.New technique transplants mitochondria from one living cell to another

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.Scientists Work To Turn Noise on Quantum Computers to Their Advantage

과학자들은 양자 컴퓨터의 소음을 이점으로 전환하기 위해 노력합니다

주제:양자 컴퓨팅양자정보과학양자 물리학시카고 대학교 저 : LOUISE LERNER, 시카고 대학교 2022년 3월 27일 양자 컴퓨팅 개념

시카고 대학과 퍼듀 대학의 과학자 그룹은 컴퓨터에서 실행되는 프로그램으로 볼 때 양자 컴퓨터에서 노이즈의 고유한 "지문"을 구성했습니다. 과학자들은 양자 컴퓨터에서 노이즈 '지문'을 시뮬레이션합니다. 독특한 연구는 양자 기술에 대한 새로운 접근 방식을 제시할 수 있습니다. 인간의 경우 배경 소음은 일반적으로 경미한 자극에 불과합니다. 그러나 매우 민감한 양자 컴퓨터의 경우 계산에 있어 죽음의 신호일 수 있습니다. 그리고 컴퓨터가 더 복잡한 계산을 수행함에 따라 양자 컴퓨터의 "노이즈"가 증가하기 때문에 빠르게 주요 장애물이 될 수 있습니다.

그러나 양자 컴퓨터는 매우 유용할 수 있기 때문에 연구자들은 소음 문제를 해결하는 방법을 실험해 왔습니다. 일반적으로 소음을 교정하기 위해 소음을 측정하려고 시도하지만 성공을 거두지 못합니다. 시카고 대학 과 퍼듀 대학 의 과학자 그룹은 새로운 기술에 대해 협력했습니다. 소음을 직접 측정하는 대신 프로그램 실행으로 볼 수 있는 양자 컴퓨터에서 소음의 고유한 "지문"을 구성합니다. 컴퓨터에서. 그들은 이 접근 방식이 소음 문제를 완화할 수 있는 가능성을 보여주고 사용자가 실제로 소음을 자신에게 유리하게 전환할 수 있는 방법을 제안한다고 말합니다.

이번 연구의 공동 저자이자 제임스 프랭크 연구소(James Franck Institute) 및 시카고 양자 거래소(Chicago Quantum Exchange)의 화학과 교수인 데이비드 마치오티(David Mazziotti)는 "우리는 소음에 대항하는 대신 소음 을 처리 할 방법이 있는지 궁금 했습니다."라고 말했습니다. Nature Communications Physics 에 게재됨 . "우리는 소음에 대항하는 대신 소음을 처리할 수 있는 방법이 있는지 궁금했습니다." — 교수 데이비드 마치오티 '신선한 접근' 양자 컴퓨터는 입자가 원자 수준에서 어떻게 행동하는지에 대한 법칙을 기반으로 합니다.

그 수준에서 입자는 일련의 매우 이상한 규칙을 따릅니다. 그들은 한 번에 두 가지 다른 상태에 있거나 공간을 가로질러 '얽혀' 있을 수 있습니다. 과학자들은 이러한 능력을 컴퓨터의 기초로 활용하기를 희망합니다. 특히, 많은 과학자들은 분자가 양자 역학의 법칙에 따라 작동하기 때문에 자연 세계의 규칙을 더 잘 이해하기 위해 양자 컴퓨터를 사용하기를 원합니다. 그러나 지난 10년 동안 양자 컴퓨팅 기술의 상당한 발전에도 불구하고 계산 능력은 과학자들의 기대에 미치지 못했습니다.

많은 사람들이 양자 컴퓨터의 경우 "큐비트"라는 컴퓨터 비트 수를 늘리면 노이즈 문제를 완화하는 데 도움이 될 것이라고 생각했지만 노이즈가 정확도를 제한하기 때문에 과학자들은 여전히 ​​원하는 계산을 많이 수행할 수 없었습니다.

