.Silicon with a two-dimensional structure

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.Silicon with a two-dimensional structure

2차원 구조의 실리콘

에 의해 하이델베르크 대학 특이한 정사각형 평면 기하학(오른쪽 아래)에서 실리콘의 자연 사면체 구조(왼쪽 위)의 변화. 크레딧: Ebner/Greb(하이델베르크) JULY 22, 2021

-반금속인 규소는 4개의 다른 원소와 자연적인 형태로 결합하며 3차원 구조는 사면체의 형태를 취합니다. 오랫동안 기하학적으로 말하자면 정사각형의 2차원 등가물을 종합하고 특성화하는 것은 불가능해 보였습니다. 이제 하이델베르그 대학의 무기 화학 분야의 과학자들이 이러한 구성을 갖는 결정질 복합체를 생성하는 데 성공했습니다.

Inorganic Chemistry의 PD Dr. Lutz Greb은 이것이 놀라운 물리적 및 화학적 특성을 가지고 있으며 분자 화학 분야에서 촉매 및 재료 연구를 위해 지각에서 두 번째로 풍부한 원소를 사용하는 새로운 접근 방식을 열 것이라고 강조합니다. 실리콘은 고전적인 반금속으로서 금속과 비금속의 성질을 모두 가지고 있으며 주기율표의 탄소족에 속합니다. 탄소와 마찬가지로 실리콘은 네 가지 원소와 결합합니다. 3차원 구조는 4면이 있는 몸체인 4면체에 해당합니다. 사면체의 높은 안정성으로 인해 천연 실리콘에는 4개의 결합(줄여서 실리콘(IV))이 있는 다른 구조가 알려져 있지 않습니다. 순전히 기하학적으로 고려하면 사면체에 해당하는 2차원은 정사각형입니다. 이러한 구성은 탄소에 대해 이미 알려져 있지만 Dr. Greb에 따르면 40년 이상의 집중적인 노력에도 불구하고 규소(IV) 화학 분야에서는 정사각형 평면 구조가 아직 생성되지 않았습니다 .

-Greb 박사의 작업 그룹은 정사각형 평면 실리콘(IV) 종을 합성하고 완전히 특성화하는 데 처음으로 성공했습니다. X선 결정학의 도움으로 이것을 증명할 수 있었습니다. 과학자들은 미세하게 집중된 X선 빔으로 조사한 단결정을 성장시켰습니다. 단결정의 원자를 만날 때 X선의 회절은 원자핵의 위치를 ​​계산할 수 있는 명백한 패턴을 이끌어 냈습니다. 이 측정을 통해 연구원들은 정사각형 평면 실리콘(IV)으로 분자를 다루고 있음을 보여줄 수 있었습니다. 분광법에 대한 추가 연구는 이 구성을 지원했습니다. 이것은 연구원들이 예상하지 못한 물리적 및 화학적 특성을 나타냅니다.

예를 들어 자연적으로 무색인 물질 클래스의 색상입니다. Inorganic Chemistry의 박사후 연구원인 Fabian Ebner 박사는 "우리가 선택한 구성 요소로부터 이 구성을 합성하는 것은 일단 핵심 조건을 이해하면 비교적 간단합니다."라고 설명합니다. 그러나 과학자들은 정사각형 평면 실리콘 (IV) 분자가 안정적이고 분리 가능한 화합물을 구성 한다는 사실에 놀랐습니다 .

-"높은 반응성으로 인해 생각할 수 있는 분해 방법이 많이 있습니다. 그럼에도 불구하고 우리는 항상 이 화합물을 분리하는 것이 가능하다고 믿어왔습니다"라고 Greb 박사는 강조합니다. Lutz Greb은 구조적으로 제한된 주 그룹 요소 영습니다. 독일 비즈니스 재단은 Fabian Ebner의 작업을 지원했습니다. 연구 결과는 저널 Chem 에 게재되었습니다 .

