Porous graphene ribbons doped with nitrogen for electronics and quantum computing
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.How colliding neutron stars could shed light on universal mysteries
중성자 별 충돌이 보편적 미스터리에 빛을 비출 수있는 방법
에 의해 이스트 앵글리아 대학교 이스트 앵글리아 대학이 이끄는 국제 팀이 데드 스타 충돌과 우주의 확장을 이해하는 방법에 대한 중요한 혁신이 이루어졌으며, 딥 스페이스의 자화 회전 중성자 별 중 하나 인 특이한 펄서가 발견되었습니다. JULY 8, 2020
등대는 자극에서 집중된 전파를 방출합니다. 새로 발견 된 펄서 (PSR J1913 + 1102라고도 함)는 이진 시스템의 일부입니다. 이는 다른 중성자 별과 함께 꽉 조여진 궤도에 잠겨 있음을 의미합니다. 중성자 별은 초신성의 죽은 별 잔존물입니다. 그것들은 알려진 가장 밀도가 높은 물질로 구성되어 있습니다. 지구의 질량이 수십만 배나되는 도시 크기의 구체로 채워져 있습니다. 약 50 억 년 동안 두 개의 중성자 별이 충돌 할 것입니다. 중력파와 빛의 형태로 놀라운 양의 에너지를 방출합니다. 그러나 새로 발견 된 펄서 (pulsar)는 두 개의 중성자 별의 질량이 다른 것보다 상당히 다르기 때문에 특이하다.이 비대칭 시스템은 이중 중성자 별 합병이 천체 물리학에서 미해결 미스터리에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라는 확신을 준다. 허블 상수 (Hubble constant)로 알려진 우주의 팽창률에 대한보다 정확한 결정. 네이처 (Nature) 지에 발표 된 발견은 푸에르토 리코의 아레 시보 (Arecibo) 전파 망원경을 사용하여 이루어졌다. 학점 : 플로리다 중부 Arecibo 천문대-윌리엄 곤잘레스와 앤디 토레스. 그러나 새로 발견 된 펄서 (pulsar)는 두 개의 중성자 별의 질량이 다른 것보다 상당히 다르기 때문에 특이하다.이 비대칭 시스템은 이중 중성자 별 합병이 천체 물리학에서 미해결 미스터리에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라는 확신을 준다. 허블 상수 (Hubble constant)로 알려진 우주의 팽창률에 대한보다 정확한 결정. 네이처 (Nature) 지에 발표 된 발견은 푸에르토 리코의 아레 시보 (Arecibo) 전파 망원경을 사용하여 이루어졌다. 학점 : 플로리다 중부 Arecibo 천문대-윌리엄 곤잘레스와 앤디 토레스. 그러나 새로 발견 된 펄서 (pulsar)는 두 개의 중성자 별의 질량이 다른 것보다 상당히 다르기 때문에 특이하다.이 비대칭 시스템은 이중 중성자 별 합병이 천체 물리학에서 미해결 미스터리에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라는 확신을 준다. 허블 상수 (Hubble constant)로 알려진 우주의 팽창률에 대한보다 정확한 결정. 네이처 (Nature) 지에 발표 된 발견은 푸에르토 리코의 아레 시보 (Arecibo) 전파 망원경을 사용하여 이루어졌다. 학점 : 플로리다 중부 Arecibo 천문대-윌리엄 곤잘레스와 앤디 토레스. 이 비대칭 시스템은 과학자들에게 이중 중성자 별 합병이 허블 상수라고 알려진 우주의 팽창 속도를보다 정확하게 결정하는 것을 포함하여 천체 물리학의 미해결 미스터리에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라고 확신합니다. 푸에르토 리코의 Arecibo 무선 망원경을 사용하여 만들었습니다. 학점 : 플로리다 중부 Arecibo 천문대-윌리엄 곤잘레스와 앤디 토레스. 이 비대칭 시스템은 과학자들에게 이중 중성자 별 합병이 허블 상수라고 알려진 우주의 팽창 속도를보다 정확하게 결정하는 것을 포함하여 천체 물리학의 미해결 미스터리에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라고 확신합니다. 푸에르토 리코의 Arecibo 무선 망원경을 사용하여 만들었습니다. 학점 : 플로리다 중부 Arecibo 천문대-윌리엄 곤잘레스와 앤디 토레스. 데드 스타 충돌과 우주의 확장을 이해하는 방법에있어서 중요한 혁신은 이스트 앵글리아 대학이 이끄는 국제 팀에 의해 이루어졌습니다. 