IBM 양자 컴퓨터 닫기 양자 컴퓨터는 강력하고 유용할 수 있지만 연구자들은 여전히 ​​"배경 잡음"으로 인해 계산이 왜곡되는 문제로 어려움을 겪고 있습니다. IBM의 양자 컴퓨터에서 실행되는 시뮬레이션은 과학자들이 이 잡음, 해결 방법, 심지어 이를 유리하게 사용하는 방법을 더 잘 이해하는 데 도움이 될 수 있습니다. 크레딧: Graham Carlow/IBM

공동 저자인 퍼듀 대학의 물리학 및 화학 교수인 Saber Kais는 "우리는 새로운 접근 방식이 필요할 때라고 생각했습니다."라고 말했습니다. 지금까지 과학자들은 각 큐비트의 노이즈를 직접 측정하여 노이즈의 영향을 이해하려고 했습니다. 그러나 이러한 불연속적인 변화를 목록화하는 것은 어려우며, 아마도 항상 가장 효율적인 경로가 아닐 수도 있다고 그룹은 생각했습니다. "물리학에서는 각 부분이 하는 일을 아는 것보다 시스템의 전반적인 동작을 이해하는 것이 실제로 더 쉬운 경우가 많습니다."라고 공동 저자인 Purdue의 박사후 연구원인 Zixuan Hu가 말했습니다.

-"예를 들어, 물 한 컵의 각 분자가 하는 일을 시뮬레이션하기는 어렵지만 전체의 행동을 예측하는 것은 훨씬 쉽습니다." 따라서 과학자들은 실제 소음을 정확하게 측정하는 대신 양자 컴퓨터가 경험하는 전반적인 소음을 파악하기 위해 테스트를 실행하기로 결정했습니다. 그들은 양자 행동을 나타내는 분자의 특정 계산을 선택하고 양자 컴퓨터에서 시뮬레이션으로 실행했습니다. 그런 다음 그들은 문제에 대한 설정을 여러 방향으로 조정하고 소음이 어떻게 반응하는지 추적했습니다. Mazziotti는 “이 모든 것을 종합함으로써 우리는 우리가 실행 중인 시뮬레이션에 의해 인지되는 노이즈의 '지문'을 구축할 수 있습니다."라고 말했습니다.

-"물 한 컵의 각 분자가 하는 일을 시뮬레이션하는 것은 어렵지만 전체의 행동을 예측하는 것은 훨씬 쉽습니다." — Zixuan Hu, 퍼듀 대학교 박사후 연구원 Hu는 이미 잘 알려진 분자의 계산을 실행하는 것이 소음의 특정 효과를 알아내는 데 도움이 되었다고 설명했습니다.

"우리는 양자 컴퓨터와 잡음에 대해 거의 알지 못하지만 이 분자가 흥분할 때 어떻게 행동하는지 잘 알고 있습니다."라고 Hu가 말했습니다. “그래서 우리는 우리가 잘 알지 못하는 양자 컴퓨터를 사용하여 우리에게 친숙한 분자를 모방하고 그것이 어떻게 행동하는지 봅니다. 그 친숙한 패턴으로 우리는 어느 정도 이해를 이끌어낼 수 있습니다.” 이 작업은 양자 컴퓨터가 시뮬레이션하는 노이즈에 대한 보다 '조감도'를 제공한다고 박사 과정인 Scott Smart는 말했습니다. 시카고 대학의 학생이자 논문의 제1저자. 저자들은 이 정보가 연구원들이 소음을 수정하는 새로운 방법을 설계하는 방법에 대해 생각할 때 도움이 되기를 바랍니다. Mazziotti는 소음이 유용할 수 있는 방법을 제안할 수도 있다고 말했습니다. 예를 들어 실제 세계에서 분자와 같은 양자 시스템을 시뮬레이션하려는 경우 실제 세계에 노이즈가 존재하기 때문에 노이즈가 발생한다는 것을 알 수 있습니다.

