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과학과학 어제자 네이쳐, 지구온난화 해결의 한 발자국
캘리포니아 대학교 버클리 캠퍼스에서 개발한 공유 유기 프레임워크 통칭: COF-999 주변 공기에서 이산화탄소를 기존보다 10배 넘게 효율적으로 포집함 이렇게 생긴 가루인데 이 가루 200그램이 나무 한그루가 1년에 흡수하는 이산화탄소량과 맞먹는 효율을 보이고 이미 시범 테스트로 100번이 넘는 사이클을 견디는 것이 확인되며 아마 천번의 사이클도 넘게 가능할거라는 안정성과 내구성도 확인됨 COF-999를 만드는데 들어가는 재료값이 비싸거나 희귀한 물질이 들어가지도 않다고하여 2년내로 직접 공기 포집 시설에 사용될 예정이라고 함 좆구씹난화 해결에 있어서 이산화탄소 제거는 가장 핵심적인 해결법 환경운동가들이 입으로 떠들며 개지랄 염병떨때 큰일은 언제나 과학자가 해냄 '병 신' - 간밤에 지구 온난화 해결됐다면서 올라온 COF-999 글들을 봤는데짤은 올라온 게시글.근데 관련 학문을 공부하는 입장에서 저 ‘게시글’ 을 비판적으로 좀 바라볼 필요가 있다고 생각해서 그냥 갤에다가 끄적임. 일단 우리가 COF라는 물질이 뭔지 알아야 할 필요가 있음. COF라는 물질은 Covalnet Organic Framework 가 풀네임이고 유기 분자간의 공유 결합을 통해 기하학적이거 반복되는 입체 혹은 평면 구조를 만든 물질을 가리키는 말임.이해를 돕기 위해 가져온 위키피디아 짤.여기서 윗줄 오른쪽의 구조가 이번에 나온 COF-999 의 구조와 유사함.COF-999의 구조.일단 COF-999라는 물질이 획기적인 물질이냐 하면 그렇다 라고 말할 수 있음. 일단 제일 먼저 대기중 탄소 포집, DAC가 가능한 유기 흡착제라는 점에서 큰 의미를 가짐. 일단 기존 유기 흡착제 같은 경우에는 이산화탄소의 농도가 10%를 훨씬 웃도는 수준이어야 경제적인 포집이 가능했다면, 이건 400ppm, 0.4% 정도여도 포집이 가능하다는거임. 이것만으로도 큰 진보임.왜냐하면 보통 DAC에 쓰이는 흡착제는 무기 흡착제라서 재생 온도가 수백도 수준으로 매우 높은게 특징이고, 이것 때문에 포집 자체로 얻어낸 이득이 상쇄 되거나, 비용이 과도하게 들거나, 입지가 한정되는 등의 문제가 있어 왔음. 그에 비해 이 흡착제는 재생 온도가 60도 수준이니까 아주 혁신적인 흡착제라고 할 수 있음.또한 안정성 같은 경우에도 실제 대기 환경에서 사이클 돌린걸 봤을 때 뛰어난 성능을 가지고 있다고 할 수 있음. 보통 본 성능의 80퍼센트 밑으로 떨어지면 수명이 다했다고 보는데 이에 있어서 100사이클 넘게 돌려도 거의 안정적인 모습을 보여 줬음. 그리고 COF의 특성상 금속이 소재로 사용되지 않기 때문에 값이 싼 것도 사실임.하지만 상용화에는 아직 갈 길이 남아 있다고 생각함. 일단 랩 스케일에서의 합성법을 그대로 비율 맞춰서 스케일 업 한다고 대량으로 물질이 합성되는 것도 아님. 게다가 이 물질의 합성법을 살펴 보면, 액체 질소와 중진공 환경이 필요하고, 초임계 유체를 이용해서 정제해야 함. 물론 산업적으로 못해낼 요소들은 절대 아니지만 이런 부분들은 물질을 대량 양산 하는 것에 있어서 난점으로 꼽힐 수 있는 부분이라고 생각함.또, 사용되는 시약들의 가격도 문제임. 일단 탄산 세슘을 촉매로 씀다는 부분은 그래도 금속이지만 비교적 가격이 싼 촉매니 넘어가더라도, 기본 단위 유닛으로 쓰이는 유기 시약들 부터가 합성의 난이도가 꽤 높은 편으로 보임. 실제로 유사한 시약들을 검색했을 때도 그램당 가격이 높게 형성되어 있는걸 확인할 수 있었고…결론적으로는1. 존나 획기적인 소재가 개발된 것은 맞다2. 하지만 대량 양산을 위해서는 난점들이 눈에 띈다3. 그러니까 아직은 안도하기에 이르다로 정리될 수 있겠음.그 알아먹기 힘든 부분은 물어보면 대답해 줌.- dc official App
작성자 : 킹마고정닉
바이러스는 생명체일까: 클로로바이러스의 감염 방식
-비리온 상태에서 세포와 접촉해 활성화되는 바이러스 바이러스는 세포 내에서 생명체의 특성을 보여 주지만 세포 외에서는 아무 활성을 갖지 못하는 단백질 덩어리의 상태로 존재한다고 알려졌다 바이러스의 이 세포 외 입자 상태를 비리온Virion이라고 한다 이 비리온 상태에선 무생물과 다를 바 없다는 것이 바이러스가 생명체라 단정할 수 없는 근거 중 하나였다 -짚신벌레와 그 내부에 공생하는 녹조류(녹색) 클로로바이러스Chlorovirus는 특정 짚신벌레(Paramecium bursaria) 내부에 공생하는 미생물인 녹조류를 감염 대상으로 삼는다 녹조류는 짚신벌레 내부에 들어있기 때문에 외부에 존재하는 바이러스가 접촉하기 어렵다 일반적인 바이러스는 비활성화된 비리온 상태로 존재하다 우연히 숙주세포에 접촉하면 활성화되는데, 그런 방식으로는 감염에 성공할 확률이 현저히 낮을 수 밖에 없다 -클로로바이러스의 녹조류 감염 방식 (A)짚신벌레를 유도하여 표면의 섬모들 사이에 부착한 뒤 (B)짚신벌레를 포식한 요각류의 내부로 들어가고 (C)녹조류와 섞여 배설된 뒤 (D-E)주위의 녹조류와 만나 감염 후 녹조류를 터뜨려 퍼져 나감 -녹조류 세포에 부착하여 감염을 시도하는 클로로바이러스 하지만 클로로바이러스는 비리온 상태임에도 짚신벌레를 유도하는 물질을 분비해 자신을 표면에 부착시키게 한 후, 짚신벌레가 포식자에 의해 공격받아 터질 때 방출된 내부 녹조류를 감염시키는 독특한 감염기작을 가지고 있다.