그들은 깊은 공간의 자화 회전의 특이한 펄서-하나를 발견했다 중성자 - 스타 '등대'를 방출이 매우 집중하는 것이 전파를 자사의 자극에서. 새로 발견 된 펄서 (PSR J1913 + 1102라고도 함)는 이진 시스템의 일부입니다. 이는 다른 중성자 별과 함께 꽉 조여진 궤도에 잠겨 있음을 의미합니다. 중성자 별은 초신성의 죽은 별 잔존물입니다. 그것들은 알려진 밀도가 가장 높은 물질로 이루어져 있습니다. 지구의 질량이 수십만 배나되는 도시의 구체에 포장되어 있습니다. 약 50 억 년 동안 두 개의 중성자 별이 충돌하여 중력파와 빛의 형태로 놀라운 양의 에너지가 방출됩니다. 그러나 새로 발견 된 펄서 (pulsar)는 두 중성자 별의 질량이 매우 다르기 때문에 특이하다. 이 비대칭 시스템은 과학자들에게 이중 중성자 별 합병이 허블 상수라고 알려진 우주의 팽창률을보다 정확하게 결정하는 것을 포함하여 천체 물리학의 미해결 신비에 대한 중요한 단서를 제공 할 것이라고 확신합니다. 오늘 Nature 지에 발표 된이 발견 은 푸에르토 리코의 Arecibo 전파 망원경을 사용하여 이루어졌습니다. UEA 물리 대학의 로버트 퍼 드먼 (Robert Ferdman) 박사는“2017 년에 레이저 간섭계 중력파 천문대 (LIGO)의 과학자들은 두 개의 중성자 별의 합병을 처음 발견했다. "이 사건은 1 세기 전 Albert Einstein에 의해 예측 된 바와 같이 시공간 구조를 통해 중력파 잔물결을 일으켰습니다." GW170817로 알려진이 멋진 행사는 전 세계 관측소의 전통적인 망원경으로 볼 수 있었으며, 우리 은하수에서 1 억 3 천만 광년 떨어진 먼 은하에서의 위치를 식별했습니다. 페르 드 만 박사는 "짧은 감마선 폭발 현상이 두 개의 중성자 별의 합병으로 인한 것임을 확인했으며, 현재는 금과 같이 우주에서 가장 무거운 원소를 가장 많이 생산하는 공장으로 여겨지고있다"고 말했다. " 두 개의 중성자 별이 합쳐질 때 순간적으로 방출 된 힘은 엄청나게 크다. 우주의 모든 별보다 수십 배 더 큰 것으로 추정된다. 따라서 GW170817 이벤트는 놀라운 것이 아닙니다. 그러나 합병에서 나온 엄청난 양의 물질과 그 밝기는 예상치 못한 미스터리였습니다. Ferdman 박사는“이 사건에 관한 대부분의 이론은 이진 시스템에 고정 된 중성자 별이 질량이 매우 유사하다고 가정했다. "우리의 새로운 발견은 이러한 가정을 바꾼다. 우리는 질량이 매우 다른 두 개의 중성자 별을 포함하는 이진 시스템을 발견했다. "이 별 들은 약 4 억 6 천만 년 안에 충돌하고 병합 될 것인데, 그것은 오랜 시간처럼 보이지만, 우주 시대의 작은 부분 일뿐입니다. 한 중성자 별이 상당히 크기 때문에 중력의 영향으로 동반자 별의 모양이 왜곡되어 실제로 합치기 직전에 많은 양의 물질이 제거되어 잠재적으로 별을 방해 할 수 있습니다. "이 '조석 붕괴'는 같은 질량의 이진 시스템에서 예상되는 것보다 더 많은 양의 뜨거운 물질을 방출하여 더 강력한 방출을 초래합니다. "GW170817은 다른 이론으로 설명 할 수 있지만 , PSR J1913 + 1102 시스템과 유사하게 질량이 크게 다른 중성자 별 의 부모 시스템이 매우 그럴듯한 설명 임을 확인할 수 있습니다 . "더 중요한 것은이 발견이 이중 중성자 별 바이너리를 병합하는 10 개 중 1 개 이상을 구성하는 시스템이 더 많다는 점을 강조한 것입니다." 독일 본 (Bonn)에있는 Max Planck Radio Astronomy Institute의 공동 저자 인 Dr. Paulo Freire는 다음과 같이 말했다. "이 문제는 여전히 중요한 미스터리입니다. 과학자들은 여전히 그것이 실제로 무엇인지 알지 못할 정도로 밀도가 높습니다.이 밀도는 우리가 지구 기반 실험실에서 재현 할 수있는 것 이상의 것입니다." 더 밝은 중성자 별의 붕괴는 또한 합병에 의해 방출되는 물질의 밝기를 향상시킬 것이다. 이는 미국 기반 LIGO 및 유럽 기반 처녀 자리 검출기와 같은 중력파 검출기와 함께 과학자들이 기존 망원경으로도이를 관찰 할 수 있음을 의미합니다. Ferdman 박사는 다음과 같이 말했습니다 : "흥미롭게도 이것은 우주가 팽창하고있는 속도 인 Hubble 상수를 완전히 독립적으로 측정 할 수있게합니다. 이것을하는 두 가지 주요 방법은 현재 서로 상충됩니다. 그래서 이것은 교착 상태를 깨고 우주가 어떻게 진화했는지 더 자세히 이해하는 중요한 방법 " 2020 년 7 월 8 일자 Nature 에 "밝은 이중 중성자 합병에 대한 비대칭 질량 비율"이 발표되었다 .
