소식

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8월 1일(목) 뉴스에 따르면 해외 유명 과학 사이트의 주요 내용은 다음과 같다.

《자연》 홈페이지 (www.nature.com)

연구에 따르면 코에 많은 것들이 있다는 것이 밝혀졌습니다.면역셀, 항상 바이러스 및 박테리아 감염에 맞서 싸울 준비가 되어 있습니다.

현재까지 가장 상세한 연구에 따르면, 코에는 폐의 첫 번째 방어선을 형성하고 바이러스와 박테리아를 방어할 준비가 되어 있는 다수의 수명이 긴 면역 세포가 있는 곳입니다.

최근 네이처(Nature) 저널에 발표된 이 연구는 코와 상부 호흡기관(입, 부비강, 목을 포함하지만 기관은 포함하지 않음)이 면역 세포가 침입한 병원체를 "기억"하는 데 중요한 훈련 장소임을 보여줍니다. 이 기억을 통해 세포는 유사한 미생물의 향후 공격으로부터 자신을 방어할 수 있습니다. 이번 연구 결과는 코나 목을 통해 전달되는 점막 백신의 개발로 이어질 수 있으며, 면역학자들은 이것이 근육에 주사하는 것보다 더 효과적일 수 있다고 말합니다.

이 "흥미로운 연구"는 "호흡기 감염과 싸울 수 있는 면역 세포의 레퍼토리"가 일반적으로 면역 반응이 약한 젊은이와 노년층 모두의 상부 호흡기관에서 확실하게 감지될 수 있음을 보여줍니다.

미국 라호야 면역학 연구소의 전염병 의사이자 면역학자인 연구 공동저자 시드니 라미레즈(Sydney Ramirez)는 면역 체계에 대한 이전 연구는 주로 혈액과 하부 호흡기의 면역 세포에 중점을 두었다고 지적했습니다. 왜냐하면 이러한 부위는 혈액 채취, 특정 유형의 생체 검사 및 장기 기증을 통해 샘플에 상대적으로 쉽게 접근할 수 있기 때문입니다.

그러나 코로나19 팬데믹과 코로나바이러스의 돌연변이로 인해 상부 호흡 기관의 면역 세포가 병원체와 상호 작용하고 면역 기억을 형성하는 방식에 대한 더 깊은 이해가 필요해졌습니다. 대신 팀은 코 뒤쪽까지 닿을 수 있고 고소득 국가에서 코로나바이러스 테스트에 널리 사용되는 비인두 면봉을 사용했습니다. 연구진은 1년 넘게 매달 약 30명의 건강한 성인을 대상으로 표본을 추출하여 시간이 지남에 따라 면역 세포 수가 어떻게 변하는지 확인했습니다. 이 샘플에서 그들은 면역 기억을 제공하는 세포를 포함하여 수백만 개의 면역 세포를 발견했습니다.

"사이언스 뉴스" 웹사이트(www.sciencenews.org)

새로운 연구에 따르면 일부 "영구적"인 것으로 확인되었습니다.화학적인"제품"은 피부를 통해 흡수될 수 있습니다.

PFAS(과 및 폴리플루오로알킬 물질)는 수천 가지 인공 화합물의 한 종류입니다. PFAS의 탄소와 불소 사이의 화학적 결합은 거의 깨지지 않기 때문에 "영원한 화학 물질"이라고 불립니다. 1940년대부터 이러한 화학 물질은 대량 생산되어 붙지 않는 팬부터 얼룩 방지 및 방수 직물에 이르기까지 다양한 제품에 사용되어 시간이 지남에 따라 소비자에게 노출되었습니다. 이러한 화학 물질은 한때 삶의 질을 향상시키기 위해 널리 사용되었지만 시간이 지남에 따라 연구 결과에 따르면 인간에게 해롭고 분해하기 어렵고 환경 어디에나 존재하는 것으로 나타났습니다.

이전 연구에서는 피부 흡수가 PFAS에 대한 인체 노출의 잠재적인 경로 중 하나임을 보여주었습니다. 그러나 관련 연구는 상대적으로 제한적이고 데이터도 부족하다. 예를 들어, 연구에 따르면 PFAS는 생쥐의 피부에 침투할 수 있지만 "생쥐의 피부는 인간의 피부를 직접 모방할 수 없습니다."

영국 버밍엄 대학교(University of Birmingham)의 환경 화학자들은 3D 인체 피부 모델이 PFAS에 노출되면 이러한 화학 물질이 피부 장벽을 통과할 수 있다고 국제 환경 저널(Environment International) 최신호에 보고했습니다. 이 발견은 이들 화합물이 피부를 통해 체내로 흡수될 수 있고 심지어 혈류로 들어갈 수도 있음을 시사합니다.

