.New 'camera' with shutter speed of 1 trillionth of a second sees through dynamic disorder of atoms
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.New 'camera' with shutter speed of 1 trillionth of a second sees through dynamic disorder of atoms
1조분의 1초의 셔터 속도를 가진 새로운 '카메라'는 원자의 동적 무질서를 꿰뚫어 본다
Holly Evarts, Columbia University 공학 및 응용 과학 학교 느린 셔터 속도에서 GeTE의 원자 구조는 정돈된 것처럼 보이지만 흐릿합니다. 더 빠른 노출은 명확하고 복잡한 동적 변위 패턴을 나타냅니다. 출처: Jill Hemman / ORNL, 미국 에너지부 MARCH 7, 2023
-연구원들은 햇빛이나 폐열을 전기로 변환하는 것과 같은 지속 가능한 에너지 응용 분야에서 가장 우수한 성능을 발휘하는 재료가 종종 훨씬 더 큰 구조 내에서 원자 클러스터의 집합적 변동을 사용한다는 것을 이해하고 있습니다. 이 과정을 종종 "동적 장애"라고 합니다. 동적 장애 재료의 동적 장애를 이해하면 고체 냉장고 및 히트 펌프 와 같은 보다 에너지 효율적인 열전 장치로 이어질 수 있으며 자동차 배기 가스 및 발전소 배기 가스와 같은 폐열 에서 유용한 에너지를 직접 변환하여 더 잘 회수할 수 있습니다. 전기에. 열전기 장치는 방사성 플루토늄에서 열을 가져와 햇빛이 충분하지 않을 때 화성 탐사선에 전력을 공급하기 위해 전기로 변환할 수 있었습니다.
-재료가 작동 장치 내부에서 기능할 때 마치 살아 있고 춤추는 것처럼 작동할 수 있습니다. 즉, 재료의 일부가 놀랍고 예상치 못한 방식으로 반응하고 변화합니다. 이 동적 장애는 클러스터가 너무 작고 무질서할 뿐만 아니라 시간에 따라 변동하기 때문에 연구하기 어렵습니다. 또한 재료에 "지루한" 비변동 장애가 있는데, 이 장애는 특성을 개선하지 않기 때문에 연구원들이 관심을 갖지 않습니다.
-지금까지 관련성이 낮은 정적 장애의 배경에서 관련 동적 장애를 보는 것은 불가능했습니다. 새로운 "카메라"는 약 1피코초의 매우 빠른 셔터 속도를 제공합니다. Columbia Engineering과 Université de Bourgogne의 연구원들은 국소 장애를 볼 수 있는 새로운 종류의 "카메라"를 개발했다고 보고했습니다. 주요 기능은 가변 셔터 속도입니다. 무질서한 원자 클러스터가 움직이기 때문에 팀이 느린 셔터를 사용하면 동적 무질서가 흐려지지만 빠른 셔터를 사용하면 볼 수 있습니다. 가변 셔터 PDF 또는 vsPDF(원자 쌍 분포 기능용)라고 하는 새로운 방법은 기존 카메라처럼 작동하지 않습니다. 셔터 속도가 약 1피코초 또는 일반 카메라 셔터보다 백만(1조)배 빠른 원자 위치입니다 .
이 연구는 2023년 2월 20일에 발표되었으며,자연재료. 재료 과학 및 응용 물리학 및 응용 수학 교수인 Simon Billinge는 "이 새로운 vsPDF 도구를 통해서만 재료의 이면을 실제로 볼 수 있습니다."라고 말했습니다. "복잡한 물질에서 일어나는 일의 복잡성, 속성을 강화할 수 있는 숨겨진 효과를 풀 수 있는 완전히 새로운 방법을 제공합니다. 이 기술을 사용하면 물질을 보고 어떤 원자가 춤추고 있는지 확인할 수 있습니다. 그리고 그것을 밖으로 앉아 있습니다."
"뉴트론" 카메라로 원자 구조를 드러내다. 출처: 오크리지 국립연구소
국지변동 안정 및 폐열 전기화에 관한 새로운 이론 vsPDF 도구를 사용하여 연구원들은 폐열을 전기로(또는 전기를 냉각으로) 변환하는 열전기의 중요한 재료인 GeTe에서 원자 대칭이 깨지는 것을 발견할 수 있었습니다.