추가 탐색 화학자들은 '편평한' 실리콘 화합물을 합성합니다. 추가 정보: Fabian Ebner et al, 정사각형 평면 실리콘(IV)의 분리 가능한 결정질 복합체, Chem (2021). DOI: 10.1016/j.chempr.2021.05.002 저널 정보: Chem 하이델베르그 대학 제공

https://phys.org/news/2021-07-silicon-two-dimensional.html

-실리콘(silicone)은 규소와 산소의 결합(...-Si-O-Si-O-...)을 주축으로 하는 중합체를 의미한다.

-결정 형태의 실리콘에 염화 메틸(CH3Cl)을 반응시켜 다이메틸다이클로로실레인(dichlorodimethylsilane)을 합성한 후 가수분해시키면 실록세인 결합(...-Si-O-Si-O-...)이 형성된다. 중합 방법에 따라 여러 종류의 중합체가 가능하다. 대표적으로 선형의 폴리다이메틸실록세인(polydimethylsiloxane)과 올리고실록세인(oligosiloxane) 분자들로 이루어진 실리콘 수지가 있다.

===메모 2107221933/ 2107230511나의 oms 스토리텔링

탄소와 마찬가지로 실리콘은 네 가지 원소와 결합합니다. 3차원 구조는 4면이 있는 몸체인 4면체에 해당합니다.
이제 실리콘 3차원에서 2차원 분자식으로 다룰수 있음을 증명했다. 사면체이던 실리콘 원자를 정사각형으로 인식하여 분자적으로 분해하는 것이 가능해진 것이다. 이는 당연히 oss/oms 문제로 받아드려진다. 숫자더미 분자들이 실제로 oms로 분해 가능하다. 이것은 화학적으로 분자와 원자가 연결고리를 찾는 단서를 제공한 것이다.

본 연구의 성과는 향후 실리콘 분자의 분해를 기준으로 원소와 분자의 연결고리가 대대적으로 재해석 될수 있다. 이제부터 원자나 분자를 oms로 분포하여 표기하고 새로운 화학구조의 신물질들을 대대적으로 발견할 수도 있을 것이여. 허허.

가장 기본적인 형태를 가진 실리콘의 화학 구조를 빨간색과 파란색으로 oms상태를 나타내 보았다.

샘플1/oms/실리콘 분자의 사면체를 정사각형으로 인식하여 분자식 2D 원소적으로 완전 분해 시킬 수 있다.

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000ac0 f00bde
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f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
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-Silicon, a semimetal, combines in its natural form with four other elements and its three-dimensional structure takes the form of a tetrahedron For a long time, geometrically speaking, it seemed impossible to synthesize and characterize the two-dimensional equivalent of a square. Now, scientists in the field of inorganic chemistry at the University of Heidelberg have succeeded in creating a crystalline complex with this composition.
-Greb's working group was the first to synthesize and fully characterize a square planar silicon (IV) species. With the help of X-ray crystallography, it was possible to prove this. Scientists have grown single crystals irradiated with a finely focused beam of X-rays. The diffraction of X-rays when meeting the atoms of a single crystal led to a clear pattern from which the positions of the atomic nuclei could be calculated. These measurements allowed the researchers to show that they were dealing with molecules as square planar silicon (IV). Further studies of spectroscopy supported this configuration. This presents physical and chemical properties that researchers did not expect.
-Silicone is a classic semimetal, with properties of both metals and nonmetals, and belongs to the carbon group of the periodic table. Like carbon, silicon combines with four elements. A three-dimensional structure corresponds to a tetrahedron, a body with four sides. Due to the high stability of the tetrahedron, no other structures with four bonds (silicon (IV) for short) are known in natural silicon. If considered purely geometrically, the two-dimensional equivalent of a tetrahedron is a square.

-"There are many decomposition methods conceivable due to their high reactivity. Nevertheless, we have always believed that it is possible to isolate this compound," emphasizes Dr. Greb. Lutz Greb is a structurally limited principal group element. The German Business Foundation supported the work of Fabian Ebner. The study results were published in the journal Chem.

-Silicone refers to a polymer based on the bond between silicon and oxygen (...-Si-O-Si-O-...).

-Siloxane bond (...-Si-O-Si-O-...) when methyl chloride (CH3Cl) is reacted with crystalline silicon to synthesize dichlorodimethylsilane and hydrolyzed this is formed Several types of polymers are possible depending on the polymerization method. A typical example is a silicone resin composed of linear polydimethylsiloxane and oligosiloxane molecules.