이 연구에서 연구자들은 인간의 피부와 접촉하는 다양한 제품에서 17개의 PFAS를 테스트했습니다. 그 중 11개가 피부 장벽을 통과할 수 있는 것으로 나타났으며, 탄소 원자가 4~7개만 포함된 제품이 탄소 원자가 많은 제품보다 피부에 더 쉽게 흡수되는 것으로 나타났습니다. 이러한 짧은 사슬의 PFAS는 원래의 영구적인 화학 물질보다 더 안전한 대안으로 여겨지지만 연구 결과에 따르면 이 역시 문제가 있는 것으로 나타났습니다.

연구진은 "PFAS가 결국 혈류로 들어갈지 100% 확신할 수는 없지만 침투 과정의 첫 번째 단계인 피부에 이미 침투할 수 있다"고 지적했습니다.

사이언스데일리 홈페이지(www.sciencedaily.com)

1. 유전자 때문인가, 환경 때문인가?질병 위험 요인을 평가하기 위한 새로운 모델

각 질병은 대기오염, 기후, 사회경제적 지위 등 유전적 요인과 환경적 요인의 영향을 받습니다. 그러나 질병 위험에서 유전자나 환경이 얼마나 많은 역할을 하는지, 그리고 그 역할이 얼마나 큰지는 아직 불분명합니다. 결과적으로 사람들은 위험을 줄이기 위해 어떤 조치를 취해야 하는지 모르는 경우가 많습니다.

Penn State College of Medicine의 연구자들이 이끄는 팀은 전국을 대표하는 대규모 표본에서 질병 위험에 대한 유전적 및 환경적 영향을 분석하는 방법을 개발했습니다. 그들은 어떤 경우에는 이전 평가가 개인의 유전자가 질병 위험에 미치는 영향을 지나치게 강조한 반면 생활 방식과 환경 요인은 실제로 이전에 생각했던 것보다 더 큰 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 유전자와 달리 대기오염 등 환경적 요인은 더 쉽게 변할 수 있다. 이는 환경을 수정함으로써 질병 위험을 줄일 수 있는 더 많은 기회가 있다는 것을 의미합니다. 이번 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 게재됐다.

연구자들은 과거에는 환경 위험 요인이 식이요법부터 운동, 기후에 이르기까지 모든 것을 포괄하기 때문에 정량화하고 평가하는 것이 어려웠다고 말합니다. 그러나 질병 위험을 추정하는 모델에서 환경 요인을 고려하지 않으면 분석에서는 가족 구성원 간에 공유되는 질병 위험을 유전적 요인으로 잘못 지정할 수 있습니다.

이번 연구에서 연구팀은 유전학과 지리적 위치 데이터를 결합한 공간 혼합 선형 효과(SMILE) 모델을 개발했습니다. 지역사회 수준의 환경 위험 요인을 대표하는 지리적 위치.

팀의 분석을 통해 질병 위험 요인을 보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 예를 들어, 이전 연구에서는 유전적 요인이 제2형 당뇨병 위험의 37.7%에 기여하는 것으로 나타났습니다. 팀이 환경 영향을 고려하여 데이터를 재평가했을 때, 그들의 모델은 제2형 당뇨병 위험에 대한 유전적 기여가 28.4%로 감소했으며, 질병 위험의 더 큰 부분이 환경 요인에 기인할 수 있음을 발견했습니다. 마찬가지로 환경 요인을 조정한 후 비만 위험에 대한 추정 유전적 기여도는 53.1%에서 46.3%로 감소했습니다.

2. 점액 기반 바이오잉크를 사용하여 폐 조직을 인쇄하고 배양할 수 있습니다.

매년 전 세계적으로 수백만 명의 사람들이 폐질환으로 사망합니다. 폐질환에 대한 치료 옵션은 제한적이며, 기존 동물 모델과 실험 약물은 연구 요구를 충족시키기 어렵습니다. 인도 공과대학(Indian Institute of Technology) 연구팀은 점액 기반 바이오잉크를 성공적으로 개발했습니다. 이 혁신적인 바이오잉크는 향후 폐 조직을 3D 프린팅하고 배양하는 데 사용될 수 있어 만성 폐 질환의 연구 및 치료를 위한 새로운 길을 제공할 수 있습니다.

연구팀은 아직 바이오프린팅에 널리 사용되지 않은 점액 성분인 뮤신(mucin)으로 시작했다. 그들은 점액을 무수 메타크릴산과 반응시켜 뮤신 메타크릴레이트(MuMA)를 형성한 다음 이를 폐 세포와 혼합했습니다. 연구팀은 바이오잉크의 점도를 높이고 세포 성장과 접착을 촉진하기 위해 결합조직 등에서 발견되는 천연 고분자인 히알루론산도 첨가했다.

