.New type of entanglement lets scientists 'see' inside nuclei
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.Cells found to possess two mechanisms that allow them to respond to different force ranges
새로운 유형의 얽힘으로 과학자들은 핵 내부를 '볼' 수 있습니다
Brookhaven 국립 연구소 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)에 있는 집 크기의 STAR 검출기는 거대한 3D 디지털 카메라처럼 작동하여 검출기 중앙에서 입자 충돌에서 나오는 입자를 추적합니다. 신용: Brookhaven 국립 연구소 JANUARY 4, 2023
핵물리학자들은 미국 에너지부(DOE) Brookhaven 국립 연구소의 입자 충돌기인 상대론적 중이온 충돌기(RHIC)를 사용하여 원자핵 내부의 모양과 세부 사항을 보는 새로운 방법을 발견했습니다. 이 방법은 충돌체 주변에서 속도를 낼 때 금 이온을 둘러싸는 빛 입자와 이전에는 볼 수 없었던 새로운 유형의 양자 얽힘에 의존합니다. 일련의 양자 변동을 통해 빛의 입자(일명 광자)는 핵의 양성자와 중성자 내에서 쿼크를 함께 고정하는 접착제 같은 입자인 글루온과 상호 작용합니다. 이러한 상호 작용은 두 개의 서로 다른 전하를 띤 "파이온"(π)으로 빠르게 붕괴하는 중간 입자를 생성합니다.
이러한 π + 및 π - 입자가 RHIC의 STAR 검출기에 충돌 하는 속도와 각도를 측정함으로써 과학자들은 역추적하여 광자에 대한 중요한 정보를 얻을 수 있으며 이를 사용하여 이전보다 더 높은 정밀도로 핵 내의 글루온 배열을 매핑할 수 있습니다. 전에. "이 기술은 의사가 양전자 방출 단층 촬영(PET 스캔)을 사용하여 뇌와 다른 신체 부위에서 무슨 일이 일어나고 있는지 확인하는 방식과 유사합니다."라고 오하이오 주립대에 합류한 STAR 협력 회원인 전 Brookhaven Lab 물리학자 James Daniel Brandenburg는 말했습니다. 2023년 1월 조교수로 대학 .
STAR 물리학자들은 훨씬 더 놀라운 것은 그들의 측정을 가능하게 하는 완전히 새로운 종류의 양자 간섭을 관찰한 것이라고 말합니다. Brookhaven의 물리학자이자 STAR는 "우리는 두 개의 나가는 입자를 측정하고 그들의 전하가 분명히 다릅니다. 그들은 다른 입자입니다. 그러나 우리는 이 입자가 구별 가능한 입자임에도 불구하고 서로 얽혀 있거나 서로 동기화되어 있음을 나타내는 간섭 패턴을 봅니다."라고 말했습니다. 공동 작업자 Zhangbu Xu. 그 발견은 물질의 빌딩 블록을 매핑한다는 숭고한 목표를 훨씬 넘어서는 응용 프로그램을 가질 수 있습니다.
예를 들어, 2022년 노벨 물리학상을 수상한 과학자를 포함한 많은 과학자들은 물리적으로 분리된 입자의 일종의 "인식" 및 상호 작용인 얽힘을 이용하려고 합니다. 한 가지 목표는 오늘날 존재하는 것보다 훨씬 더 강력한 통신 도구와 컴퓨터를 만드는 것입니다. 그러나 다른 파장을 가진 레이저 간섭의 최근 시연을 포함하여 현재까지 얽힘에 대한 대부분의 다른 관찰은 광자 또는 동일한 전자 사이에서 이루어졌습니다. "이것은 서로 다른 입자 사이의 얽힘에 대한 최초의 실험적 관찰입니다."라고 Brandenburg는 말했습니다. 이 작업은 Science Advances 에 방금 발표된 논문에 설명되어 있습니다.