이전 접근 방식에서는 계산 능력을 사용하여 해당 노이즈의 시뮬레이션 을 추가 합니다. Mazziotti는 "그러나 양자 컴퓨터에서 추가 작업으로 잡음을 만드는 대신에 양자 컴퓨터 고유의 잡음을 실제로 사용하여 기존 컴퓨터에서 해결하기 어려운 양자 문제의 잡음을 모방할 수 있을 것"이라고 말했습니다. 저자들은 연구원들이 양자 컴퓨팅의 젊은 분야를 계속 탐구함에 따라 잡음 문제에 대한 이 독특한 접근 방식이 도움이 된다고 믿습니다. Mazziotti는 "양자 컴퓨터가 어떤 종류의 문제에 가장 유용할지 아직 확실하지 않습니다."라고 말했습니다. "우리는 이것이 양자 장치로 분자를 시뮬레이션하기 위한 새로운 길을 열어줄 잡음에 대해 생각하는 다른 방법을 제공할 수 있기를 바랍니다." 참조: Scott E. Smart, Zixuan Hu, Saber Kais 및 David A. Mazziotti의 "양자 컴퓨터에서 정지 상태를 완화하면 컴퓨터 노이즈의 고유한 분광 지문이 생성됩니다", Communications Physics 2022년 1월 25일 . DOI: 10.1038/s42005-022-00803-8 자금: 미국 에너지부 기초 에너지 과학실, 국립 과학 재단. 우리는 이 작업에 IBM Quantum 서비스를 사용했음을 인정합니다.

https://scitechdaily.com/scientists-work-to-turn-noise-on-quantum-computers-to-their-advantage/

 

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메모 2203280600 나의 사고실험 oms스토리텔링

샘플a.oms 전체의 값(oms=1)을 알면 내부의 미세한 값이 변할 것을 예측할 수 있다. 또한 샘플c.oss의 우주적 n!스텝의 값을 알면 수많은 베이스들이 얼마나 열심히 수천억 광년을 달려왔는지 알아낼 수 있다. 쩌어업!

샘플a.oms(standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
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e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a

샘플b.quasi oms(standard)
0100000010=0,2
0010000100
0001000001
0010001000
0001010000
0000100100
0000100010
2000000000
0000001001

샘플b.prime oms(standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0

샘플c.oss(standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):

 

 

No photo description available.

-"For example, it's difficult to simulate what each molecule in a glass of water does, but it's much easier to predict the behavior of the whole." So, instead of accurately measuring real noise, the scientists decided to run a test to get an idea of ​​the overall noise experienced by quantum computers. They selected specific calculations of molecules that exhibit quantum behavior and ran them as simulations on a quantum computer. Then they tweaked the settings for the problem in different directions and tracked how the noise reacted. "By putting all of this together, we can build a 'fingerprint' of noise that is perceived by the simulation we're running," said Mazziotti.

-"It is difficult to simulate what each molecule in a cup of water does, but it is much easier to predict the behavior of the whole." — Zixuan Hu, Purdue University postdoctoral researcher Hu explains that running calculations on already well-known molecules has helped uncover certain effects of noise.

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memo 2203280600 my thought experiment oms storytelling

If you know the value of the entire sample a.oms (oms=1), you can predict that the internal minute value will change. Also, knowing the value of the cosmic n!step of the sample c.oss, we can find out how hard many bases have traveled hundreds of billions of light-years. Wow!

Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
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0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a

sample b.quasi oms(standard)
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sample c.oss(standard)
zxdxybzyz
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xxbyyxzzx
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cadccbcdc
cdbdcbdbb
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zxezybzyy
bddbcbdca
=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
domain(2203080543):

 

 

 

