 연구팀은 패턴을 LCE에 새겨 넣었으며, 조직 단층은 패턴을 복제하여 세포 표현형 (크기 및 모양), 표면 밀도 및 수 밀도 변동에 강한 변화를 일으켰다. 새로운 접근법은 생물 공학 및 재생 의학에서 광범위한 적용을 위해 세포 분화 및 조직 형태 형성 동안 살아있는 조직에서 세포의 집단 행동을 제어 할 수있다. 살아있는 조직을 구성하는 세포는 종종 비 등방성 세포의 상호 정렬로 인해 밀접하게 접촉 할 때 배향 순서를 나타낸다 . 평균 방향의 방향은 공간과 시간이 다양하여 분별이라고 알려진 위상 결함 을 생성 할 수 있습니다 . 이러한 결함은 조직 내에서 움직여 죽은 세포 추출을 포함하여 압축-확장 스트레스 및 과정 중에 중요한 역할을 수행 할 수있다 . 생 물질 학 연구자들에게는 생 물질을 연구하고 조작하기 위해 방향과 질서 가있는 살아있는 세포 의 조직 스캐 폴드를 설계하는 능력 이 중요하다. 과학자들은 이미 리소그래피로 제작 된 표면 에서 주문 된 셀 어셈블리를 생산했습니다재료 강성 구배가 있는 미세 홈 및 표면 의 미세 채널 의 가장자리를 포함 합니다. 이 연구에서 Turiv et al. LCE 기판상의 디렉터 패턴의 템플릿에 기초하여, 고도의 배향 순서 및 미리 결정된 공간 변화 방향을 갖는 조직을 설계 하였다. 연구팀은 주형 조직의 구성 단위로 인간 피부 섬유 아세포 (HDF) 세포를 사용했다.
재료 그레인은 HDF 셀의 가이드 레일 역할을합니다. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
섬유 아세포는 가장 일반적인 포유 동물 결합 조직 세포이며, 일반적으로 조직 복구 및 재건 및 상처 치유 동안 중요한 역할을하는 편평한 길쭉한 모양을 유지합니다 . 과학자들은 진단 및 치료에 유망한 응용을 위해 이들 세포를 다 능성 줄기 세포로 재 프로그래밍 할 수 있습니다 . 이 작품에서 미리 디자인 된 LCE 기판에 세포 시딩 및 패턴 HDF 조직의 분할의 결합 효과 합류 조직을 생산. 구조화 된 LCE는 조직에 현저한 영향을 미쳤으며, 여기서 세포의 정렬 패턴 및 공간 분포, 밀도, 변동 및 표현형을 제어 하였다. 패턴 화 된 LCE는 위상 결함의 위치를 보여 주었다미리 결정된 위치에서 이방성 표면 상호 작용을 통해 조직에서. 세포 정렬 및 토폴로지 결함은 마이크로 스케일에서 생화학 적 과정을 제어 할 수 있기 때문에,이 작업은 특정 기능을 위해이를 디자인하기 위해 제어 된 조직 패턴 화를위한 엔지니어링 표면의 가능성을 열어 준다. 실험 동안, Turiv et al. LCE 기판 을 유리판으로 지지하고 표면 거칠기를 줄이기 위해 ITO ( indium tin oxide )로 덮은 다음 감광성 아조 염료 층을 코팅하고 궁극적으로 세포 배양의 수성 매체로 기판을 덮었다. 재료의 표면 입자는 HDF 세포를위한 안내 레일 역할을했습니다. HDF 세포가 세포 배양 물에 현탁되었을 때, 그들은 둥글게 나타 났지만 기질로 세팅 된 후, 길쭉한 외관을 발달시켰다. 과학자들은 세포 파종의 복합 효과로 인한 합류 (성장) 결과를 기록했습니다. 결과는 배향 순서가 세포와 LCE 기질 사이의 직접적인 상호 작용으로 인해 발생 함을 보여 주었다. 기판은 두 가지를 정렬하는데 도움단백질 발현, 운동성, 대사 및 분화를 포함한 많은 세포 기능에 대한 중요한 특징으로서 HDF 세포의 신체 및 핵 .