더 탐색 과학자들은 거대한 별 시스템에 대해 퍼즐 추가 정보 : 밝은 이중 중성자 합병을위한 비대칭 질량 비율, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2439-x , www.nature.com/articles/s41586-020-2439-x 저널 정보 : 자연 이스트 앵글리아 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-07-colliding-neutron-stars-universal-mysteries.html
.Helping drug-delivering particles squeeze through a syringe
약물 전달 입자가 주사기를 통해 짜내는 것을 돕는다
에 의해 매사 추세 츠 공과 대학 크레딧 : CC0 Public Domain JULY 8, 2020
마이크로 입자는 특정 간격으로 페이로드를 방출하도록 설계 될 수 있기 때문에 한 번에 여러 용량의 약물 또는 백신을 전달할 수있는 유망한 방법을 제공합니다. 그러나 모래 입자 크기 정도의 입자는 전형적인 주사기로 막힐 수 있기 때문에 주입하기가 어려울 수 있습니다. MIT 연구원들은 이제 그러한 미세 입자의 주 입성을 개선하고 막힘을 방지 할 수 있는 전산 모델 을 개발했습니다 . 이 모델은 입자의 크기와 모양을 포함한 다양한 요소를 분석하여 주 입성을위한 최적의 디자인을 결정합니다. 이 모델을 사용하여 연구자들은 성공적으로 주입 할 수있는 미립자의 비율을 6 배나 증가시킬 수있었습니다. 그들은 이제이 모델을 사용하여 다른 잠재적 인 응용 분야 중에서도 암 면역 치료제를 전달하는 데 사용될 수있는 미세 입자를 개발하고 테스트하기를 희망합니다. MIT의 코흐 (Koch) 통합 암 연구 연구소의 연구원 인 Ana Jaklenec는“이것은 우리가 실험실에서 개발 한 일부 기술을 통해 우리를 도와 줄 수있는 프레임 워크입니다. . MIT의 David H. Koch Institute 교수 인 Jaklenec과 Robert Langer는이 연구의 선임 저자이며, 현재 Science Advances에 실렸다 . 이 논문의 주요 저자는 MIT 대학원생 Morteza Sarmadi입니다. 미립자 모델 미세 입자의 크기는 1 내지 1,000 마이크론 (백만 분의 1 미터)이다. 많은 연구자들이 약물을 전달하기 위해 폴리머 및 기타 재료로 만들어진 미세 입자를 사용하고 있으며 약 12 가지의 이러한 약물 제형이 FDA에 의해 승인되었습니다. 그러나 다른 사람들은 주사하기가 어려워 실패했습니다. Jaklenec은“주요 문제는 시스템 어딘가에서 막히는 것인데, 이는 전체 용량을 전달할 수 없게한다”고 말했다. "이러한 약물 중 다수는 주사 가능성 문제로 인해 개발을 지나치지 않습니다." 이러한 약물은 일반적으로 정맥 또는 피부 아래에 주사됩니다. Sarmadi는 이러한 약물이 목적지에 성공적으로 도달하도록하는 것이 약물 개발 프로세스의 핵심 단계이지만, 종종 마지막에 수행되며 다른 유망한 치료를 방해 할 수 있다고 Sarmadi는 말합니다. "주사 가능성은 약물의 성공에있어 주요 요인이지만 관리 기술을 개선하려는 노력에는 거의 관심을 기울이지 않았다"고 그는 말했다. "우리는 우리의 연구가 신규 및 고급 제어 방출 약물 제제의 임상 적 번역을 개선 할 수 있기를 희망한다." Langer와 Jaklenec은 다량의 약물 또는 백신으로 채워질 수있는 중공 미세 입자를 개발하기 위해 노력하고 있습니다. 이 입자는 서로 다른 시간에 페이로드를 방출하도록 설계되어 여러 번 주입 할 필요가 없습니다. 이들 및 다른 미세 입자의 주사 성을 개선하기 위해, 연구자들은 미세 입자의 크기 및 형태, 현탁 된 용액의 점도, 및이를 전달하기 위해 사용되는 주사기 및 바늘의 크기 및 형태를 변경시키는 효과를 실험적으로 분석 하였다. . 그들은 다른 크기의 입방체, 구체 및 원통형 입자를 테스트하고 각각의 주 입성을 측정했습니다. 그런 다음 연구원들은이 데이터를 사용 하여 신경망으로 알려진 컴퓨터 모델 의 유형을 학습하여 이러한 각 매개 변수가 주사 가능성에 어떤 영향을 미치는지 예측했습니다. 가장 중요한 요소는 입자 크기, 용액의 입자 농도, 용액의 점도 및 바늘 크기였습니다. 약물 전달 미세 입자를 연구하는 연구자 들은 이러한 매개 변수를 모델에 간단히 입력하고 입자의 주입 가능성을 예측하여 다양한 버전의 입자를 제작하고 실험적으로 테스트하는 데 소요되는 시간을 절약 할 수 있습니다. Sarmadi는 "시스템이 얼마나 성공적인지 모를 실험을 거치거나 앞뒤로 진행하는 대신이 신경망을 사용하여 시스템을 이해하도록 안내 할 수있다"고 말했다. 말한다. 주사 가능성 향상 연구원들은 또한 주사기의 모양을 바꾸면 주사 가능성에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 연구하기 위해 모델을 사용했습니다. 