상대론적 중이온 충돌기(RHIC)의 STAR 탐지기에서 Daniel Brandenburg와 Zhangbu Xu. 신용: Brookhaven 국립 연구소
글루온에 빛을 비추다 RHIC는 물리학자들이 양성자와 중성자를 구성하는 쿼크와 글루온과 같은 핵 물질의 가장 내부 구성 요소를 연구할 수 있는 DOE Office of Science 사용자 시설로 운영됩니다. 그들은 빛의 속도에 가까운 속도로 가속기 주변 에서 반대 방향으로 이동하는 금과 같은 무거운 원자의 핵을 함께 부수는 방식으로 이를 수행합니다 . 핵(이온이라고도 함) 사이의 이러한 충돌의 강도는 개별 양성자와 중성자 사이의 경계를 "녹일" 수 있으므로 과학자는 양성자와 중성자가 형성되기 전인 초기 우주에 존재했던 쿼크와 글루온을 연구할 수 있습니다. 그러나 핵물리학자 들은 또한 쿼크와 글루온 이 오늘날 존재하는 원자핵 내에서 어떻게 작용하는지 알고 싶어합니다 . 이를 통해 이러한 빌딩 블록을 함께 유지하는 힘을 더 잘 이해할 수 있습니다. RHIC 의 가속 이온을 둘러싸고 있는 광자 "구름"을 사용한 최근의 발견 은 이러한 빛 입자를 사용하여 핵 내부를 엿볼 수 있는 방법을 제안합니다. 두 개의 금 이온 이 충돌하지 않고 서로 매우 가깝게 통과하면 한 이온을 둘러싼 광자가 다른 이온의 내부 구조를 조사할 수 있습니다.
왼쪽: 과학자들은 양성(파란색) 및 음성(자홍색) 파이온(π) 쌍을 추적하여 글루온 분포를 연구하기 위해 STAR 검출기를 사용합니다. 이 π 쌍은 하나의 속도를 내는 금 이온을 둘러싼 광자와 충돌하지 않고 매우 가깝게 지나가는 다른 내부의 글루온 사이의 상호 작용에 의해 생성되는 rho 입자(보라색, ρ0)의 붕괴에서 비롯됩니다. π와 로의 궤적 사이의 각도(Φ)가 90도에 가까울수록 과학자들은 글루온 분포를 더 명확하게 볼 수 있습니다. 오른쪽/삽입: 측정된 π+ 및 π- 입자는 새로운 유형의 양자 얽힘을 경험합니다. 핵이 서로를 통과할 때 20펨토미터 거리에서 각 핵(금)에 하나씩 두 개의 rho 입자(보라색)가 생성되는 것과 같습니다. 각 rho가 붕괴함에 따라, 각 rho 붕괴에서 나온 음의 파이온의 파동함수는 서로 간섭하고 강화하는 반면, 각 붕괴에서 나온 양의 파이온의 파동함수는 동일하여 하나의 π+ 및 하나의 π- 파동함수(일명 입자)가 검출기를 강타합니다. 이러한 강화 패턴은 π+와 π-가 얽히지 않으면 불가능합니다. 신용: Brookhaven 국립 연구소
"이전 작업에서 우리는 광자가 이온 중심에서 바깥쪽으로 방사되는 전기장으로 인해 광자가 편광된다는 것을 입증했습니다. 이제 우리는 고에너지에서 핵을 효과적으로 이미지화하기 위해 편광이라는 도구를 사용합니다."라고 Xu는 말했습니다. . 새로 분석된 데이터에서 π + 와 π - 사이에서 관찰된 양자 간섭 은 광자의 편광 방향을 매우 정밀하게 측정할 수 있게 합니다. 이를 통해 물리학자들은 광자의 운동 방향과 수직 방향을 따라 글루온 분포를 볼 수 있습니다. 그 2차원 이미징은 매우 중요한 것으로 판명되었습니다. "분극 방향을 알지 못했던 과거의 모든 측정은 핵 중심으로부터의 거리의 함수로서 평균으로 글루온의 밀도를 측정했습니다."라고 Brandenburg는 말했습니다. "그건 일차원적인 이미지야." 이러한 측정 결과는 이론적 모델과 핵의 전하 분포 측정에 의해 예측된 것과 비교했을 때 핵을 너무 크게 보이게 만들었습니다. 브란덴부르크는 "이 2D 이미징 기술을 통해 왜 이런 일이 발생하는지에 대한 20년 간의 미스터리를 풀 수 있었다"고 말했다. 새로운 측정은 광자 자체의 운동량과 에너지가 글루온의 운동량과 뒤얽혀 있음을 보여줍니다. 광자의 방향을 따라 측정하면(또는 그 방향이 무엇인지 모름) 이러한 광자 효과로 인해 그림이 왜곡됩니다. 그러나 가로 방향으로 측정하면 광자 흐림이 방지됩니다.