그들은 이전에 변위를 볼 수 없었거나 동적 변동 및 변동 속도를 보여줄 수 없었습니다. vsPDF에서 얻은 통찰력의 결과로 팀은 GeTe 및 관련 자료에서 그러한 국부적 변동이 어떻게 형성될 수 있는지를 보여주는 새로운 이론을 개발했습니다. 춤에 대한 이러한 기계적 이해는 연구자들이 이러한 효과를 가진 새로운 재료를 찾고 효과에 영향을 미치는 외부 힘을 적용하여 더 나은 재료를 만드는 데 도움이 될 것입니다. 연구팀 Billlinge는 연구 당시 프랑스 Bourgogne 대학에 있던 Simon Kimber와 함께 이 작업을 공동 리드했습니다. Billinge와 Kimber는 DOE의 자금 지원을 받는 ORNL 및 Argonne National Laboratory(ANL)의 동료들과 함께 작업했습니다.
vsPDF 카메라에 대한 비탄성 중성자 산란 측정은 ORNL에서 이루어졌습니다. 이론은 ANL에서 수행되었습니다. 다음 단계 Billinge는 현재 연구 커뮤니티 에서 자신의 기술을 사용하기 쉽게 만들고 동적 장애가 있는 다른 시스템에 적용하기 위해 노력하고 있습니다. 현재 이 기술은 턴키 방식이 아니지만 추가 개발을 통해 배터리 전극에서 움직이는 리튬을 관찰하는 것부터 동적 연구에 이르기까지 원자 역학이 중요한 많은 재료 시스템에서 사용할 수 있는 훨씬 더 표준적인 측정이 되어야 합니다. 햇빛으로 물을 분해하는 과정. 이 연구의 제목은 "동적 결정학이 입방체 GeTe에서 자발적 이방성을 나타냅니다."입니다.
추가 정보: Simon AJ Kimber 외, 동적 결정학은 입방체 GeTe에서 자발 이방성을 드러냄, Nature Materials (2023). DOI: 10.1038/s41563-023-01483-7 저널 정보: Nature Materials Columbia University 공학 및 응용 과학 학교 에서 제공
https://phys.org/news/2023-03-camera-shutter-trillionth-dynamic-disorder.html
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메모 230309816 나의 사고실험 oms 스토리텔링
카메라가 얼마나 빠른지 가늠하기 어렵다. 그러나 더 빠른 일들이 벌어진다. 양자얽힘의 초고속 양자컴퓨팅을 말하고 우주에서 초신성 폭발 따위가 흔하게 벌어진다. 나는 샘플링 oss.base에서 초순간적으로 무한대의 숫자더미, 질량더미가 쌓이는 것을 설명한다. 그래서 1피코초의 매우 빠른 셔터 속도의 카메라가 전혀 신기하지는 않다. 허허.
-Researchers understand that the materials that perform best in sustainable energy applications, such as converting sunlight or waste heat into electricity, often use collective fluctuations of clusters of atoms within much larger structures. This process is often referred to as "dynamic disruption". Understanding the dynamic disturbance of materials can lead to more energy-efficient thermoelectric devices such as solid-state refrigerators and heat pumps, which can directly convert and better recover useful energy from waste heat such as automobile exhaust and power plant exhaust. to electricity. Thermoelectric devices could take heat from radioactive plutonium and convert it into electricity to power Mars rovers when sunlight wasn't enough.
- When the material functions inside the actuating device, it can act as if it is alive and dancing. This means that parts of the material react and change in surprising and unexpected ways. This dynamic disorder is difficult to study because the clusters are not only too small and disorderly, but also fluctuate over time. There are also "boring" non-varying disorders in materials, which are of no interest to researchers because they do not improve properties.
- Until now, it has been impossible to see relevant dynamic disorders against the background of less relevant static disorders. The new "camera" has very fast shutter speeds of about 1 picosecond. Researchers at Columbia Engineering and the Université de Bourgogne report developing a new kind of "camera" that can see focal lesions. Its main feature is variable shutter speed. Because the disordered clusters of atoms are moving, the dynamic disorder is blurred when the team uses a slow shutter, but it becomes visible when a fast shutter is used. The new method, called variable shutter PDF or vsPDF (for atomic pair distribution function), does not work like a traditional camera. Atomic positions with shutter speeds of about 1 picosecond, or one million (trillion) times faster than a normal camera shutter.