그들은 노즐과 유사한 최적의 모양을 만들어 냈으며, 끝을 향하여 넓어지는 직경이 넓은 노즐입니다. 이 주사기 디자인을 사용하여 연구원들은 2017 년 과학 연구 에서 설명한 미세 입자의 주사 가능성을 테스트 한 결과, 15 %에서 거의 90 %로 전달되는 입자의 비율이 증가한 것으로 나타났습니다. "이것은 입자에 작용하고 입자를 바늘쪽으로 밀어내는 힘을 최대화하는 또 다른 방법입니다."라고 Sarmadi는 말합니다. " 미세 입자 시스템 의 주사 가능성을 개선 할 여지가 크다는 것을 보여주는 유망한 결과입니다 ." 연구원들은 현재 암 면역 요법 약물을 전달하기위한 최적화 된 시스템을 설계하고 있으며, 이는 종양 세포를 파괴하는 면역 반응을 자극하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그들은 이러한 유형의 미세 입자가 단백질과 같은 큰 분자를 포함하는 소분자 약물 및 생물 제제를 포함한 다양한 백신 또는 약물을 전달하는데 사용될 수 있다고 생각합니다.
더 탐색 골관절염의보다 효과적인 치료를 향한 발걸음 추가 정보 : "미립자 기반 약물 제제의 최적 주사 가능성을위한 모델링, 설계 및 기계 학습 기반 프레임 워크" Science Advances (2020). advances.sciencemag.org/lookup… 1126 / sciadv.eabb6594 저널 정보 : 과학 발전 , 과학 매사추세츠 공과 대학 제공
https://phys.org/news/2020-07-drug-delivering-particles-syringe.html
.Model suggests it could take decades for planet to start cooling after emissions are reduced
모델은 방출이 감소한 후 행성이 냉각을 시작하는 데 수십 년이 걸릴 수 있다고 제안합니다
작성자 : Bob Yirka, Phys.org 한 RCP 방출 경로에서 다른 RCP 방출 경로로 갈 때 온도 신호의 출현. 굵은 선은 MAGICC6의 계산을 보여줍니다. 가는 선은 CESM1 렌즈에서 추출 된 지구 평균 표면 온도의 경년 변동의 진화를 보여줍니다. 그래프 위의 삼각형은 내부 변동성을 고려할 때 RCP 간의 온도 차이가 중요한 앙상블 멤버 수를 나타냅니다. 크레딧 : Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-17001-1 JULY 8, 2020 REPORT
노르웨이 오슬로에있는 CICERO 국제 기후 연구 센터 (CICERO Centre of International Climate Research)의 연구원 트리오 (trio)는 인간 온실 가스 배출이 감소한 후 지구가 냉각되기 시작하는 데 수십 년이 걸릴 수 있다는 증거를 발견했다. Nature Communications , BH Samset, JS Fuglestvedt 및 MT Lund 저널에 실린 논문 에서 모델에 영향을 미치는 요인과 결과에 대해 설명합니다. 인간이 야기한 온실 가스 배출 로 인해 지구가 계속 가열 되면서 과학자들은 지구가 어떻게 반응 할 것인지 계속 예측하려고 노력하고 있습니다. 이 새로운 노력에서 연구원들은 세계 사람들이 마침내 빛을보고 온실 가스 배출을 줄이기 위해 진지한 노력을 기울이면 어떤 일이 일어날 지 궁금해했습니다. 이 연구는 여러 기후 모델 을 사용하여 지구가 다른 수준의 배출 감소에 어떻게 반응 할 것인지, 그리고 다른 유형의 배출 감소에 어떻게 반응 할 것인지를 결정했습니다. 연구진은 이산화탄소의 감소 만이 진행중인 지구 온난화 추세를 되돌릴 수 있으며 시간이 오래 걸린다는 것을 발견했습니다. 그러나 다른 가스의 배출을 줄이는 것도 중요합니다. 그러한 감소가 없다면 지구가 식는 데 훨씬 오래 걸릴 것입니다. 최상의 시나리오에서는 모델 을 프로그래밍했습니다.올해부터 심각한 배출 제한 (제로 근처)을 나타냅니다. 이 모델은 지구가 긍정적 인 방식으로 반응하기 시작하기까지 2033 년까지 소요될 것으로 나타났습니다. 그리고 올해 RUCP2.6에 도달하는 세계를 대표하도록 모델을 프로그래밍했을 때 (현장에서 달성 가능한 배출 감소를 나타내는 것으로 간주되는 기후 시나리오) 2047 년까지 긍정적 인 변화는 없었습니다. 배출이 각각 5 % 씩 감소한 경우 2044 년에는 몇 가지 결과가 나올 것입니다. 연구원들은 그들의 모델에 의해 보여진 결과는 실제 사건의 예측 인자로 사용될 수 없다는 것을 인정하지만, 그것이 인류에게 어떤 일이 일어나고 있는지를 엿볼 수 있고 시간이 본질이되는 매우 강력한 방식을 보여줍니다. 배출량을 획기적으로 줄일 때까지 기다릴수록 우리가 한 피해를 복구하는 데 더 오래 걸립니다.