Brandenburg(앞)와 Xu가 STAR 옆에 서 있습니다. 신용: Brookhaven 국립 연구소
"이제 우리는 주어진 각도 와 반경에서 글루온의 밀도를 실제로 구별할 수 있는 사진을 찍을 수 있습니다."라고 Brandenburg는 말했습니다. "이미지는 매우 정확하여 양성자가 있는 위치와 이 큰 핵 내부에 중성자가 배치된 위치 사이의 차이를 볼 수 있습니다." 새로운 사진은 글루온 분포를 사용한 이론적 예측과 핵 내의 전하 분포 측정치와 질적으로 일치한다고 과학자들은 말합니다. 측정 세부 사항 물리학자들이 이러한 2D 측정을 수행하는 방법을 이해하기 위해 광자-글루온 상호 작용에 의해 생성된 입자로 돌아가 보겠습니다. 이것은 rho 라고 불리며 π + 및 π - 로 매우 빠르게 쇠퇴 합니다.
이 두 파이온의 운동량의 합은 물리학자들에게 부모 rho 입자의 운동량과 글루온 분포 및 광자 흐림 효과를 포함하는 정보를 제공합니다. 글루온 분포 만 추출하기 위해 과학자들은 π + 또는 π - 경로 와 rho의 궤적 사이의 각도를 측정합니다. 각도가 90도에 가까울수록 포톤 프로브에서 덜 흐려집니다. 다양한 각도와 에너지에서 움직이는 rho 입자에서 나오는 파이온을 추적함으로써 과학자들은 전체 핵에 걸쳐 글루온 분포를 지도화할 수 있습니다. 이제 측정을 가능하게 하는 양자 기이함에 대해 - STAR 검출기를 때리는 π + 및 π - 입자가 이 두 개의 서로 다른 반대 전하를 띤 입자의 얽힘에 의해 생성된 간섭 패턴의 결과라는 증거입니다.
우리가 말하는 모든 입자는 물리적 물체뿐만 아니라 파동으로도 존재한다는 점을 명심하십시오. 연못 표면의 잔물결이 바위에 부딪힐 때 바깥쪽으로 방사되는 것처럼 입자 파동의 마루와 골을 설명하는 수학적 "파동 함수"는 서로를 강화하거나 상쇄하기 위해 간섭할 수 있습니다. 거의 빗나가는 두 개의 속도 이온을 둘러싼 광자가 핵 내부의 글루온과 상호 작용할 때 이러한 상호 작용이 실제로 각 핵에 하나씩 두 개의 rho 입자를 생성하는 것과 같습니다. 각각의 rho가 π + 및 π - 로 붕괴함에 따라 , 하나의 rho 붕괴로부터의 음의 파이온의 파동함수는 다른 로의 음의 파이온의 파동함수를 방해합니다. 강화된 파동함수가 STAR 검출기를 때리면 검출기는 하나의 π - 를 보게 됩니다.