===Notes 2107221933/ 2107230511 my oms storytelling

Like carbon, silicon combines with four elements. A three-dimensional structure corresponds to a tetrahedron, a body with four sides.
Now, it has been proven that silicon can be handled as a two-dimensional molecular formula in three dimensions. It became possible to molecularly decompose silicon atoms, which used to be tetrahedral, by recognizing them as squares. This is, of course, accepted as an oss/oms problem. Numerical dummy molecules are actually decomposable into oms. This has provided clues to chemically finding molecular and valence links.

The result of this study is that the link between elements and molecules can be largely reinterpreted based on the decomposition of silicon molecules in the future. From now on, atoms and molecules are distributed and marked with oms, and new substances with new chemical structures can be discovered on a large scale. haha.

The chemical structure of silicon, which has the most basic form, is shown in red and blue in the oms state.

By recognizing the tetrahedron of sample 1/oms/silicon molecule as a square, the molecular formula can be completely decomposed into 2D elements.

b0acfd 0000e0
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.Italian astronomers inspect galaxy Markarian 509 with ALMA

이탈리아 천문학자들은 ALMA로 은하 Markarian 509를 검사합니다

작성자: Tomasz Nowakowski, Phys.org NASA/ESA 허블 우주 망원경의 이 이미지는 Markarian 509 은하를 보여줍니다. 제공: NASA, ESA, J. Kriss(STScI) 및 J. de Plaa(SRON)JULY 22, 2021 REPORT

이탈리아 천문학자들은 아타카마 ALMA(Large Millimeter/submillimeter Array)를 사용하여 Markarian 509로 알려진 활동은하를 조사했습니다. arXiv.org에 7월 14일 발표된 논문에서 발표된 연구 결과는 분포와 운동학에 대한 중요한 통찰력을 제공합니다. 은하의 차가운 분자 가스. 약 4억 6600만 광년 거리에 있는 Markarian 509(또는 줄여서 Mrk 509)는 활성 은하핵(AGN)이 있는 세이퍼트 1.5 은하입니다.

관측에 따르면 Mrk 509는 이온화된 가스 원반과 항성 폭발 고리가 있는 팽대부와 유사한 중간 크기의 은하 이며 현재 연간 약 5 태양 질량의 속도 로 별 형성 이 진행되고 있습니다. Mrk 509는 지속적인 소규모 합병을 경험하고 있으며 따뜻한 이온화된 가스풍에서 고도로 이온화된 UFO(초고속 유출)에 이르기까지 다상 가스풍의 증거를 보여주는 복잡한 시스템입니다. 분자풍의 더 많은 증거를 찾기 위해 이탈리아 트리에스테 대학의 Maria Vitttoria Zanchettin이 이끄는 천문학자 팀은 IBISCO 조사의 일환으로 일산화탄소 (CO) 방출선 에 초점을 맞춘 ALMA의 데이터를 분석했습니다. 마크 509. 연구원들은 논문에서 "우리는 IBISCO에서 하드 X선으로 선택된 국부 AGN 샘플에서 추출한 세이퍼트 1.5 은하인 Mrk 509의 CO(2-1) 선과 1.2mm 연속체에 대한 분석을 제시했다"고 썼다.

-연구에 따르면 Mrk 509는 약 17,000광년 크기의 원반 안에 17억 태양질량 수준의 분자 가스 저장소가 있으며, 44도 기울어져 있고 약 200억 태양질량의 질량을 가지고 있습니다. 이 원반 내에서 분자 가스 분율은 약 5%로 추정되며, 이는 유사한 항성 질량을 가진 국부적 별 형성 은하 에서 일반적입니다 . 디스크를 더 조사함으로써 천문학자들은 그것이 항성 폭발 고리를 가로질러 불안정하고 핵에서 조각화에 대해 안정하다는 것을 발견했습니다. 게다가 반경 2,300광년 이내의 Mrk 509 핵 지역의 가스 운동학은 뒤틀린 핵 원반의 존재를 시사한다. "항성 폭발 고리에서 진행 중인 별 형성이 있는 분자 원반의 존재와 작은 합병의 서명은 모두 은하 합병이 가스 불안정을 일으켜 항성 형성과 AGN 활동을 모두 공급하는 시나리오와 일치합니다." 논문의 저자가 설명했습니다.

