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한달도 안되서 코로나19에 재감염된 사례 보고

  역대 가장 짧은 코로나 19 재감염 사례가 보고됐습니다. 최근 열린 유럽 임상 미생물학 및 전염병 학회 (European Congress of Clinical Microbiology & Infectious Diseases)에 발표된 증례 보고에서 스페인 연구자들은 3차 백신 접종을 했는데도 20일 간격으로 델타와 오미크론 변이에 감염된 사례를 보고했습니다.   통상 확진 후 수주, 심지어 수 개월 이후 양성이 나온 경우 대부분 재감염이 아닌 지속적인 바이러스 RNA 배출에 의한 것으로 봅니다. 감염성 있는 바이러스는 배출하지 않더라도 유전자가 일부 삽입되어 지속적으로 배출될 수 있기 때문에 최근에는 PCR 검사를 추가로 하지 않고 격리 해제 하는 것이 일반적이 되고 있습니다.  하지만 확진 90일 이후까지 나오는 경우는 드물어 이 경우에는 미국과 영국 등 주요 국가에서 재감염으로 진단합니다. 물론 예외는 있습니다. 미국 CDC는 90일 이내에 두 번 PCR 양성인 환자에서 바이러스 유전자가 분명히 달라 재감염으로 볼 수밖에 없는 사례 10건을 분석했습니다. 이들은 평균 53일에 감염되었으며 가장 짧은 기간은 23일이었습니다.   이번에 보고된 사례는 31세 여자 환자로 병원에서 근무하는 사람이었습니다. 이 환자는 3차 접종을 마친 후 불과 12일 만에 델타 변이에 감염되어 10일간 격리했다가 다시 직장으로 복귀했습니다. 그리고 2022년 1월 10일 다시 증상이 나타나 검사한 결과 오미크론 변이에 20일 만에 재감염된 것으로 나타났습니다.   물론 이는 매우 드문 케이스이기 때문에 증례 보고까지 이뤄진 것입니다. 대부분의 경우 감염 후 수 개월 동안은 항체 역가가 높고 면역 반응이 강해 재감염이 잘 이뤄지지 않습니다. 그러나 젊고 건강한 사람이라도 항체가 잘 생기지 않는 경우가 생길 수 있어 100% 자신은 금물입니다. 물론 시간이 지나면 점차 면역이 약해져서 재감염 가능성이 높아...

들숨, 날숨을 통해 코로나19를 진단한다

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    (Credit:  InspectIR ) 코로나 19 호흡 진단기가 처음으로 FDA의 승인을 받았습니다. 이 호흡 검사기는 PCR 방식이나 항원 검사가 아닌 휘발성 유기 화합물 volatile organic compounds (VOCs)을 가스 크로마토그래피 질량 분석기 gas chromatography mass-spectrometry (GC-MS)를 이용해 분석하는 방식입니다. 생각보다 정확도가 높을 뿐 아니라 속도도 빨라 최근 주목받고 있습니다.    이전 포스트:  https://blog.naver.com/jjy0501/222639188721  인스팩트IR (InspectIR)에서 제조한 이 코로나 19 호흡 진단기는 하루 160건 정도 검사가 가능한 가방 크기의 휴대용 진단 기기로 5가지 VOCs를 조사해 코로나 19 감염 여부를 판단합니다. 결과는 3분 정도면 알 수 있습니다.   PCR 방법이 아닌데도 생각보다 진단 정확도가 우수해 2500명을 대상으로 한 임상 시험에서 민감도 91.2%, 특이도 99.3%를 기록했습니다. 민감도는 실제 병이 있는 사람에서 양성으로 진단하는 비율이고 특이도는 질병이 없는 사람에서 없다고 진단하는 비율입니다.   신속 항원 테스트의 경우 민감도는 높지만, 특이도는 낮은 편인데 호흡 검사법은 민감도도 높고 특이도는 매우 높아 정확도가 떨어지는 신속 항원 테스트의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대됩니다. 특히 음성의 경우 아니라고 믿을 수 있다는 점이 가장 큰 장점입니다.   인스팩트IR은 집에서 검사하기는 어렵지만, 의료진이나 숙련된 인력이 간이 검사소에서 쉽게 사용할 수 있어 앞으로 코로나 19 방역에서 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 생각됩니다. 개인적으로는 고위험 취약 환자가 많은 병원 및 의료 기관에서 가장 유용할 것으로 생각합니다.   참고  https://newa...