.New technique transplants mitochondria from one living cell to another

새로운 기술은 하나의 살아있는 세포에서 다른 세포로 미토콘드리아를 이식합니다

오리 스키퍼, ETH 취리히 FluidFM을 사용한 세포 소기관 추출 및 주입의 개략도. (A) 추출 부피는 음압(−Δp)을 적용하여 조정됩니다. 옥타데카플루오로옥탄으로 프로브를 미리 채우면 캔틸레버 내에서 추출물의 광학적 및 물리적 분리가 가능합니다. (B) 구경 크기를 조정하여 적용되는 유체력의 적용 가능한 범위를 조정하여 세포 소기관 구성 요소를 선택적으로 추출합니다. 맨 위 행: 캔틸레버 내부에서 추출된 셀 구성 요소의 개략도. 가운데 줄: 다른 구경을 가진 캔틸레버 정점의 주사 전자 현미경 이미지. 맨 아래 줄: FluidFM 캔틸레버가 적용된 적용 가능한 유체력 범위. 스케일 바: 2μm. (C) 캔틸레버가 수용 세포에 삽입되면 양압(+Δp)을 적용하여 단일 세포에 미토콘드리아 주입의 개략도. 그림 1B의 기본 데이터는 S1 데이터에서 찾을 수 있습니다. ER, 소포체. 신용 거래:PLOS 생물학 (2022). DOI: 10.1371/journal.pbio.3001576 MARCH 25, 2022

-기술 혁신으로 ETH Zurich의 연구원들은 세포의 작은 발전소인 미토콘드리아를 비할 데 없는 효율성으로 한 살아있는 세포에서 다른 세포로 이식할 수 있는 새로운 기술의 개발을 발표했습니다. 인체가 심장, 폐, 신장, 장 또는 간과 같은 다른 기관으로 나눌 수 있는 것처럼 우리의 세포도 여러 보완적이고 상호 의존적인 시스템으로 구성됩니다. 이를 소기관이라고 하며 이는 작은 기관을 의미합니다. 그리고 때때로 건강한 신장을 이식하여 신장 질환 환자의 수명을 수십 년 연장할 수 있는 것처럼 언젠가는 세포 구성 요소 를 이식하여 개별 세포 를 젊어지게 할 수도 있습니다 .

-나노주사기의 도움으로 이 전망은 공상과학 소설처럼 들릴지 모르지만 ETH Zurich의 미생물학 연구소의 Julia Vorholt가 이끄는 연구 그룹의 새로운 발견은 이것이 이제 기술적 실행 가능성의 지점에 도달했음을 시사합니다. 최근 PLOS Biology 저널에 발표된 그들의 연구에서 , 이 그룹은 이전에 개발한 "나노주사기"를 사용하여 한 살아있는 세포에서 다른 세포로 미토콘드리아를 이식하는 데 성공했습니다.

미토콘드리아는 20억 년 전에 박테리아에서 원래 진화한 세포 호흡 과정이 일어나는 세포의 작은 발전소입니다. 시간이 지남에 따라 일부 박테리아는 다른 세포와 결합하여 지구 생명체의 진화적 발달에 중요한 역할을 한 내공생(endosymbiosis)이라는 과정에서 상호 의존적인 공동체를 형성했습니다. Endosymbiosis는 궁극적으로 균류와 식물에서 인간을 포함한 동물에 이르기까지 복잡한 세포로 구성된 모든 다세포 유기체의 진화를 이끈 것입니다.

https://youtu.be/tYOxCwYps8k

크레딧: Nicole Davidson / ETH 취리히

실에서 진주끈까지 Endosymbiosis는 고대 박테리아가 점차적으로 오늘날의 복잡한 세포에서 에너지 생산 을 담당하는 세포 소기관인 미토콘드리아로 진화하도록 했습니다. 인간 세포 에서 미토콘드리아는 역동적이고 실과 같은 네트워크를 형성합니다.

논문의 주저자인 Christoph Gäbelein은 "실은 음압 에 반응하여 개별 미토콘드리아가 나중에 꼬집는 진주 끈과 같은 것으로 변형됩니다."라고 말했습니다. 이 연구를 위해 특별히 개발된 원통형 나노주사기를 사용하여 연구자들은 세포막 을 뚫고 구형 미토콘드리아를 빨아들였습니다. 그런 다음 그들은 다른 세포의 막을 뚫고 미토콘드리아를 나노주사기에서 수용 세포로 다시 펌핑했습니다. 나노주사기의 위치는 변환된 원자력 현미경의 레이저 광에 의해 제어됩니다. 압력 조절기는 흐름을 조정하여 과학자들이 세포 소기관 이식 중에 펨토리터 범위(100만분의 1밀리리터)에서 믿을 수 없을 정도로 적은 양의 유체를 전달할 수 있도록 합니다.