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memo 230309816 my thought experiment oms storytelling
It's hard to gauge how fast the camera is. But faster things happen. It refers to high-speed quantum computing of quantum entanglement, and supernova explosions are common in the universe. I explain that infinite piles of numbers and piles of mass are piled up in seconds in the sampling oss.base. So, a camera with a very fast shutter speed of 1 picosecond is not at all novel. haha.
sample 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
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0000001100
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0000010010
0001100000
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2000000000
0010000001
sampleb.poms (standard)
q0000000000
00q00000000
0000q000000
000000q0000
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0000000000q
0q000000000
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0000000q000
000000000q0
samplec.oss (standard)
zxdxybzyz
zxdzxezxz
xxbyyxzzx
zybzzfxzy
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xzezxdyyx
zxezybzyy
bddbcbdca
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view1. 4ms.obase.constant
01020304_0203
05060608_05
09101112_09
13141516
() view2.qoms.vix.smola
()|>x7.11.srgA*.2
2000
0011
0101
0110
It shows what is expected to happen in 2036 when X7.11 comes closest to Sgr A*.2. 0 gives four positions where 11 becomes a constant. In 2036, the celestial body appears in a momentary variety of 4base.image after 4 large flashes are formed.
In this way, I myself discovered in the early 1980s that the images were 672 stamps.
.“Organoid Intelligence” – Revolutionary Biocomputers Powered by Human Brain Cells
"오가노이드 인텔리전스" – 인간 뇌 세포로 구동되는 혁신적인 바이오컴퓨터
주제:인공 지능생명 공학뇌컴퓨터 기술프론티어기계 학습인기 있는 By FRONTIERS 2023년 3월 6일 인공 지능 신경망 컨셉 아트
과학자들은 뇌 오가노이드라고 불리는 뇌 세포의 3차원 배양을 생물학적 하드웨어로 활용하는 바이오컴퓨터를 만들기 위해 여러 분야에서 협력하고 있습니다. 그들은 과학 저널 Frontiers in Science 에 이 목표를 달성하기 위한 계획을 설명했습니다 . AI의 인상적인 실적에도 불구하고 AI의 계산 능력은 인간의 두뇌에 비하면 미미합니다. 이제 과학자들은 컴퓨팅을 발전시키는 혁신적인 경로를 공개합니다. 즉, 실험실에서 성장한 뇌 오가노이드가 생물학적 하드웨어 역할을 하는 오가노이드 지능입니다. 인공 지능(AI)은 오랫동안 인간의 두뇌에서 영감을 받아 왔습니다. 이 접근 방식은 매우 성공적인 것으로 입증되었습니다. AI는 의료 상태 진단에서 시 작성에 이르기까지 인상적인 성과를 자랑합니다. 그럼에도 불구하고 원래 모델은 계속해서 여러 면에서 기계를 능가합니다. 예를 들어 온라인에서 사소한 이미지 테스트로 '인간성을 증명'할 수 있는 이유입니다.
AI를 더 두뇌처럼 만드는 대신 소스로 바로 이동하면 어떨까요? 여러 분야의 과학자들이 뇌 오가노이드라고 하는 뇌 세포의 3차원 배양이 생물학적 하드웨어 역할을 하는 혁신적인 바이오컴퓨터를 만들기 위해 노력하고 있습니다. 그들은 Frontiers in Science 저널에 이 비전을 실현하기 위한 로드맵을 설명합니다 . 실험실 성장 뇌 오가노이드 다양한 세포 유형에 대한 형광 라벨이 있는 실험실에서 성장한 뇌 오가노이드의 확대 이미지. (분홍색 – 뉴런, 빨간색 – 희소돌기아교세포, 녹색 – 별아교세포, 파란색 – 모든 세포 핵). 출처: Thomas Hartung, Johns Hopkins University
"우리는 이 새로운 학제간 분야를 '오가노이드 지능'(OI)이라고 부릅니다."라고 존스 홉킨스 대학의 Thomas Hartung 교수는 말했습니다. "최고의 과학자 커뮤니티가 이 기술을 개발하기 위해 모였습니다. 우리는 빠르고 강력하며 효율적인 바이오컴퓨팅의 새로운 시대를 열 것이라고 믿습니다." 뇌 오가노이드란 무엇이며 왜 좋은 컴퓨터를 만들까요? 뇌 오가노이드는 실험실 배양 세포 배양의 한 유형입니다. 뇌 오가노이드는 '미니 뇌'는 아니지만 학습 및 기억과 같은 인지 기능에 필수적인 뉴런 및 기타 뇌 세포와 같은 뇌 기능 및 구조의 주요 측면을 공유합니다. 또한 대부분의 세포 배양은 평평한 반면 오가노이드는 3차원 구조를 가지고 있습니다. 이는 배양 세포 밀도를 1,000배 증가시켜 뉴런이 더 많은 연결을 형성할 수 있음을 의미합니다. 그러나 뇌 오가노이드가 뇌의 좋은 모조품이라고 해도 좋은 컴퓨터를 만드는 이유는 무엇입니까? 결국 컴퓨터는 두뇌보다 더 똑똑하고 빠르지 않습니까?