더 탐색 가파른 NYC 통행료는 그리드 락, 오염을 줄입니다 추가 정보 : BH Samset et al. 배출 완화 후 전 세계 온도 반응의 발생 지연, Nature Communications (2020). DOI : 10.1038 / s41467-020-17001-1 저널 정보 : Nature Communications
https://phys.org/news/2020-07-decades-planet-cooling-emissions.html
.Porous graphene ribbons doped with nitrogen for electronics and quantum computing
전자 및 양자 컴퓨팅을 위해 질소로 도핑 된 다공성 그래 핀 리본
에 의한 바젤 대학 반도체 특성 및 사다리 형 구조를 나타내는 다공성 그래 핀 리본을 합성하기 위해 개별 빌딩 블록을은 표면에서 가열한다. 사다리의 각 단에서 두 개의 탄소 원자가 질소 원자 (파란색)로 대체되었습니다. 학점 : 바젤 대학교 JULY 8, 2020
물리학과 물리학 자와 화학자 팀은 결정 격자의 특정 탄소 원자가 질소 원자로 대체 된 최초의 다공성 그래 핀 리본을 생산했습니다. 이 리본은 반도체 화학 특성을 지니고 있으며 미국 화학 학회지 의 바젤 대학, 베른 대학, 랭커스터 대학 및 워릭 대학의 연구원들이보고 한 바와 같이 전자 및 양자 컴퓨팅 분야에 응용할 수있는 반도체 특성을 가지고 있습니다 . 그래 핀은 벌집 구조로 배열 된 단일 탄소 원자 층으로 구성 됩니다. 이 재료는 기초 연구뿐만 아니라 탁월한 전기 전도성과 놀라운 강도 및 강성을 포함하는 고유 한 특성 을 고려한 다양한 응용 분야에서도 중요 합니다. 전 세계의 연구팀은 결정 격자의 탄소 원자를 다른 원소의 원자로 대체하여 이러한 특성을 더욱 확장하기 위해 노력하고 있습니다. 또한, 격자에 기공을 형성함으로써 전기 및 자기 특성을 변형시킬 수도있다. 사다리 형 구조 현재 바젤 대학 물리학 자 에른스트 메이어 (Ernst Meyer) 교수와 베른 대학 화학자 시샤 리우 (Shi-Xia Liu) 박사가 이끄는 연구팀은 결정 격자에 주기성 기공과 규칙적인 모공이 모두 들어 있는 최초의 그래 핀 리본 을 생산하는 데 성공했다 질소 원자의 패턴. 이 새로운 재료의 구조는 사다리와 비슷하며 각 렁에는 두 개의 질소 원자가 포함되어 있습니다. 이러한 다공성의 질소 함유 그래 핀 리본을 합성하기 위해 연구원들은 진공에서은 표면에서 개별 빌딩 블록을 단계적으로 가열했습니다. 리본은 최대 220 ° C의 온도에서 형성됩니다. 원자 현미경을 통해 연구자들은 합성의 개별 단계를 모니터링 할뿐만 아니라 분자의 완벽한 사다리 구조와 안정성을 확인할 수있었습니다. 특별한 속성 스캐닝 터널링 현미경을 사용하여 바젤 대학교 물리학과 물리학과 스위스 나노 과학 연구소 (SNI)의 과학자들은이 새로운 그래 핀 리본이 더 이상 순수한 그래 핀과 같은 전기 도체가 아니라 실제로 반도체로 작동한다는 것을 보여 주었다. 베른 대학과 워릭 대학의 동료들은 전자적 특성에 대한 이론적 계산을 수행하여 이러한 결과를 확인했습니다. 연구의 첫 번째 저자 인 Rémy Pawlak 박사는“반도체 특성은 전도도를 구체적으로 조정할 수 있기 때문에 전자 기기의 잠재적 응용에 필수적이다. 문헌으로부터, 결정 격자 내의 고농도의 질소 원자가 자기장을받을 때 그래 핀 리본이 자화되는 것으로 알려져있다. Ernst Meyer는“ 이러한 다공성의 질소 도핑 그래 핀 리본은 특별한 자기 특성 을 보일 것으로 기대한다 . "향후에, 리본은 양자 컴퓨팅 분야의 응용에 관심이 될 수있다."