Gäbelein은 "공여체 세포와 수용체 세포 모두 이 최소 침습적 절차에서 생존합니다."라고 말합니다. 세포 회춘 이식된 미토콘드리아는 또한 80% 이상의 높은 생존율을 보입니다. 대부분의 세포에서 주입된 미토콘드리아 는 이식 20분 후에 새로운 세포의 사상망과 융합하기 시작합니다. "숙주 세포는 그것들을 받아들입니다"라고 Vorholt는 말합니다. 이것은 대부분의 경우에 해당되지만 일부 세포에서는 숙주 세포 의 품질 관리 시스템에 희생되어 성능이 저하됩니다. 그들의 논문에서 연구자들은 "이 논문에서 제시한 기술은 미래의 다양한 연구 분야에서 응용을 용이하게 할 것"이라고 씁니다. 나이가 들어감에 따라 대사 활동이 감소하는 줄기 세포를 젊어지게 하는 데 사용될 수 있다고 생각할 수 있습니다. 그러나 Vorholt의 팀은 현재 다른 계획을 추구하고 있습니다. "우리는 서로 다른 세포 구획이 협력하는 방법을 제어하는 ​​프로세스를 이해하기를 원하며 진화 시간에 따라 내공생이 어떻게 발전하는지 밝히기를 희망합니다."라고 Vorholt는 말합니다.

추가 탐색 연구원들은 조직 재생을 담당하는 세포를 제어하는 ​​방법을 발견합니다 추가 정보: Christoph G. Gäbelein et al, 살아있는 세포 사이의 미토콘드리아 이식, PLOS Biology (2022). DOI: 10.1371/journal.pbio.3001576 ETH 취리히 제공

https://phys.org/news/2022-03-technique-transplants-mitochondria-cell.html

 

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메모 2203280506 나의 사고실험 oms스토리텔링

미토콘드리아는 고대 그리스어 mitos: 끈 + chondros: 낱알의 의미를 합성하는 진핵생물에서 산소 호흡의 과정이 진행되는 세포 속에 있는 중요한 세포소기관으로, 한자 표기로는 실과 같은 사립체 또는 활력체라고도 한다. 이 실끈을 샘플c.oss의 베이스인 magis square의 숫자배열을 의미할 수 있다. 그 실을 꺼내어 다른 곳에 이식할 수 있느냐? 당연하고 나에게는 너무도 쉬운 일이다. 세포의 작은 발전소인 미토콘드리아가 마방진이라 한다면 세포의 소기관들을 관장하는 다양한 의미를 재조명할 수 있다. 마방진의 행렬을 인체의 각기관으로 비유될 수 있기 때문이다. 허허.

인체의 몸을 지배하는 미토콘드리아, 생명은 세포 탄생으로 시작됐고, 몸엔 약 37조 개 세포가 있다. 세포는 조직을 이뤄 계통을 만들고 몸을 이룬다. 미토콘드리아는 '생명 발전소(Powerhouse)' 혹은 세포 발전소로 불린다. 당신이 하루 종일 쓰는 에너지의 거의 전부를 ATP 형태로 생산하기 때문이다. ATP(Adenosine Triphosphate)는 아데노신에 인산기가 3개 달린 유기화합물로 아데노신3인산이라고도 한다. 이는 모든 생물의 세포 내에 존재하며 에너지 대사에 매우 중요한 역할을 한다. 매일매일 섭취한 음식물은 영양소로 분해되고 다시 에너지로 전환된다. 몸이 최종적으로 사용하는 에너지가 바로 ATP인 것이다.

인체의 에너지는 미토콘드리아 마방진, ATP 베이스에서 생산된다. 샘플c.oss는 인체가 생명력을 유지하게 하는 호흡과 혈액과 뇌의 움직임들로 표현될 수 있다.