오가노이드 인텔리전스 인포그래픽 오가노이드 지능: 바이오컴퓨팅 인포그래픽의 새로운 영역. 출처: Frontiers/John Hopkins University
"실리콘 기반 컴퓨터가 확실히 숫자에 더 뛰어나지만 두뇌는 학습에 더 뛰어납니다."라고 Hartung은 설명했습니다. “예를 들어, AlphaGo[2017년 세계 1위 바둑 선수를 이긴 AI]는 160,000 게임의 데이터로 훈련되었습니다. 이렇게 많은 게임을 경험하려면 175년 이상 하루에 5시간씩 게임을 해야 합니다.” 두뇌는 우수한 학습자일 뿐만 아니라 더 에너지 효율적입니다. 예를 들어 AlphaGo를 훈련하는 데 소비되는 에너지의 양은 활동적인 성인을 10년 동안 유지하는 데 필요한 것보다 많습니다. "두뇌는 또한 2,500TB로 추정되는 놀라운 정보 저장 용량을 가지고 있습니다."라고 Hartung은 덧붙였습니다. “우리는 작은 칩에 더 많은 트랜지스터를 담을 수 없기 때문에 실리콘 컴퓨터의 물리적 한계에 도달하고 있습니다. 그러나 뇌는 완전히 다르게 연결되어 있습니다. 1015개 이상의 연결 지점을 통해 연결된 약 1000억 개의 뉴런이 있습니다. 현재 기술과 비교할 때 엄청난 전력 차이입니다.”
생명공학 오가노이드 인텔리전스 인포그래픽 오가노이드 지능: 바이오컴퓨팅 인포그래픽의 새로운 영역. 출처: Frontiers/John Hopkins University
오가노이드 지능 바이오 컴퓨터는 어떤 모습일까요? Hartung에 따르면 현재의 뇌 오가노이드는 OI를 위해 확장되어야 합니다. “그들은 너무 작아서 각각 약 50,000개의 세포를 포함하고 있습니다. OI의 경우 이 숫자를 천만 개로 늘려야 합니다.”라고 그는 설명했습니다. 동시에 저자는 오가노이드와 통신하는 기술, 즉 정보를 보내고 '생각'하는 것을 읽는 기술도 개발하고 있습니다. 저자는 생명 공학 및 기계 학습 과 같은 다양한 과학 분야의 도구를 채택하고 새로운 자극 및 기록 장치를 설계할 계획입니다. 기술 뇌 오가노이드 지능 인포그래픽 오가노이드 지능은 뇌 오가노이드 인포그래픽과 통신하기 위해 다양한 기술이 필요합니다. 출처: Frontiers/John Hopkins University
“오가노이드용 EEG 캡의 일종인 뇌-컴퓨터 인터페이스 장치를 개발하여 지난 8월 발표한 논문에서 발표했습니다. 그것은 오가노이드에서 신호를 포착하고 신호를 전송할 수 있는 작은 전극으로 조밀하게 덮여 있는 유연한 껍질입니다.”라고 Hartung이 말했습니다. 저자는 궁극적으로 OI가 광범위한 자극 및 기록 도구를 통합할 것이라고 생각합니다. 이들은 더 복잡한 계산을 구현하는 상호 연결된 오가노이드 네트워크에서 상호 작용을 조율합니다. 오가노이드 지능은 신경학적 상태를 예방하고 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다. OI의 약속은 컴퓨팅을 넘어 의학에도 적용됩니다. 고귀한 수상자 John Gurdon과 Shinya Yamanaka가 개발한 획기적인 기술 덕분에 성인 조직에서 뇌 오가노이드를 생산할 수 있습니다. 이는 과학자들이 알츠하이머 병과 같은 신경 장애를 앓고 있는 환자의 피부 샘플에서 개인화된 뇌 오가노이드를 개발할 수 있음을 의미합니다 . 그런 다음 여러 테스트를 실행하여 유전적 요인, 의약품 및 독소가 이러한 상태에 어떤 영향을 미치는지 조사할 수 있습니다.