(-1 / 2, + 1 / 2) 결함 쌍을 갖는 LCE상의 HDF 세포의 패턴 정렬. (A) 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE의 n-LCE 및 광학 지연을 나타내는 PolScope 조직. 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE 표면의 (B 및 C) DHM 텍스처는 (B) -1/2 및 (C) +1/2 결함을 갖는다. (D) 형광 염색 된 HDF 세포; 4 ', 6- 디아 미 디노 -2- 페닐 인돌-표지 된 세포 핵 (파란색) 및 phalloidin- 표지 된 액틴 세포 골격 필라멘트 (녹색). (E) +1/2 (청색) 및 -1/2 (적색) 결함 코어에서 거리 r의 함수로서 세포핵 σ의 표면 밀도. (F) 결함 코어 부근에서 핵의 다수 밀도 변동 ΔN. (G) 시딩 후 240 시간에 LCE 기판상의 HDF 세포의 PCM 이미지. 파란색 점과 빨간색 점은 각각 +1/2 및 -1/2 결함 코어의 위치를 나타냅니다. LCE의 편광 광학 현미경 (POM) 텍스처로부터 얻어진다. (H) 색으로 구분 된 방향성 필드 및 (I) PCM으로 이미지화 된 패턴 화 된 HDF 조직 디렉터 nHDD의 대응 체계. (I)에서 빨간색 막대는 셀의 긴 축의 로컬 방향을 나타냅니다. (J) 수평 및 수직 방향 디렉터의 반 강도 결함 분리 (그림 S6 참조). 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
LCE의 HDF 세포는 미리 부과 된 지시에 따라 정렬 된 조립체로자가 조직화되었다. 연구팀은 세포와 세포 밀도가 LCE 기판의 결함 코어 및 다른 위상 불일치 (구부러진 유형 결함 또는 스플레이 유형 결함)에 접근함에 따라 변화하는 것으로 세포 및 세포 밀도의 거동에 주목했다 . 기판은 서로 접촉 한 HDF 세포에 현저하게 영향을 미쳐, 세포의 크기 및 형태에 총체적으로 강한 차이를 초래 하였다. 현저한 차이는 HDF 세포 표현형 (크기 및 모양)에 대한 미리 디자인 된 패턴의 영향을 나타냈다. 추가적인 결과에 기초하여, Turiv et al. 디렉터 패턴의 표면 전하에 의해 영향을받는 조직의 수 밀도 변동을 인정하고 더 큰 표면적에서이 문제를 상세히 연구했다.
한 쌍의 -1 및 방사형 +1 (재생 유형) 결함으로 사전 디자인 된 LCE에서 HDF 세포의 패턴 정렬. (A) 세포 성장 배지와 접촉하는 LCE의 n-LCE 패턴의 PolScope 이미지. (B) 형광 표지 된 HDF 세포. (C) 결함 핵으로부터의 거리의 함수로서 세포핵 σ의 표면 밀도. (D) 평균 수핵 을 갖는 다수의 밀도 변동 ΔN은 +1에 비해 -1 코어 근처에서 더 큰 기울기를 나타낸다. (E) 세포 시딩 후 240 시간에 LCE 층상의 HDF 세포의 PCM 텍스처. 빨간색과 파란색 점은 교차 편광 텍스처에서 얻은 패턴 화 된 LCE에서 -1 및 +1 결함의 위치를 나타냅니다. (F) (E)에서 PCM 텍스처의 국소 이방성으로부터 얻어진 패턴 화 된 HDF 조직 디렉터 n-HDF의 상응하는 방식의 컬러 코딩 된 배향 필드 및 (G). (G)의 빨간색 막대는 셀의 긴 축의 로컬 방향을 나타냅니다. (H) +1 레이디 얼 코어 근처에있는 두 개의 +1/2 결함 사이의 분리의 시간 의존성. 스케일 바, 300 μm. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
이러한 방식으로 Taras Turiv와 동료들은 패턴 화 된 조직에서 결함의 역학 및 전파와 표면 고정력을 통해 결함이 정지되는 방법을 보여주었습니다. 과학자들은 다양한 분자 배향의 광 패턴 구조를 갖는 LCE 기판을 사용하여 미리 설계된 세포 정렬로 생물학적 조직을 성장시켰다. 기질은 세포 정렬 및 세포 표면 밀도 및 세포 표현형에 영향을 미쳤다. 연구팀은 양성 전하를 갖는 결함 코어의 세포 밀도가 높았으며, 세포 밀도는 음성 결함 근처에서 낮았다. 세포는 수성 세포 배양 배지와 접촉시 팽윤 된 후 미리 디자인 된 광 패턴 화 된 방향에 정렬 됨으로써 기질에 기계적으로 정렬된다. 이 접근법은 재료 과학자와 생명 공학자들이 예정된 세포 정렬과 방향 결함의 정확한 위치를 가진 생물학적 조직을 설계 할 수있게합니다. 결과는 통제를 촉진 할 수 있습니다세포 이동 , 분화. 및 아 pop 토 시스. 이 작업은 조직 개발 및 재생의 기본 메커니즘에 대한 이해를 높이기 위해 더욱 최적화 될 수 있습니다.
+1/2 및 -1/2 Disclination에서 어셈블리의 방향 순서. 크레딧 : Science Advances, doi : 10.1126 / sciadv.aaz6485
더 탐색 인간 각막 조직 개발 추가 정보 : Taras Turiv et al. 액정 엘라스토머, 사이언스 어드밴스 ( Science Advances) (2020)에 의한 인간 섬유 모세포 세포 단층의 토폴로지 제어 . DOI : 10.1126 / sciadv.aaz6485 기 illa 듀클 (Guillaume Duclos) 등. 방추형 세포의 한정된 집단에서의 자연적 결함, Nature Physics (2016). DOI : 10.1038 / nphys3876 D.-H. Kim et al. 나노 규모 신호는 거시적 심장 조직 구조의 구조 및 기능을 조절한다 ( National Academy of Sciences (2009) 의 절차 ). DOI : 10.1073 / pnas.0906504107 저널 정보 : Science Advances , Nature Physics , Proceedings of the National Academy of Sciences
https://phys.org/news/2020-05-topology-human-fibroblast-cells-monolayer.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.