-이 연구는 또한 디스크의 서로 다른 두 위치에서 분자 기체 운동학의 상당한 섭동을 발견했습니다. 이 두 지역에서 분자 가스는 디스크 회전에서 편차를 보이며 분자 바람으로 해석되어 바람 A와 바람 B로 지정되었습니다. 천문학자들은 바람 A의 속도가 약 250km/s이고 AGN으로부터 약 980광년 떨어진 곳에 이온화된 가스풍이 감지된 동일한 지역에 위치한다는 점에 주목했습니다. 바람 B에 관해서는 AGN으로부터 약 4,600광년 떨어진 거리에서, 조석 꼬리로부터 약간의 투영 거리에서 식별되었다. 그러나 200km/s 수준의 속도는 이 바람 이 조석 꼬리와 관련이 없음을 나타냅니다 .

추가 탐색 은하 NGC 1482에서 확인된 분자 유출 추가 정보: IBISCO 조사: I. 세이퍼트 은하 Markarian 509의 다상 원반과 바람, arXiv:2107.06756 [astro-ph.GA] arxiv.org/abs/2107.06756

https://phys.org/news/2021-07-italian-astronomers-galaxy-markarian-alma.html

===메모 2107231256 나의 사고실험 oms 스토리텔링

타원형의 원의 넓이 공식( π × a^2 )은 타원의 넓이 공식(π× a × b)의 특수한 경우이다. 이 두지점은 타원의 초점이고 Mrk 509 에서 부는 바람 AB를 의미할 수 있다. 이는 또한 oms의 vix bar의 양끝에 있는 zz' 조건만족 위치에 있을 수 있다. 고로 oms는 원래 타원형의 모습일 수도 있다. 허허.

그런 측면에서 샘플1/oms는 6개의 타원이 존재하고 12개의 바람점이 존재한다 할 수도 있다. 이는 은하가 다양한 바람점 이동이 존재하여 smola 먼지폭풍과 가스 퍼짐들이 더 심해지고 전체가 핵심부를 제외하면 바람점 vix bar들에 의해 대단히 광범위하게 은하의 먼지가스의 후광을 가지는 게 아닐까 싶다. 허허.

샘플1/oms /vix bar/양끝은 타원형의 ab초점
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000ac0 f00bde
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f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
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-Studies show that Mrk 509 has a reservoir of molecular gas of 1.7 billion solar masses in a disk about 17,000 light-years across, tilted 44 degrees and has a mass of about 20 billion solar masses. The fraction of molecular gas within this disk is estimated to be around 5%, which is typical for local star-forming galaxies with similar stellar masses. By further examining the disk, astronomers found that it was unstable across the stellar explosion rings and stable against fragmentation in the nucleus. Moreover, the gas kinematics of the Mrk 509 nuclear region within a radius of 2,300 light-years suggest the existence of a warped nuclear disk. "The existence of molecular disks with ongoing star formation in the stellar explosion rings and the signatures of minor mergers are both consistent with the scenario in which galactic mergers cause gas instability, supplying both star formation and AGN activity." The author of the paper explained.
-This study also found significant perturbations of molecular gas kinematics at two different locations on the disk. In these two regions, the molecular gas exhibits deviations in the disk rotation and is interpreted as a molecular wind, designated as wind A and wind B. Astronomers have noted that wind A has a velocity of about 250 km/s and is located about 980 light-years from AGN in the same region where the ionized gas wind was detected. For wind B, it was identified at a distance of about 4,600 light-years from the AGN and some projection distance from the tidal tail. However, speeds at the 200 km/s level indicate that these winds are not associated with tidal tails.

===Memo 2107231256 My Thought Experiment oms Storytelling

The formula for the area of ​​an elliptical circle ( π × a^2 ) is a special case of the formula for the area of ​​an ellipse (π × a × b). These two points are the foci of the ellipse and can mean wind AB from Mrk 509 . It can also be in the zz' conditional position at both ends of the vix bar of oms. Therefore, the oms may originally have an oval shape. haha.