연구진은 잉크를 원형 및 정사각형 격자 테스트 패턴으로 인쇄한 후 파란색 빛에 노출시켜 MuMA 분자를 교차 결합하고 응고시켰습니다. 그들은 인쇄된 젤의 상호 연결된 기공이 영양분과 산소의 확산을 촉진하여 세포 성장과 폐 조직 형성을 돕는다는 것을 발견했습니다. 이러한 인쇄된 구조는 생체 적합성이 있으며 생리학적 조건 하에서 천천히 생분해되므로 잠재적으로 임플란트로 유용할 수 있으며 새로 성장하는 폐 조직이 인쇄된 지지체를 점차적으로 대체합니다. 또한 이 바이오잉크는 폐 질환의 진행을 연구하고 잠재적 치료법을 평가하기 위한 3D 폐 모델을 만드는 데 사용될 수 있습니다.

사이테크데일리 홈페이지 (https://scitechdaily.com)

1. 과학자들은 인간이 만든 것이 아닌 세계에서 가장 효율적인 태양계를 발견했습니다.

미국 예일대학교가 주도한 새로운 연구에 따르면 서태평양의 대왕조개는 세계에서 가장 효율적인 태양계일 수 있습니다. 이 연구는 태양광 패널과 바이오리파이너리를 설계하는 엔지니어들이 열대 산호초 근처에서 발견되는 무지개 빛깔의 대왕조개로부터 귀중한 통찰력을 얻을 수 있음을 시사합니다.

그 이유는 대왕조개가 지구상에서 가장 효율적인 태양계를 만들 수 있는 정확한 기하학적 구조(광합성 수용체의 동적 수직 기둥을 덮고 있는 얇은 광산란층)를 갖고 있기 때문입니다.

PRX: Energy 저널에 게재된 연구에서 연구팀은 대왕조개의 기하학적 구조, 움직임 및 광산란 특성을 기반으로 광합성의 최대 효율을 추정하기 위한 분석 모델을 제안했습니다. 이는 새로운 지속 가능한 재료와 디자인에 영감을 주는 자연 유기체의 잠재력을 강조하는 자연의 생물학적 메커니즘에 대한 일련의 연구 중 최신입니다.

연구원들은 "미래 세대의 태양 전지판은 조류나 탄력 있는 재료로 만들어진 값싼 플라스틱 태양 전지판을 사용하여 성장할 수 있을 것으로 생각됩니다"라고 말했습니다.

2. 중국 과학자들이 획기적인 전고체 리튬 배터리 기술을 출시했습니다.

전고체리튬전지(ASLB)의 새로운 전략은 특수 소재를 사용해 에너지 밀도를 높이고, 별도의 첨가물이 필요하지 않아 배터리 수명을 연장하는 것이다. 이러한 혁신은 배터리의 유효 작동 주기가 20,000회 이상임을 보장하며 배터리 기술의 큰 발전을 의미합니다.

중국과학원 칭다오 생물에너지 공정 연구소(QIBEBT)의 연구원들은 선도적인 국제 기관의 협력자들과 함께 이 혁신적인 전고체 리튬 배터리 음극 균질화 전략을 시작했습니다. Nature Energy 저널에 발표된 최근 논문에서 그들은 전고체 리튬 배터리의 사이클 수명과 에너지 밀도를 크게 향상시키고 에너지 저장 기술의 중요한 발전을 나타내는 이 새로운 방법을 자세히 설명했습니다.

현재 전고체 리튬 배터리가 직면한 과제 중 하나는 전도성을 향상시키기 위해 전기화학적 비활성 첨가제가 필요한 경우가 많은 이종 복합 음극의 문제입니다. 필요하기는 하지만 이러한 첨가제는 작동 중에 큰 부피 변화를 겪는 층상 산화물 음극과 호환되지 않기 때문에 배터리의 에너지 밀도와 수명을 감소시킵니다.

연구진은 변형률이 없는 재료 Li1.75Ti2(Ge0.25P0.75S3.8Se0.2)3(LTG0.25PSSe0.2)를 활용하여 음극 균질화 전략을 개발했습니다. 이 소재는 우수한 혼합 이온 및 전자 전도성을 나타내어 추가 전도성 첨가제 없이 충전 및 방전 과정 전반에 걸쳐 효율적인 전하 이동을 보장합니다.

전고체 리튬 배터리의 주요 과제를 해결함으로써 이 전략은 에너지 저장 기술의 미래 혁신을 위한 기반을 마련합니다. 팀은 LTG0.25PSSe0.2 재료의 확장성과 실제 배터리 시스템과의 통합을 추가로 탐색할 계획입니다. (류춘)