샘플a.oms(standard)
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샘플b.quasi oms(standard)
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샘플c.oss(standard)
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=bigrip/zerosum, npir+c(dark energy)
sample c.oss
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May be an image of 1 person

With a technological breakthrough, researchers at ETH Zurich have announced the development of a new technology that can transplant mitochondria, the tiny powerhouses of cells, from one living cell to another with unparalleled efficiency. Just as the human body can be divided into different organs such as heart, lungs, kidneys, intestines or liver, our cells are made up of many complementary and interdependent systems. These are called organelles, meaning small organs. And just as a healthy kidney can sometimes be transplanted to extend the lifespan of a person with kidney disease by decades, one day, individual cells may be rejuvenated by transplanting cellular components.

-With the help of the nanosyringe, this prospect may sound like science fiction, but a new finding by a research group led by Julia Vorholt of ETH Zurich's Institute of Microbiology at ETH Zurich suggests that it has now reached the point of technological feasibility. In their study, recently published in the journal PLOS Biology, the group succeeded in transplanting mitochondria from one living cell to another using a previously developed "nanosyringe".

Material 1.
Mitochondria, ancient Greek mitos: string + chondros: grain) is an important organelle in the cell where oxygen respiration is carried out in eukaryotes. The name mitochondria was given because the external shape resembles a grain and the internal structure resembles a rolled string, as shown in the schematic diagram below.

Mitochondria are the powerhouse of cells because their basic function is to convert the energy stored in various organic substances into the form of adenosine triphosphate (ATP) required for life activities through oxidative phosphorylation. Normally, mitochondria occupies 25% of the cytoplasm of a cell, but the size and number vary depending on the type and role of the cell. It has its own DNA (mitochondrial DNA) and RNA, so it is involved in cytoplasmic inheritance. The existence of its own DNA and the double membrane structure appear not only in mitochondria but also in chloroplasts, and it is thought to have originated from the birth of eukaryotes as a result of intracellular symbiosis by bacteria long ago.

Material 2.
Mitochondria dominating your body, life started with the birth of cells, and there are about 37 trillion cells in your body. Cells make up tissues, make lineages, and make up bodies. Your body is you You are controlled by the brain and the nervous system, but no matter how much the central nervous system controls the body, without it, all functions of the body will be lost and life will end. So Nick Lane described it as "the hidden ruler of the world" and "the hidden ruler of evolution".

Mitochondria - Tiny power plants inside our cells. It's amazing how these tiny power plants control our lives. Mitochondria are called 'powerhouses' or cellular powerhouses. This is because almost all of the energy you use throughout the day is produced in the form of ATP. ATP (Adenosine Triphosphate) is an organic compound with three phosphate groups attached to adenosine, also called adenosine triphosphate. It is present in the cells of all living things and plays a very important role in energy metabolism.
The food you eat is broken down into nutrients and converted back into energy. The final energy the body uses is ATP. One molecule of ATP must release a large amount of energy through hydrolysis in order for you to exist. What if there were no mitochondria or no ATP in the body? you die

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Memo 2203280506 My thought experiment oms storytelling

Mitochondria is an important organelle in the cell where the process of oxygen respiration in eukaryotes that synthesizes the meaning of ancient Greek mitos: string + chondros: grain. This string can mean the number array of magis square, the base of sample c.oss. Can you take the thread out and transplant it somewhere else? Of course, it is too easy for me. If the mitochondria, a small power plant of the cell, are called magic squares, the various meanings that govern the organelles of the cell can be re-examined. This is because the matrix of the magic square can be compared to each organ of the human body. haha.

Mitochondria, which dominate the human body, life began with the birth of cells, and there are about 37 trillion cells in the body. Cells make up tissues, make lineages, and make up bodies. Mitochondria are called 'powerhouses' or cellular powerhouses. This is because almost all of the energy you use throughout the day is produced in the form of ATP. ATP (Adenosine Triphosphate) is an organic compound with three phosphate groups attached to adenosine, also called adenosine triphosphate. It is present in the cells of all living things and plays a very important role in energy metabolism. The food you eat every day is broken down into nutrients and converted back into energy. The final energy the body uses is ATP.

The human body's energy is produced from mitochondrial magic dust, ATP base. Sample c.oss can be expressed as breathing, blood and brain movements that keep the human body alive.

Sample a.oms (standard)
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zxdzxezxz
xxbyyxzzx
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cadccbcdc
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