In that sense, it can be said that sample 1/oms has 6 ellipses and 12 wind points. This may be because the galaxy has various wind point shifts, which intensifies smola dust storms and gas spreads, and the whole has a very extensive halo of galactic dust gas by wind point vix bars except for the core. haha.

sample 1/oms /vix bar/both ends are elliptical ab focus
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ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
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.Giant extrachromosomal elements found in methane-metabolizing archaea

메탄 대사 고세균에서 발견되는 거대한 염색체 외 요소

Bob Yirka, Phys.org 크레딧: Pixabay/CC0 공개 도메인JULY 21, 2021 REPORT

-캘리포니아 대학, 콜로라도 주립 대학 및 로렌스 버클리 국립 연구소의 연구원 팀은 메탄 대사 고세균 내부에 서식하는 새로운 종류의 염색체외 요소(ECE)를 발견했습니다. 그들의 발견을 설명하는 논문은 bioRxiv preprint 서버에서 볼 수 있습니다. ECE는 염색체 외부에 존재하는 DNA 유형입니다. 여기에는 바이러스와 플라스미드가 포함되며 일반적으로 숙주에게 약간의 이점을 제공합니다. 바이러스의 경우 ECE는 박테리아의 공격에 저항하는 데 도움이 되는 경향이 있습니다.

이 새로운 연구에서 연구원들은 온실 가스 배출 을 줄이기 위한 수단인 토양의 메탄을 분해하는 데 유용할 수 있는 ECE를 찾고 있었습니다.농업 운영에서. 그들의 작업은 토양을 파고 그 안에 살고 있는 유기체의 샘플을 수집하는 것이었습니다. 그 노력의 일환으로 그들은 전에 보지 못했던 ECE를 발견했습니다.

ECE의 가장 두드러진 독특한 특징은 크기였습니다. 샘플에는 600,000~100만 개의 염기쌍이 있었습니다. 그들은 너무 커서 숙주의 DNA 길이의 거의 3분의 1(메타노페레덴스(Methanoperedens)라고 불리는 고고학자)이었습니다. 연구원들은 또한 "라일락" 또는 "올리브"와 같은 색상의 이름을 따서 명명한 여러 종류의 ECE를 발견했습니다.

현재까지 그들은 23개의 변형을 발견했습니다. 연구자들은 그것이 가닥의 양쪽 끝에 뚜렷한 염기쌍과 복제 부위를 가지고 있음을 발견했습니다. 그들은 또한 ECE 가닥에서 숙주 게놈의 일부를 발견했습니다.

그런 다음 팀은 새로운 ECE를 다른 진흙 주거 DNA와 비교하는 데이터베이스 검색을 실행하여 여러 일치 항목을 찾았습니다. 연구원들은 ECE가 조우하는 다른 유기체로부터 DNA 조각을 얻어 "스타 트렉"으로 유명한 사이보그의 이름을 따서 Borg라고 명명했다고 제안합니다. 연구자들은 다른 유기체에서 DNA 조각을 수집하는 데 어느 정도의 노력이 필요할 것이라고 언급했는데, 이는 목적이 있음을 시사합니다. 그들은 보그가 메탄을 산화시키는 데 도움이 되는 DNA를 찾고 사용한다고 이론화합니다. 그들은 또한 그들의 큰 크기가 한때 플라스미드나 바이러스로 존재했을 수도 있음을 시사한다고 제안합니다.

추가 탐색 티베트 빙하에서 15,000년 된 바이러스 발견 추가 정보: Basem Al-Shayeb et al, Borgs는 메탄 산화를 증가시킬 가능성이 있는 거대한 염색체 외 요소입니다, bioRxiv , (2021). DOI: 10.1101/2021.07.10.451761

https://phys.org/news/2021-07-giant-extrachromosomal-elements-methane-metabolizing-archaea.html

===메모 2107231536 나의 사고실험 oms 스토리텔링

염색체외 ECE_ DNA는 oms의 영역외의 모습을 정의하게 한다.
염색체 내에 DNA와 외부의 DNA의 차이는 무엇일까? 염색체의 크기에 제한받지 않는다는 뜻이다. 이는 샘플1.의 oms를 DNA로 비유하면 샘플1.의 틀은 oms=DNA의 염색체이다. 그런데 샘플1. 틀 밖에서의 oms_ECE가 존재할까? 숙주도 발견되었다 함은 염색체 내부에서 끌어낸 것이나 이탈한 oms일 것이다.