의료 연구 오가노이드 인텔리전스 인포그래픽 오가노이드 지능은 의료 연구 및 혁신 인포그래픽을 발전시킬 것입니다. 출처: Frontiers/John Hopkins University
"OI를 사용하면 신경학적 상태의 인지적 측면도 연구할 수 있습니다."라고 Hartung은 말했습니다. “예를 들어, 우리는 건강한 사람과 알츠하이머 환자로부터 추출한 오가노이드의 기억 형성을 비교하고 상대적 결함을 복구하려고 시도할 수 있습니다. 우리는 또한 OI를 사용하여 살충제와 같은 특정 물질이 기억력이나 학습 문제를 일으키는지 여부를 테스트할 수 있습니다.” 윤리적 고려사항 고려 학습하고, 기억하고, 환경과 상호 작용할 수 있는 인간 두뇌 오가노이드를 만들면 복잡한 윤리적 문제가 제기됩니다. 예를 들어, 초보적인 형태라도 의식을 발달시킬 수 있습니까? 그들은 고통이나 고통을 경험할 수 있습니까? 그리고 사람들은 자신의 세포로 만든 뇌 오가노이드에 대해 어떤 권리를 갖게 될까요?
오가노이드 지능 내장 윤리 인포그래픽 'Embedded Ethics'는 오가노이드 지능 인포그래픽의 책임 있는 개발을 보장할 것입니다. 출처: Frontiers/John Hopkins University
저자는 이러한 문제를 절실히 인식하고 있습니다. "우리 비전의 핵심 부분은 OI를 윤리적이고 사회적으로 책임 있는 방식으로 개발하는 것입니다."라고 Hartung은 말했습니다. “이러한 이유로 우리는 '내재된 윤리' 접근 방식을 확립하기 위해 처음부터 윤리학자와 협력했습니다. 모든 윤리적 문제는 연구가 발전함에 따라 과학자, 윤리학자 및 대중으로 구성된 팀에 의해 지속적으로 평가될 것입니다.” 우리는 최초의 오가노이드 지능에서 얼마나 멀리 떨어져 있습니까? OI는 아직 초기 단계이지만 이 기사의 공동 저자 중 한 명인 Cortical Labs의 Brett Kagan 박사가 최근에 발표한 연구는 개념 증명을 제공합니다. 그의 팀은 정상적이고 편평한 뇌 세포 배양이 비디오 게임 Pong을 플레이하는 법을 배울 수 있음을 보여주었습니다 . "그들의 팀은 이미 뇌 오가노이드로 이것을 테스트하고 있습니다."라고 Hartung은 덧붙였습니다. “그리고 오가노이드로 이 실험을 복제하는 것은 이미 OI의 기본 정의를 충족한다고 말하고 싶습니다. 여기서부터는 OI의 잠재력을 최대한 실현하기 위한 커뮤니티, 도구 및 기술을 구축하는 문제입니다.”라고 그는 결론을 내렸습니다.
참조: Lena Smirnova, Brian S. Caffo, David H. Gracias, Qi Huang, Itzy E. Morales Pantoja, Bohao Tang, Donald의 "Organoid Intelligence(OI): the new frontier in biocomputing and intelligence-in-a-dish" J. Zack, Cynthia A. Berlinicke, J. Lomax Boyd, Timothy D. Harris, Erik C. Johnson, Brett J. Kagan, Jeffrey Kahn, Alysson R. Muotri, Barton L. Paulhamus, Jens C. Schwamborn, Jesse Plotkin, Alexander S. Szalay, Joshua T. Vogelstein, Paul F. Worley, Thomas Hartung, 2023년 2월 27일, Frontiers in Science . DOI: 10.3389/fsci.2023.1017235 추천합니다
.Cyborg technology analyzes the functional maturation of stem-cell derived heart tissue
사이보그 기술로 줄기세포 유래 심장조직의 기능적 성숙 분석
Harvard John A. Paulson 공학 및 응용 과학 학교 나노 전자 센서(노란색, 파란색)에는 자연 조직(빨간색, 녹색)이 내장되어 있습니다. 출처: Harvard,MARCH 8, 2023
SEAS의 Liu Lab 동물 모델에 대한 연구는 줄기 세포 유래 심장 조직이 심장 질환을 치료하기 위한 치료 응용 분야에 유망한 잠재력을 가지고 있음을 입증했습니다. 그러나 그러한 치료법이 인간에게 실행 가능하고 안전해지기 전에 과학자들은 먼저 이식된 줄기 세포 유래 심장 세포가 주변 조직 내에서 3차원으로 적절하게 성장하고 통합하는 데 필요한 요소를 세포 및 분자 수준에서 정확하게 이해해야 합니다.
Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences(SEAS)의 새로운 연구 결과에 따르면 처음으로 심장 근육 세포(동기화된 전기 신호를 통해 심장 박동을 조절하는 세포)의 기능적 발달과 성숙을 모니터링 할 수 있습니다 . - 조직 내장형 나노 전자 장치를 사용한 세포 수준 . 유연하고 신축성이 있으며 "사이보그"를 만들기 위해 살아있는 세포와 원활하게 통합될 수 있는 이 장치는 Science Advances 논문에 보고되었습니다. 성장하는 조직과 함께 늘어나고 움직이도록 설계된 이 메쉬형 나노전자공학은 개별 줄기세포 유래 심근세포 내에서 장기간의 활동을 지속적으로 포착할 수 있습니다. SEAS의 생명 공학 교수로 생체 전자 공학 전용 연구실을 이끌고 있습니다.
살아있는 조직과 전자 장치 사이의 격차를 해소하기 위해 나노 전자 공학을 전문으로 하는 Liu의 팀은 정상적인 세포 성장이나 기능을 방해하지 않고 자연 조직에 내장되도록 설계된 여러 개의 메시 모양의 최소 침습적 유연한 나노 전자 센서를 개발했습니다. "자연은 우리에게 3D로 조직을 모니터링하는 솔루션을 보여주었습니다."라고 Liu는 말합니다.
"우리는 발달 과정에서 신경관이 접히는 방식에서 영감을 얻었습니다. 세포가 조직 부피로 이동하고 형태를 갖추면서 늘어납니다." 개발중인 오가노이드를 모니터링하는 7주 동안 팀은 내피 세포 옆에서 배양된 심근 세포가 내피 세포에서 더 멀리 위치한 심근 세포에 비해 더 빨리 성숙되는 것을 관찰했습니다. 출처: Harvard SEAS의 Liu Lab
-그의 팀은 2019년에 메쉬와 같은 나노 전자 구조를 사용하는 아이디어를 테스트하기 위해 첫 번째 사이보그 오가노이드를 만들었으며 이전에 이러한 유형의 유연한 나노 전자 장치가 근처 세포의 기능을 방해하지 않고 살아있는 쥐에 안전하게 이식될 수 있음을 입증했습니다. 최신 연구에서 Liu의 연구실은 Richard Lee 및 Harvard Stem Cell Institute의 그의 팀과 협력하여 나노 전자 공학을 사용하여 줄기 세포 유래 심근 세포의 전기적 활동을 모니터링했습니다. 이를 위해 연구원들은 "Matrigel"로 알려진 상업적으로 이용 가능한 세포 매트릭스와 메쉬형 나노전자 센서(미소 전극의 유연한 그리드 포함)로 만들어진 시트에서 세포를 배양했습니다. 세포가 성장하고 작은 오가노이드 구조로 발달함에 따라 연구자들은 줄기세포 유래 조직이 3D로 증식하고 팽창함에 따라 시트가 쉽게 늘어나고 수용되는 것을 관찰했습니다.
-체외 실험에서 이러한 기술을 사용하여 팀은 혈관과 주변 조직 사이의 혈류를 조절하는 혈관 내피 세포(내피 세포라고 함)가 이전에는 과소 평가되었지만 줄기 세포 유래 심근 세포의 빠르고 기능적인 성숙에 중요한 역할을 한다는 것을 발견했습니다. 3D 심장 조직 매트릭스에서 함께 배양될 때 심근 세포는 내피 세포의 존재 하에서 "특별한 전기적 성숙"을 거쳤습니다. 개발 중인 오가노이드를 모니터링하는 7주 동안 팀은 내피 세포에 대한 근접성이 직접적인 영향을 미친다는 것을 관찰했습니다. 내피세포 옆에서 배양된 심근세포는 내피세포에서 멀리 떨어져 있는 심근세포에 비해 더 빨리 성숙했으며, 건강한 심장 조직에서 흔히 볼 수 있는 전기적 특성도 보였다.