같은 일이 양전하를 띤 두 파이온의 파동함수에서도 발생하며 검출기는 하나의 π + 를 봅니다 . "간섭은 동일한 입자의 두 파동 함수 사이에 있지만 두 개의 다른 입자(π + 및 π - ) 사이의 얽힘 없이는 이 간섭이 실현되지 않을 것입니다."라고 University of Science and Technology의 STAR 공동 작업자인 Wangmei Zha는 말했습니다. 이 설명의 원래 지지자 중 한 명입니다. "이것이 양자역학의 기이함이다!" rhos가 단순히 얽혀있을 수 있습니까? 과학자들은 그렇지 않다고 말합니다. rho 입자 파동함수는 짧은 수명 동안 이동할 수 있는 거리의 20배 거리에서 발생하므로 π + 및 π - 로 붕괴되기 전에 서로 상호 작용할 수 없습니다 .
그러나 각 rho 붕괴에서 π + 및 π - 의 파동 함수는 부모 입자의 양자 정보를 유지합니다. 탐지기 미터가 떨어져 있음에도 불구하고 그들의 마루와 골은 "서로를 인식"하는 위상이 있습니다. "만약 π + 와 π - 가 얽히지 않았다면, 두 개의 π + (또는 π - ) 파동함수는 감지할 수 있는 간섭 효과 없이 임의의 위상을 갖게 될 것입니다."라고 중국 Shandong 대학의 STAR 협력자인 Chi Yang은 말했습니다. 이 결과에 대한 분석을 주도했습니다. "우리는 광자 편광과 관련된 방향을 볼 수 없거나 이러한 정밀 측정을 할 수 없습니다." 더 무거운 입자와 다른 수명을 가진 RHIC와 Brookhaven에서 구축 중인 EIC( Electron-Ion Collider )에서의 향후 측정은 핵 내부의 글루온의 보다 상세한 분포를 조사하고 다른 가능한 양자 간섭 시나리오를 테스트할 것입니다.
추가 정보: James Brandenburg, 편광 광자-글루온 충돌을 사용한 초상대론적 핵의 단층 촬영, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.abq3903 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq3903 저널 정보: Science Advances 브룩헤이븐 국립연구소 제공
https://phys.org/news/2023-01-entanglement-scientists-nuclei.html
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메모 2301050440 나의사고실험 oms 스토리텔링
양자얽힘이 현재까지는 대부분의 다른 관찰은 광자 또는 동일한 전자 사이에서 이루어졌다. 그런데 서로 다른 입자 사이의 얽힘에 대한 최초의 실험적 관찰이 되었다.
나는 얽힘이동을 샘플a.oms.smola_dstr에서 목격한다. 이것의 특징은 두개의 smola가 전체적인 oms 값에 영향을 받지않고 자유롭게 이동한 점이다. 얽혀있기에 상태이고 동기화 된 것이다.
그런데 샘플b.qoms의 중첩.특이점을 보면 동기화된 =+1+1=2,-1-1=-2 ; ㅣ+1+1,-1-1ㅣ=ㅣ+2.-2ㅣ=2이다. 절대값 ㅣareaㅣ구간에서는 얽힘이거나 동기화가 가능한 것으로 그것이 쿼크와 힉스, 수많은 미지의 입자가 샘플b.qoms에서 다중적 중첩.특이점.복합적 고유소수단위을 가질 때 새로운 유형의 얽힘으로 과학자들은 핵 내부를 '볼' 수 있게 만드는 것이다. 허허.
여기서 만약에 광자나 전자가 아닌 '입자성 얽힘'이 존재한다면 초자연적인 쿼크조합의 이상한 양성자나 중성자 무리가 다중우주에서 나타나고 +- =0부호에 의한 반크(반대 사이즈)빈칸 현상(oss.zerosum)이 100억이상의 고차원.에서 흔하게 나타난다.
반크()신개념은 x=y.band.sphere의 내부에서 빈칸이 마치 샘플a.omsful에서 빈칸이 생기는 모습과 샘플c.oss.base.feedback.pattern과 유사해진다.
고로, 샘플b.qoms는 광자나 전자가 아닌 입자적 얽힘현상을 나타내는 장소()임을 정의역 설정한다. 그것들의 이미지는 vixer로 부터 온 이미지임을 명확히 한다.