안락한 지구에서 밖을 내다보면 생지옥 같아 보이는 태양계가 있고 그 바깥은 또 거대한 우리 은하에 블랙홀 괴물도 있다. 익숙한 oms의 영역은 지구촌과 같이 익숙한 모습이지만 지구외의 모습은 낯설다. 그러나 어김없이 그 큰 범주에 지구 oms는 작디작은 범위에 지나지 않을듯 싶다.

등변 oms는 엄밀히 보면 내부가 비여있고 그 내부에는 염색체 oms가 존재할 수 있다. 그러면 등변 oms가 ECE가 된다. 그러나 전혀 다른 별개의 oms는 틀에 갇히지 않는 외부적으로 무제한적으로 거대한 oms가 존재할 수 있다. 극단적 사고실험에서 보면 샘플1.oms의 문자사이가 우주의 시공간처럼 드넓게 분포돼 있을 수 있다. 그것은 샘플1. 갇힌 oms가 아닌 open된 크기나 모양(사각형)에 제한되지 않은 무정의된 oms이다. 그러나 그 값은 언제나 하나의 점=1 이어야 한다.

샘플1/□ 영역 외 ECE_oms /
b0acfd 0000e0~
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a

-A team of researchers from the University of California, Colorado State University, and Lawrence Berkeley National Laboratory has discovered a new class of extrachromosomal elements (ECEs) that live inside methane-metabolizing archaea. Papers describing their findings are available on the bioRxiv preprint server. ECE is a type of DNA that exists outside the chromosome. These include viruses and plasmids and usually provide some advantage to the host. For viruses, ECE tends to help resist attack by bacteria.

- In this new study, the researchers were looking for ECEs that could be useful in breaking down methane in soils, a means to reduce greenhouse gas emissions in agricultural operations. Their task was to dig up the soil and collect samples of the organisms living in it. As part of that effort, they discovered an ECE they had never seen before.

- The most striking and distinctive feature of the ECE was its size. The sample had between 600,000 and 1 million base pairs. They were so large that they were almost one-third the length of the host's DNA (an archaeologist called Methanoperedens). Researchers have also discovered several types of ECE, named after colors such as "lilac" or "olive".

-To date, they have found 23 variants. Researchers have found that it has distinct base pairs and replication sites at both ends of the strand. They also found parts of the host genome in the ECE strand.

===Memo 2107231536 My Thought Experiment oms Storytelling

Extrachromosomal ECE_DNA allows to define the extraterrestrial appearance of the oms.
What is the difference between DNA inside a chromosome and DNA outside? This means that you are not limited by the size of your chromosomes. If the oms of sample 1 is compared to DNA, the frame of sample 1 is oms = chromosome of DNA. However, sample 1. Does out-of-frame oms_ECE exist? If a host was also found, it would be an oms that was pulled from the inside of the chromosome or deviated.

Looking out from the comfort of Earth, there is a solar system that looks like a living hell. Outside, there is a black hole monster in our galaxy, too. The familiar oms area looks familiar like a global village, but the outside world is unfamiliar. However, it seems that the earth oms is no more than a small scope in that large category.

Strictly speaking, equilateral oms are hollow inside, and chromosomal oms can exist inside them. Then the equilateral oms becomes the ECE. However, there can be infinitely large oms externally that are not confined to completely different and distinct oms. According to the extreme thought experiment, between the letters of sample 1.oms can be widely distributed like space and time in the universe. It is sample 1. It is an undefined oms that is not limited to an open size or shape (square), not a closed oms. However, the value must always be one point = 1.

Sample1/□ outside ECE_oms /
b0acfd 0000e0~
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a

 

 

 

.Senescent tumor cells building three-dimensional tumor clusters

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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