-새로운 통찰력은 줄기 세포 유래 심장 조직 공학의 도약입니다. 인간과 유사한 심장을 가진 동물을 대상으로 한 실험적 전임상 연구는 오랜 시간 동안 주변 심장 조직과 나란히 박동할 수 있는 줄기세포 유래 심근세포를 조작하고 이식하는 것이 어렵다는 것을 입증했습니다. 동물의 심장에 이식된 미성숙 심근세포는 자신의 드럼에 맞춰 뛰는 경향이 있으며, 이 전기적 실화는 위험한 불규칙한 심장 박동을 유발할 수 있습니다. 그렇기 때문에 줄기세포 유래 심근세포와 내피세포의 공동 배양이 기능적으로 더 성숙한 심근세포를 생성할 수 있다는 발견이 매우 중요합니다.
개발 중인 오가노이드를 모니터링한 7주 동안 팀은 내피 세포 옆에서 배양된 심근 세포가 내피 세포에서 더 멀리 떨어진 심근 세포에 비해 더 빨리 성숙하고 건강한 심장 조직에서 일반적으로 발견되는 전기적 특성을 나타내는 것을 관찰했습니다. 출처: Harvard SEAS의 Liu Lab
새로운 논문에서 팀은 또한 새로운 기계 학습 기반 분석을 사용하여 조직 내장 나노 전자 장치에 의해 캡처된 전기 활동을 해석하여 관심 있는 심근 세포의 성숙에 의해 생성된 전기파를 지속적으로 모니터링하고 더 나은 이해를 가능하게 하는 방법을 설명합니다. 조직 미세 환경이 전기적 안정성에 어떻게 영향을 미치는지. Liu는 나노 전자 장치와 머신 러닝 기반 분석이 줄기 세포 유래 조직 임플란트를 모니터링하고 관리하기 위한 새로운 플랫폼 기술을 나타내며 과학자들이 고도의 특이성으로 제어할 수 있는 생체 조직과 전자 장치로 만든 사이보그를 배양할 수 있다고 말합니다.
-심장 조직에서 그는 언젠가 이 사이보그가 정교한 실시간 피드백 시스템에 사용되어 심근 세포의 비정상적인 전기적 활동을 감지하고 나노 크기의 심박 조율기처럼 작용하여 고도로 표적화된 전압을 제공하여 이식된 세포를 수정하고 심장의 나머지 부분과 함께 리듬에 맞춰 계속 뛰십시오. "나노 전자 센서와 자극기가 모두 있으면 전기 활동을 모니터링하고 피드백을 사용하여 이식된 조직을 주변 조직과 동일한 주파수로 조정할 수 있습니다."라고 Liu는 말합니다. "이 접근법은 신경 조직 및 췌장 오가노이드와 같은 많은 다른 유형의 줄기 세포 유래 조직에 적용될 수 있습니다." 그는 또한 이 나노전자공학 플랫폼 접근법이 약물 스크리닝에 사용될 수 있으며, 조직이 다양한 화합물과 치료법에 어떻게 반응하는지에 대한 단일 세포 수준의 지속적인 분석을 제공할 수 있다고 말했습니다.
추가 정보: Zuwan Lin et al, Tissue-embedded stretchable nanoelectronics trust endothelial cell-mediated electrical maturation of human 3D cardiac microtissues, Science Advances (2023). DOI: 10.1126/sciadv.ade8513 . www.science.org/doi/10.1126/sciadv.ade8513 저널 정보: Science Advances Harvard John A. Paulson School of Engineering and Applied Sciences 제공
https://phys.org/news/2023-03-cyborg-technology-functional-maturation-stem-cell.html
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메모 2303090639 나의 사고실험 oms 스토리텔링
사이보그 오가노이드기술이 줄기세포 유래 심장조직의 기능적 성숙 분석을 가능케 한다는 것은 현실이 되고 있다. "Matrigel"로 알려진 상업적으로 이용 가능한 세포 매트릭스와 메쉬형 나노전자 센서로 만들어진 시트에서 나노 전자 구조 시트로 사이보그 오가노이드를 만들었다.
이전에 이러한 유형의 유연한 나노 전자 장치가 내피세포의 공동 배양이 기능적으로 더 성숙한 심근세포를 생성할 수 있어, 근처 세포의 기능을 방해하지 않고 살아있는 쥐에 안전하게 이식될 수 있음을 입증했다.
이 접근법은 신경 조직 및 췌장 오가노이드와 같은 많은 다른 유형의 줄기 세포 유래 조직에 적용될 수 있다. 또한 이 나노전자공학 플랫폼 접근법이 약물 스크리닝에 사용될 수 있으며, 조직이 다양한 화합물과 치료법에 어떻게 반응하는지에 대한 단일 세포 수준의 지속적인 분석을 제공할 수 있다.