더 탐색 그래 핀에서 검출 가능한 개별 불순물 원자 더 많은 정보 : Rémy Pawlak et al., 질소 도핑 된 다공성 그래 핀 나노 리본의 상향식 합성, Journal of the American Chemical Society (2020). DOI : 10.1021 / jacs.0c03946 저널 정보 : 미국 화학 학회지
https://phys.org/news/2020-07-porous-graphene-ribbons-doped-nitrogen.html
.How to precisely edit mitochondrial DNA
미토콘드리아 DNA를 정확하게 편집하는 방법
에 의해 하워드 휴즈 의학 연구소 CRISPR / Cas-9와 같은 진보로 인해 세포핵 (파란색)에서 DNA를 정확하게 편집하는 것이 쉬워졌지만, 미토콘드리아 (빨간색)에서는 DNA를 편집하기가 훨씬 어려웠습니다. 이제 새로운 도구가 미토콘드리아 DNA에 정밀한 유전자 편집 기능을 제공합니다. 크레딧 : Tslil Ast / Mootha Lab JULY 8, 2020
과학자들은 이제 세포 내부의 작은 에너지 공장 인 미토콘드리아 내부의 유전자를 정확하게 편집 할 수 있습니다. 지난 10 년 동안 유전자 편집은 인기가 폭발적으로 증가했습니다. 과학자들은 CRISPR / Cas9 및 관련 기술을 사용하여 이전보다 더 쉽게 DNA를 대상으로 변경을 수행 할 수 있습니다. 그러나 이러한 최첨단 도구는 대부분의 유전 정보가 저장되는 세포 핵에서 작동하지만, 일부 세포의 일부는 CRISPR에 완고하게 도달하지 못했습니다. 이제 새로운 CRISPR-free 도구는 유전자 편집 능력을 세포의 두 번째로 작은 게놈 (미토콘드리아에있는)에 제공합니다. 워싱턴 대학의 Howard Hughes Medical Institute (HHMI) 수사관 인 Joseph Mougous는 미토콘드리아 DNA를위한 최초의 정밀 유전자 편집기라고 말합니다. 이러한 발전은 Mougous와 다른 두 HHMI 조사관 (Harvard University의 David Liu와 Broad Institute, Massachusetts General Hospital의 Vamsi Mootha 및 Broad Institute) 간의 국가 간 협력의 결과입니다. Mougous와 Liu가 이끄는 팀은 2020 년 7 월 8 일 Nature 지에 그 결과를보고했다 . 미토콘드리아 DNA의 돌연변이는 다양한 희귀하고 잘 이해되지 않은 질병을 유발할 수 있습니다. 지금까지 실험실에서 이러한 질병을 연구하는 과학자들은 소기관의 DNA를 파괴함으로써 돌연변이를 제거 할 수있었습니다. 그러나 그들은 다른 미토콘드리아 유전자를 그대로 유지하면서 단일 돌연변이를 안정적으로 교정 할 수 없었다고 Liu는 말했다. 이 새로운 도구는 인간이 사용할 준비가되지 않았지만, 과학자들은 동물에서 기본적인 미토콘드리아 생물학뿐만 아니라 이러한 질병을 쉽게 연구 할 수있게 될 것이라고 Mootha는 말했다. "이것은 내 분야에 혁신적인 기술입니다."라고 그는 말합니다. "이제 미토콘드리아 DNA 질환의 마우스 모델을 만드는 것이 가능할 것입니다. 이것은 지금까지 매우 어려웠습니다." 특이한 단백질 Mougous는 유전자 편집기를 만들지 않았습니다. 그의 실험실은 박테리아의 전쟁, 특히 박테리아가 다른 박테리아를 공격하는 데 사용하는 독소를 연구합니다. 2 년 전, Mougous의 실험실에있는 박사후 연구원 인 Marcos de Moraes는 이러한 독소 중 하나가 어떻게 작용하는지 이해하려고 노력했습니다. 그러나 그것은 그의 모든 기대를 무시하고있었습니다. 독소는 DNA와 RNA "편지"에서 질소 함유 조각을 제거함으로써 유전 적 돌연변이를 일으킬 수있는 단백질 인 데 아미나 제였다. 대부분의 데 아미나 제는 단일 가닥의 DNA, 또는 RNA를 자연적으로 단일 가닥으로 표적으로합니다. 이 deaminase는 이상했습니다. 어느 쪽도 효과가 없었습니다. 몇 달 동안 de Moraes는 단백질 검사에 실패했습니다. 그러던 어느 날 밤, 그는 실험실에서 혼자서 작동하지 않을 것으로 예상되는 이중 가닥 DNA를 시험해보기로 결정했습니다. DNA는 일반적으로 이중 나선으로 발견되지만이 형태로 단백질을 테스트하는 것은 "우리의 마음을 가로 지르지 않았다"고 Mougous는 말합니다. "데미 애나는 단 가닥 DNA에서만 작동하는 것 같았다."