.Next-Gen Laser Beams With Up to 10 Petawatts of Power Will Usher In New Era of Relativistic Plasmas Research
새로운 상대 론적 플라즈마 연구 시대에 최대 10 페타 와트의 전력을 공급하는 차세대 레이저 빔
주제 :미국 물리 연구소레이저혈장인기 있는 으로 물리학의 미국 학회 2020년 5월 26일 플라즈마의 양자 전기 역학 현상 플라즈마에서의 양자 전기 역학 현상. 크레딧 : Stephen Alvey / Alec Thomas
최대 10 페타 와트의 레이저 빔은 양자 전기 역학으로 연구 할 에너지 수준의 플라즈마를 생성하여 의료 영상 및 보안 탐지에 영향을 미칩니다. 2018 년 노벨 물리학상 주제, 처프 펄스 증폭은 오늘날 가장 많이 사용되는 연구용 레이저에서 레이저 펄스의 강도를 높이는 기술입니다. 차세대 레이저 시설이 빔 전력을 최대 10 페타 와트까지 끌어 올리려는 것처럼, 물리학 자들은 플라즈마를 연구하는 새로운 시대를 기대합니다. 플라즈마 연구는 블랙홀과 펄서의 바람에 일반적으로 나타나는 특징에 영향을받습니다. 연구원들은 강자 장 양자 전기 역학 (QED) 공정에 적용되는 상대 론적 플라즈마에 대해 우리에게 가르치기 위해 다가오는 고출력 레이저 기능에 대해 연구하고있다. 또한, 이러한 새로운 현상을 더욱 탐구하기 위해 제안 된 새로운 연구 설계. AIP Publishing에서 플라즈마 물리학에 등장 하는이 기사 는 초 임계 분야에서 상대 론적 플라즈마 물리학을 소개하고, 해당 분야의 현재 상태에 대해 논의하고, 최근 개발에 대한 개요를 제공합니다. 또한 향후 몇 년 동안 현장에서 일하는 사람들의 관심을 지배 할 가능성이있는 공개 질문과 주제를 강조합니다.
양자 전기 역학 현상 플라즈마 플라즈마에서의 양자 전기 역학 현상. 크레딧 : Stephen Alvey / Alec Thomas
Strong-field QED는 강력한 전자기의 부족으로 인해 SLAC National Accelerator Laboratory 또는 유럽 원자력 연구기구 인 CERN 과 같은 대규모 충돌기 시설에서 탐색되지 않은 입자 물리학 표준 모델의 덜 연구 된 구석입니다. 가속기 설정의 필드. 고휘도 레이저를 사용하면 연구원들은 감마선 방출 및 전자-양전자 쌍 생산과 같은 현상에서 관찰 된 강한 전계를 사용할 수 있습니다. 연구팀은이 연구 결과가 어떻게 기본 물리학 연구와 고 에너지 이온, 전자, 양전자 및 광자 소스의 발전에서 잠재적으로 발전 할 수 있는지를 탐구합니다. 이러한 발견은 재료 과학 연구에서 의료 방사선 요법, 국토 안보 및 산업을위한 차세대 방사선 촬영에 이르기까지 오늘날 존재하는 많은 유형의 스캐닝 기술을 확장하는 데 중요합니다. QED 공정은 진공 근처에서 조밀 한 전자-양전자 쌍 플라즈마 생성, QED 공정에 의한 완전한 레이저 에너지 흡수, 또는 초 상대 론적 전자 빔의 정지와 같은 극적으로 새로운 플라즈마 물리 현상을 초래합니다. 머리카락에 레이저 광의 폭이 넓어집니다. Peng Zhang은“이러한 새로운 플라즈마 물리 현상이 어떤 종류의 새로운 기술로 변환 될 수 있는지에 대해서는 알려진 바가 없다. 특히 QED 플라즈마 분야 자체가 물리 분야에서 미지의 영역이기 때문이다. "현재 단계에서는 적절한 이론적 이해조차도 상당히 부족합니다." 연구팀은이 논문이 QED 플라즈마의 흥미 진진한 새로운 분야에 더 많은 연구자들의 관심을 끌 수있게 해줄 것으로 기대하고있다.
참조 : 펭 장, 스테판 Bulanov, 다니엘 Seipt, 알렉세이 Arefiev 알렉산더 GR 토마스, 2020 5월 26일에 의해 "초 임계 분야에서의 상대 론적 플라스마 물리학" 플라스마 물리학 . DOI : 10.1063 / 1.5144449
.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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