이제 고성능 오가노이드 실험장치들이 자연모방에서 샘플링 oms.cyborg.organoid의 응용과학이 매우 성행할듯 하다. 실험적인 AI두뇌나 우주의 미니 블랙홀도 만들어낼 수 있을거다. 허허. 그리고 슬며시 자연적의 부분 기능들을 대체할 것이다. 허허. 챗봇 인조인간도 등장할 것이다. 고성능 반도체로 빅데이타로 말을 하고 문장을 만들며 작업도 하고 설계도 한다. 그러나 추리력이나 감정이나 상상력은 없다.
그러나 영악한 사람들은 결국 기계처럼 그것들을다루기 시작하기에, 심해나 심우주, 극한실험실 등의 자연의 극한환경에서 어떻게 반응하는지 관찰하고 활동하도록 인간의 생존영역을 넓혀 놓을 것이다.
—His team created the first cyborg organoids in 2019 to test the idea of using mesh-like nanoelectronic structures, and had previously demonstrated this type of flexible nanoelectronic device in living mice without interfering with the function of nearby cells. It has been proven that it can be safely implanted. In the latest study, Liu's lab, in collaboration with Richard Lee and his team at the Harvard Stem Cell Institute, used nanoelectronics to monitor the electrical activity of stem cell-derived cardiomyocytes. To do this, the researchers cultured the cells on a sheet made of a commercially available cell matrix known as "Matrigel" and a mesh-like nanoelectronic sensor containing a flexible grid of microelectrodes. As the cells grow and develop into small organoid structures, the researchers observed that the sheets readily stretch and accommodate as the stem cell-derived tissue proliferates and expands in 3D.
-Using these techniques in in vitro experiments, the team discovered that vascular endothelial cells (called endothelial cells), which regulate blood flow between blood vessels and surrounding tissue, play a previously underestimated but important role in the rapid and functional maturation of stem cell-derived cardiomyocytes. found that it does. When co-cultured in a 3D heart tissue matrix, cardiomyocytes underwent "special electrical maturation" in the presence of endothelial cells. During seven weeks of monitoring the developing organoids, the team observed that proximity to endothelial cells had a direct effect. Cardiomyocytes cultured next to endothelial cells matured faster than cardiomyocytes located far from the endothelium, and exhibited electrical properties common to healthy heart tissue.
- A new insight is a leap forward in stem cell-derived cardiac tissue engineering. Experimental preclinical studies in animals with human-like hearts have demonstrated the difficulty of manipulating and transplanting stem cell-derived cardiomyocytes that can beat alongside the surrounding heart tissue for extended periods of time. Immature cardiomyocytes implanted in an animal's heart tend to beat to their own drum, and this electrical misfire can cause dangerous irregular heartbeats. That is why the discovery that co-culture of stem cell-derived cardiomyocytes and endothelial cells can generate functionally more mature cardiomyocytes is of great importance.
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memo 2303090639 my thought experiment oms storytelling
It is becoming a reality that cyborg organoid technology enables functional maturation analysis of stem cell-derived cardiac tissue. Cyborg organoids were made from sheets of nanoelectronic structures in sheets made of a commercially available cell matrix known as "Matrigel" and mesh-like nanoelectronic sensors.
We previously demonstrated that flexible nanoelectronic devices of this type could be safely implanted into living mice without interfering with the function of nearby cells, as co-culture of endothelial cells could generate functionally more mature cardiomyocytes.
This approach can be applied to many other types of stem cell-derived tissues, such as neural tissue and pancreatic organoids. Additionally, this nanoelectronic platform approach could be used for drug screening, providing continuous, single-cell-level analysis of how tissues respond to various compounds and therapies.
Now, the application science of sampling oms.cyborg.organoid seems to be very prevalent in natural mimicry of high-performance organoid experiment devices. We could even create experimental AI brains or mini-black holes in space. haha. And it will subtly replace natural partial functions. haha. Chatbot androids will also appear. With high-performance semiconductors, they speak with big data, make sentences, work, and design. But it has no powers of reasoning, emotion, or imagination.
However, clever people eventually start to handle them like machines, so they will expand the realm of human survival to observe how they react and act in extreme environments of nature, such as the deep sea, deep space, and extreme laboratories.
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It shows what is expected to happen in 2036 when X7.11 comes closest to Sgr A*.2. 0 gives four positions where 11 becomes a constant. In 2036, the celestial body appears in a momentary variety of 4base.image after 4 large flashes are formed.
In this way, I myself discovered in the early 1980s that the images were 672 stamps.
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