CRISPR / Cas-9와 같은 진보로 인해 세포핵 (파란색)에서 DNA를 정확하게 편집하는 것이 쉬워졌지만, 미토콘드리아 (빨간색)에서는 DNA를 편집하기가 훨씬 어려웠습니다. 이제 새로운 도구가 미토콘드리아 DNA에 정밀한 유전자 편집 기능을 제공합니다. 크레딧 : Tslil Ast / Mootha Lab
그러나 특이한 deaminase는 그들을 놀라게했습니다. De Moraes는 편지가 편집 된 모든 지점에서 DNA를 약화시키면서 이중 가닥 DNA를 엉킨 채로 두었다고 말했다. "BOOM, 우리는이 매우 긍정적 인 결과를 얻었습니다!" 그는 말한다. "아마도 과학계에서 가장 흥미로운 순간이었을 것입니다." De Moraes와 그의 동료들은 다음 몇 달 동안 그들의 초기 발견을 확인했습니다. 그리고 실험실이 유전자 편집에 유용한 무언가에 있다는 것을 감지 한 Mougous는 Liu에게 손을 내 밀었습니다. 새로운 편집자 Liu의 실험실은 이미 유전자 편집의 경계를 넓히고있었습니다. 그의 팀은 이전에 개별 문자를 변경할 수있는 " 기본 편집기 "를 포함하여 세포핵에서 DNA를 편집하기위한 여러 정밀 도구를 개발했습니다 . 그러나 미토콘드리아 유전자 편집은 더 힘들었다. 유명한 CRISPR / Cas9 시스템은 작은 "가이드"RNA에 의존하여 Cas9 효소를 게놈의 특정 지점으로 유도하여 DNA 가닥을 모두 can 수 있습니다. Liu의 팀 기본 편집자는 동일한 접근 방식을 사용합니다. 그러나 CRISPR은 가이드 RNA를 미토콘드리아로 운반하는 방법을 아무도 모르기 때문에 미토콘드리아 DNA를 편집 할 수 없었습니다. 이중 가닥 DNA에 직접 작용하는 디아민 효소는 해결책이 될 수 있습니다. 가이드 RNA가 필요하지 않다고 연구원들은 알고있었습니다. Liu는 아침 출퇴근 중에 새로운 deaminase에 대한 Mougous의 초기 전화를 받아 대화에 푹 빠져 직장에 도착했을 때 전화를 끊지 않았습니다. Mougous의 새로운 분자는 흥미로 웠지만 기성 유전자 편집기가 아닌 자연적으로 발생하는 박테리아 독소였습니다. 체크하지 않으면, 모에 라스가 초기 실험실 테스트에서 보여준 것처럼 가능한 곳이면 DNA를 파괴 할 것이다. Liu는“짐승을 길들이기”위해서는 deaminase가 DNA가 올바른 위치에 도달 할 때까지 DNA를 변경하는 것을 막을 방법을 찾아야 만했다. 해결책 : 단백질을 두 개의 무해한 반으로 나눕니다. 대학원생 인 비벌리 목 (Beverly Mok)이 이끄는 Liu의 팀은 단백질을 두 조각으로 나누기 위해 Mougous의 실험실에서 3D 영상 데이터를 사용했습니다. 각 조각은 자체적으로 아무것도하지 않았지만 재결합 할 때 단백질의 모든 힘을 재구성했습니다. 연구팀은 각각의 데 아미나 제 반을 가이드 RNA를 필요로하지 않는 맞춤형 DNA- 표적화 단백질에 융합시켰다. 이 단백질은 DNA의 특정 범위에 결합하여 두 반쪽을 합칩니다. 이것은 deaminase가 기능을 되찾고 정밀 유전자 편집기로 작동하도록하지만 정확하게 위치 된 후에 만 가능합니다. Liu의 팀은이 기술을 사용하여 특정 미토콘드리아 유전자를 정확하게 변경했습니다. 그런 다음, 미토콘드리아 생물학에 중점을 둔 Mootha의 실험실은 편집 내용이 의도 한 효과가 있는지 확인하기위한 테스트를 실시했습니다. Mootha는“편집 기계를 미토콘드리아에 도입 할 경우 우연히 어떤 재앙이 발생할 수 있다고 상상할 수있다. "그러나 그것은 매우 깨끗했습니다." 과학자들이 의도적으로 편집 한 부분을 제외하고는 전체 미토콘드리아가 잘 작동했다고 그는 설명했다. Mougous는이 미토콘드리아 기본 편집기는 시작일 뿐이라고 말합니다. 그것은 네 개의 DNA 문자 중 하나를 다른 것으로 바꿀 수 있습니다. 그는 자신과 Liu가 다른 미토콘드리아 DNA 변형을 할 수있는 편집자로 발전시킬 수있는 더 많은 데미 아나를 찾고자합니다. Liu는“이 연구의 가장 재미있는 측면 중 하나는 우리 실험실 3 곳이 유기적으로 모여 있다는 사실이었다. "누구가 우리에게 모여 무언가를하라는 것이 아니라 과학이 우리를 이끌었 기 때문"이라고 말했다.