샘플 a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
d0f000 cae0b0
0b000f 0ead0c
0deb00 ac000f
ced0ba 00f000
a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
샘플 b. qoms (standard)
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0000001100
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0001100000
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0010010000
0100100000
2000000000
0010000001
샘플 b.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
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00000000q00
0000000000q
0q000000000
000q0000000
00000q00000
0000000q000
000000000q0
샘플 c.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
- However, most other observations of entanglement to date, including recent demonstrations of laser interference with different wavelengths, have been made between photons or identical electrons. "This is the first experimental observation of entanglement between different particles," said Brandenburg.
-"Now we can take pictures where we can actually distinguish the density of gluons at a given angle and radius," said Brandenburg. "The images are so precise that you can see the difference between where the protons are and where the neutrons are placed inside this large nucleus."
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memo 2301050440 my thought experiment oms storytelling
Most other observations of quantum entanglement to date have been between photons or identical electrons. However, it was the first experimental observation of entanglement between different particles.
I witness entanglement movement in the sample a.oms.smola_dstr. Its feature is that the two smolas move freely without being affected by the overall oms value. Because they are entangled, they are in a state and synchronized.
By the way, if you look at the superposition.singularity of sample b.qoms, synchronized =+1+1=2,-1-1=-2 ; ㅣ+1+1,-1-1ㅣ=ㅣ+2.-2ㅣ=2. In the absolute value ㅣareaㅣ, entanglement or synchronization is possible, which is a new type of entanglement when quarks, Higgs, and numerous unknown particles have multiple superpositions, singularities, and complex eigenpoint units in sample b.qoms, which scientists It is to make it 'see'. haha.
Here, if there is 'particle entanglement' other than photons or electrons, strange clusters of protons or neutrons of supernatural combinations of quarks appear in the multiverse, and the vank (opposite size) void phenomenon by +- = 0 sign (oss.zerosum) This is common in higher dimensions of 10 billion or more.
The new concept of vank() is similar to the appearance of blanks in the sample a.omsful and the sample c.oss.base.feedback.pattern in the interior of x = y.band.sphere.
Therefore, sample b.qoms sets the domain to be a place ( ) that exhibits particle entanglement rather than photons or electrons. It is clear that their images are from vixer.
Sample a.oms (standard)
b0acfd 0000e0
000ac0 f00bde
0c0fab 000e0d
e00d0c 0b0fa0
f000e0 b0dac0
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0deb00 ac000f
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a0b00e 0dc0f0
0ace00 df000b
0f00d0 e0bc0a
sample b. qoms (standard)
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sample c.oss (standard)
zxdxybzyz
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xxbyyxzzx
zybzzfxzy
cadccbcdc
cdbdcbdbb
xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
서로 다른 힘 범위에 반응할 수 있는 두 가지 메커니즘을 가진 것으로 밝혀진 세포
Carlos III National Center for Cardiovascular Research(FSP) Cav1은 카베올라가 없을 때 긴장을 완충합니다. a, 세포, OT 빔, 세포 나노튜브 및 세포 표면에 부착된 비드를 나타내는 OT 실험 계획. b, PTRF(n = 9), Cav1(n = 10) 또는 빈 벡터(n = 14)로 재구성된 PTRFKO MEF에 대한 저삼투압 충격(150 mOsm) 후 평균 테더 힘의 상대적 변화. n은 8개의 독립적인 실험에서 풀링된 세포 수를 나타냅니다. c, Cav1(n = 33). n은 6개의 독립적인 실험에서 풀링된 세포 수를 나타냅니다. b 및 c의 경우 개별 값이 표시됩니다(데이터는 평균 ± sem으로 표시됨). 사용된 통계 분석 전략은 Tukey의 다중 비교 테스트를 사용한 일원 분산 분석으로 *P < 0.01 및 *** P < 0.0003, NS, 유의하지 않음에 할당된 유의성을 갖습니다. 신용 거래:자연 세포 생물학 (2022). DOI: 10.1038/s41556-022-01034-3 JANUARY 3, 2023
CNIC(Centro Nacional de Investigaciones Cardiovasculares)에서 수행된 연구는 기계생물학 분야의 패러다임 변화를 예고합니다. 이 연구는 세포가 두 가지 뚜렷한 메커니즘을 사용하여 서로 다른 강도의 힘에 반응한다는 것을 보여줍니다.