[1] 감염 상태의 바이러스가 숙주 세포를 조종하는 것은 당연한 일이지만, 이처럼 비리온 상태의 바이러스가 외부의 다른 세포를 조종하는 것은 이전에 없던 발견이었다 -네브레스카 대학에서 진행한 클로로바이러스 비리온의 짚신벌레 유도 실험 실험은 배지를 환경이 다른 3개의 구획으로 구분한 뒤, 가운데에 짚신벌레를 놓은 후 일정 시간이 지난 뒤 각각의 구역별 짚신벌레의 이동 빈도를 비교하는 방식으로 진행되었다 실험 결과 클로로바이러스가 있는 쪽에 확연히 짚신벌레가 많이 관찰되었으며, 바이러스 농도에 비례해 더 많은 짚신벌레들이 몰려드는 것이 확인되었다 바이러스 현탁액에서 하부에 가라앉은 바이러스 입자를 제거한 후 남은 상층액에도 짚신벌레 유도 효과가 있음이 관찰되었는데, 이는 비리온 자체가 아닌 비리온에서 유출된 무언가가 화학적으로 짚신벌레를 유도하는 것으로 추측된다[2] 이로서 종전에는 바이러스의 무생물 상태로 여겼던 비리온 입자조차 능동적인 활동을 보인다는 사실을 알 수 있으며, 바이러스의 생물 분류 논쟁에 대한 중요 주제 중 하나로 오르내리고 있다 -불완전한 TCA회로를 가진 판도라바이러스 이 외에도 세포막과 유사한 막이 존재해 스스로 에너지 생산을 시도하는 판도라바이러스나[3], -숙주 바이러스를 감염시키는 스푸트니크 바이러스(좌) 바이러스를 감염시키는 바이러스인 바이로파지가 발견되는 등[4] 단순한 병원체로만 생각되던 바이러스가 사실은 매우 복잡한 면모를 가진다는 사실이 계속해서 밝혀지고 있다 -클로로바이러스 ATCV-1의 인간 감염 추정 경로 또한 실험에 사용된 것과는 다른 종이지만 일부 클로로바이러스는 인간을 감염시켜 인지기능 저하에 영향을 끼치는데[5,6], 감염 메커니즘이나 치료 방법에 대해서는 잘 알려지지 않은 상태라 우려를 사고 있다 인간이 최초이자 유일하게 병원체에 완승을 거둔 대상이 바이러스인 천연두지만, 오히려 바이러스에 대해 연구하면 할수록 더욱 이해하기 어려운 복잡한 상황에 처해 있다 1. DeLong, J. P., Al-Ameeli, Z., Duncan, G., Van Etten, J. L., & Dunigan, D. D. (2016). Predators catalyze an increase in chloroviruses by foraging on the symbiotic hosts of zoochlorellae. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 113(48), 13780–13784. 2. Dunigan, D. D., Al-Sammak, M., Al-Ameeli, Z., Agarkova, I. V., DeLong, J. P., & Van Etten, J. L. (2019). Chloroviruses Lure Hosts through Long-Distance Chemical Signaling. Journal of virology, 93(7), e01688-18. 3. Correction to: Incomplete tricarboxylic acid cycle and proton gradient in Pandoravirus massiliensis: is it still a virus?. (2024). The ISME journal, 18(1), wrae095. 4. Tokarz-Deptuła, B., Chrzanowska, S., Gurgacz, N., Stosik, M., & Deptuła, W. (2023). Virophages-Known and Unknown Facts. Viruses, 15(6), 1321. 5. Yolken, R. H., Jones-Brando, L., Dunigan, D. D., Kannan, G., Dickerson, F., Severance, E., Sabunciyan, S., Talbot, C. C., Jr, Prandovszky, E., Gurnon, J. R., Agarkova, I. V., Leister, F., Gressitt, K. L., Chen, O., Deuber, B., Ma, F., Pletnikov, M. V., & Van Etten, J. L. (2014). Chlorovirus ATCV-1 is part of the human oropharyngeal virome and is associated with changes in cognitive functions in humans and mice. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 111(45), 16106–16111. 6. Zhernov, Y. V., Vysochanskaya, S. O., Basov, A. A., Sukhov, V. A., Simanovsky, A. A., Fadeeva, I. A., Polibin, R. V., Sidorova, E. A., Shcherbakov, D. V., & Mitrokhin, O. V. (2023). The Role of Chloroviruses as Possible Infectious Agents for Human Health: Putative Mechanisms of ATCV-1 Infection and Potential Routes of Transmission. Tropical medicine and infectious disease, 8(1), 40.
작성자 : ㅇㅇ고정닉
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