더 탐색 진화는 남성에서 미토콘드리아 질병의 더 큰 위험을 유발합니다. 추가 정보 : 세균성 시티 딘 데 아미나 제 독소는 CRISPR-free 미토콘드리아 염기 편집, Nature , DOI : 10.1038 / s41586-020-2477-4 , www.nature.com/articles/s41586-020-2477-4 저널 정보 : 자연 에 의해 제공 하워드 휴즈 의학 연구소
https://phys.org/news/2020-07-molecular-tool-precisely-mitochondrial-dna.html
*Blog Notice
On June 23, 2020, my blog posts random product advertisements on a single line within the blog, so companies of related products allocate profit distribution per quantity of product sold as stocks and divide it into my blog address. This donation stock fund is fully donated to our growing children for education and job security, as well as for the venture start-ups and welfare benefits they seek. Invest.
원문(한국어) 제 블로그에 2020 년 6 월 23 일 부터 블로그 내에 한줄에 임의의 상품광고를 게재하니, 관련 상품의 회사는 상품 판매 수량 당 이익배분을 주식으로 할당하여 제 블로그 주소에 배당 해 주십시요. 이 기부주식 자금은 우리의 성장하는 아이들에게 전액 교육 및 직업 안정 그리고 그들이 지망하는 벤처 창업사업 및 후생복지 생활 안정에 전액 기부. 투자합니다.
https://www.facebook.com/junggoo.lee.9
.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.First Optical Measurements of Milky Way’s Mysterious Fermi Bubbles
.Physicists use oscillations of atoms to control a phase transition
물리학자는 원자의 진동을 사용하여 상 전이를 제어합니다
에 의해 괴팅겐 대학 광 펄스에 의해 제어되는 실리콘 결정에서 인듐 원자의 상 전이에 대한 작가의 인상. 크레딧 : Dr Murat Sivis JULY 8, 2020
'펨토 케미스트리'의 목표는 짧은 섬광으로 화학 반응을 필름 화하고 제어하는 것입니다. 연속적인 레이저 펄스를 사용하여 원자 결합이 정확하게 여기되고 원하는대로 파괴 될 수 있습니다. 지금까지, 이것은 선택된 분자에 대해 입증되었습니다. 괴팅겐 대학교 (University of Göttingen)와 막스 플랑크 (Max Planck) 생물 물리 화학 연구소의 연구원들은 이제이 원리를 고체로 옮겨 표면의 결정 구조를 제어하는 데 성공했습니다. 결과는 Nature 지에 게재되었다 . Jan Gerrit Horstmann과 Claus Ropers 교수가 이끄는이 팀은 매우 얇은 인듐 층을 실리콘 결정으로 증발시킨 후 결정을 섭씨 -220도까지 냉각시켰다. 인듐 원자 는 실온 에서 표면 에 전도성 금속 사슬을 형성 하지만 , 이러한 저온에서 자발적으로 전기 절연 육각형으로 재 배열된다. 이 과정은 금속과 절연의 두 단계 사이의 전환으로 알려져 있으며 레이저 펄스로 전환 할 수 있습니다. 그들의 실험에서 연구원들은 두 개의 짧은 레이저 펄스로 차가운 표면을 비추고 전자 빔을 사용하여 인듐 원자의 배열을 즉시 관찰했습니다. 그들은 레이저 펄스 의 리듬이 표면이 금속 상태로 얼마나 효율적으로 전환 될 수 있는지에 상당한 영향을 미칩니다. 첫 번째 저자 인 Jan Gerrit Horstmann은 다음과 같이 설명합니다. "한 상태에서 다른 상태로 이동하려면 원자가 다른 방향으로 이동해야합니다. 롤러 코스터를 타는 것과 비슷한 언덕이지만,이 경우에는 단일 레이저 펄스로는 충분하지 않으며 원자는 단지 앞뒤로 흔들리지 만, 요동 운동과 같이 적시에 두 번째 펄스는 충분한 에너지를 공급할 수 있습니다. "전환을 가능하게하는 시스템." 그들의 실험에서 물리학 자들은 원자의 몇 가지 진동을 관찰했으며, 이것은 매우 다른 방식으로 변환에 영향을 미칩니다. 그들의 발견은 빠른 구조적 변화에 대한 기본적인 이해에 기여할뿐만 아니라 표면 물리에 대한 새로운 관점을 열어줍니다. "우리의 결과는 원자 규모에서 빛 에너지의 변환을 제어하는 새로운 전략을 보여줍니다."라고 Max Planck 생물 물리 화학 연구소의 책임자 인 괴팅겐 대학 물리학 교수의 Ropers는 말합니다. " 레이저 펄스 시퀀스를 사용하여 고체에서 원자의 움직임을 목표로 제어하면 완전히 새로운 물리적 및 화학적 특성으로 이전에는 얻을 수 없었던 구조를 만들 수있게되었습니다."
더 탐색 레이저는 결정의 전자 사진을 찍습니다. 추가 정보 : Jan Gerrit Horstmann et al., 표면 구조상 전이의 코 히어 런트 제어, Nature (2020). DOI : 10.1038 / s41586-020-2440-4 저널 정보 : 자연 괴팅겐 대학교 제공
https://phys.org/news/2020-07-physicists-oscillations-atoms-phase-transition.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
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