-하나는 카베올라(caveolae)라고 하는 세포 표면의 미세한 컵 모양 함몰에 의해 매개되고 다른 하나는 연구 저자가 돌린(dolines)이라고 부르는 새로 발견된 큰 막 함몰에 의해 매개됩니다. CNIC의 Mechanoadaptation and Caveolae Biology 그룹을 이끌고 있는 연구 코디네이터인 Miguel Ángel del Pozo는 Nature Cell Biology 연구가 이 분야의 논란을 해결했다고 설명했습니다. "우리의 결과는 카베올라가 골격근 , 심장 근육, 혈관 및 지방 조직과 같은 큰 기계적 힘을 받는 조직에서 필수적인 역할을 하는 반면, 새롭게 확인된 돌리네는 약하거나 중간 정도의 힘에 대한 반응에 중요하다는 것을 보여줍니다. 힘이 세다."
-이러한 발견은 죽상동맥경화증(현재 연구팀이 AtheroConvergence 프로젝트, 종양 진행 및 신경퇴행성 질병에서 조사하고 있는 질문)과 같은 병리학적 과정의 재해석을 촉발할 수 있으며, 여기에서 기계생물학은 어려운 질문을 해결하는 데 도움이 됩니다. 기계생물학 접근법의 막대한 공헌은 최근의 국제적 인정에 반영되어 있습니다.
2021년 노벨 의학상은 온도 및 촉각(기계적) 수용체에 대한 연구로 David Julius와 Ardem Patapoutian에게 수여되었습니다. 보다 최근에는 2022년 Lasker Award가 Richard O. Hynes, Erkki Ruoslahti 및 Timothy A. Springer에게 세포외 매트릭스에 대한 세포 부착의 기계 센서 매개체인 인테그린에 대한 연구로 수여되었습니다.
세포는 혈류, 근육의 수축 및 스트레칭 등과 같은 국소 미세 환경에서 발생하는 다양한 유형 및 강도의 기계적 힘에 지속적으로 노출됩니다. 세포가 이러한 자극에 반응하고 기능을 적응시킬 수 있도록 진화는 세포에게 다양한 유형의 힘을 감지하는 메커니즘. 이 용량을 가진 가장 잘 알려진 구조는 카베올라(라틴어로 "작은 동굴")입니다. " 원형질막 [세포의 외부 외피] 에 있는 이러한 작은 함입은 많은 유형의 세포에 존재하며 물리적 모양의 변화를 통해 기계적 자극을 감지합니다.
세포가 부풀어 오르거나 늘어날 때 Caveolae는 오히려 드레스의 주름처럼 평평해집니다. 그러나 그들은 세포막이 이완될 때 재구성되고 모입니다."라고 Miguel Ángel del Pozo가 말했습니다. 이러한 변화는 세포의 생화학적 신호 네트워크를 조절하여 카베올라를 기계적 어댑터뿐만 아니라 기계적 정보의 변환기로 만듭니다.
델 포조 박사와 함께 연구를 이끈 피델-니콜라스 롤로(Fidel-Nicolás Lolo)는 카베올라가 "물리적 환경을 '읽고' 이 정보를 세포 화학으로 변환하여 세포가 국소 미세 환경 요구에 적절하게 적응할 수 있도록 할 수 있다"고 말했습니다. 그러나 Lolo 박사는 "이번 연구 이전에는 이 핵심 기능이 완전히 형성된 카베올라의 함입을 필요로 하는지 또는 개별 구성 요소인 카베올린-1과 캐빈-1만으로 충분한지 여부가 불분명했다"고 강조했습니다.
이 질문을 조사하기 위해 CNIC 과학자들은 생물 물리학자 Pere Roca-Cusachs(Universidad de Barcelona-IBEC)와 협력하여 자기 핀셋을 사용하여 "어떤 요소가 기계적 센서이고 어떤 요소가 신호 변환기인지 밝히기"라고 Miguel Ángel del은 설명했습니다. 포조. 이러한 실험 외에도 이 연구는 Jochen Guck(Max Planck Institute, Erlangen), Daniel Navajas 및 Xavier Trepat(IBEC, Barcelona), Christophe Lamaze(바르셀로나)가 이끄는 스페인 및 국제 연구소와의 파트너십을 통해 다른 많은 생물물리학적 매개변수를 수집했습니다. 파리 퀴리 연구소). 수집된 데이터는 카베올린-1을 발현하지만 카빈-1은 발현하지 않는 세포가 두 단백질을 모두 발현하는 세포와 유사한 기계적 반응을 유지함을 입증했습니다(따라서 카베올라를 형성할 수 있음).
이 놀라운 발견은 기계생물학에서 카베올라의 중심 역할에 도전했고 CNIC 과학자들은 카베올라의 기능과 고립된 카베올린-1의 기능 사이의 차이를 조사하도록 자극했습니다. 피델 롤로 박사. del Pozo 박사는 "때때로 과학에서 '유레카의 순간'은 틀에 얽매이지 않는 접근법을 시도할 때 옵니다. 이 기회에 우리는 컴퓨터 시뮬레이션을 고안한 수학자 Marino Arroyo 및 Nikhil Walani와 지적 자극을 주는 협력에 착수했습니다.
카베올라(카베올린-1 및 카빈-1 포함)가 상대적으로 높은 힘 임계값 이상에서만 반응하는 세포막의 장력 수준에 대한 차별적 반응인 반면, 카베올린-1 자체는 약한 힘과 중간 정도의 힘에 반응하여 감지하고 평평해질 수 있는 다양한 모양." 이러한 이론적 모델링 데이터에 힘입어 팀은 독일 Jenna 대학의 Britta Qualmann, Michael Kessels 및 Eric Seemann과 함께 작업했습니다. FRIL(동결 골절 모조 면역금 라벨링)이라고 하는 첨단 전자 현미경 기술의 선구자들은 카베올라가 없는 상태에서 카베올린-1에 의해 형성된 예측된 막 함몰을 감지할 수 있었습니다. CNIC 팀은 한때 Homo Antecessor가 거주했던 스페인 Burgos 북쪽의 Atapuerca에 있는 Dolina Trench와 같은 카르스트 풍화로 인해 생긴 싱크홀과 유사하기 때문에 이 더 큰 막 함몰부에 doline이라는 이름을 부여했습니다. caveolae의 응답은 높은 힘 임계값 이상에서만 활성화되고 몇 분이 걸리는 이진 스위치입니다.
대조적으로, 카베올린-1-단독 구조의 반응은 점진적이고 연속적이며 즉각적이며(몇 초 소요) 작은 힘의 증가에 의해 활성화됩니다. Lolo 박사는 "돌린은 카베올라를 형성하지 않지만 카베올린-1을 발현하는 림프구 또는 뉴런과 같은 세포에서 특히 중요할 수 있습니다. 따라서 이러한 세포 는 그들이 상주하는 조직에서 보다 미묘한 미세 환경적 힘에 반응하도록 적응될 것입니다. " 델 포조 박사는 다학제적 접근이 없었다면 연구가 불가능했을 것이라고 강조했다. "때때로 연구가 막혔을 때 수학자의 도움을 받아 현상을 모델링하면 유레카 순간의 교착 상태를 극복하는 데 도움이 될 수 있습니다."
추가 정보: Fidel-Nicolás Lolo 외, Caveolin-1 돌리네는 독특하고 신속한 카베올라 독립적 기계 적응 시스템을 형성합니다. Nature Cell Biology (2022). DOI: 10.1038/s41556-022-01034-3 저널 정보: Nature Cell Biology Carlos III National Center for Cardiovascular Research(FSP)에서 제공
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