딱총새우에서 핵융합 기술을 찾아냈다

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    ( First Light Fusion has demonstrated measurable fusion, using high-speed projectiles slamming into specially designed falling targets with fuel pellets embedded in them. Credit: First Light Fusion ) ( Complex target designs place multiple cavities around fuel pellets, positioned to precisely tune the shockwaves that result when a hypersonic projectile hits it. Credit: First Light Fusion )  옥스퍼드의 스핀오프 핵융합 기업인 퍼스트 라이트 퓨전 (First Light Fusion)이 매우 독특한 개념의 핵융합 기술을 공개했습니다. 이들의 독특한 접근법은 바다에서 가장 큰 소리를 내는 동물인 딱총 새우에서 영감을 받았습니다.    딱총새우:  https://blog.naver.com/jjy0501/100168253721              https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3572256&cid=58940&categoryId=58956 (Pistol Shrimp's Cavitation Bubble | Richard Hammond's Invisible Worlds | Earth Lab)  딱총 새우는 공기 버블에 의한 기포 공동 현상을 통해 물속에서 엄청난 압력을 만들어 먹이를 기절시킵니다. 이때 버블의 충격파에 의해 물속에서도 일시적으로 초고온 현상이 일어납니다.  물론 딱총새우의 공동 효과가 아무리 크더라도 핵융합에 필요한 에너지를 얻을 수는 없기 때문에...

새로운 면역 시스템이 박테리아에서 발견되었다

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    ( Graphical abstract. Credit: Cell (2022). DOI: 10.1016/j.cell.2022.03.012 )  과학자들이 박테리아에서 새로운 면역 시스템을 발견했습니다. 박테리아는 가장 작은 생물체이지만, 바이러스 같은 더 작은 침입자에게 시달리는 신세입니다. 바이러스는 너무 작고 단순해 그 자체로는 독립된 생명체로 보기 힘들지만, 그것과 관계없이 박테리아에게 매우 위협적인 기생체입니다.    따라서 박테리아들이 바이러스의 침투를 막는 자체적인 면역 시스템을 갖추고 있다는 사실은 의외의 결과가 아닐 것입니다. 물론 하나의 작은 세포인 박테리아가 면역 세포를 지닐 순 없기 때문에 주로 사용하는 방법은 인간처럼 복잡한 생명체와 다릅니다.   바이러스의 면역 시스템은 바이러스의 DNA를 감지한 후 이를 다시 무해한 작은 조각으로 만드는 방식으로 작동합니다. 세포 단위에서 본다면 바이러스가 숙주의 물질을 이용해 증식하기 위해서 필요한 핵심 정보를 없애 더 이상 기능을 못하게 하는 것입니다.   물론 바이러스 역시 숙주의 면역 시스템을 회피하기 위해 다양한 변이로 진화하고 박테리아 역시 여기에 맞춰 진화하는 끝없는 진화적 군비 경쟁을 통해 이 시스템 역시 복잡하게 진화했습니다.   바헤닝헌 대학의 댄 스와츠 (Daan Swarts from the Laboratory of Biochemistry at Wageningen University & Research)가 이끄는 연구팀은 박테리아에서 예상치 못했던 새로운 면역 시스템을 발견했습니다. 연구팀이 발견한 면역 시스템은 바이러스의 유전자를 확인할 경우 세포 대사에 핵심적인 물질인 NAD+를 중단시킵니다. 그 결과 세포는 죽게 됩니다.   연구팀은 이 과정에서 핵심 기능을 하는 Argonaute protein을 발견했습니다. 바이러스의 유전자를 감지한 후 NA...

원격 조종 캡슐 로봇으로 혈관 수술이 가능할까?

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    ( The telerobotic system (right, top and bottom) has been successfully used to guide a clot-busting wire through a model of the brain's blood vessels (left). Credit: MIT )  MIT의 과학자들이 로봇을 이용해 혈관내 시술을 더 안전하고 빠르게 할 수 있는 방법을 개발했습니다. 뇌혈관 일부가 풍성처럼 부풀어오른 뇌 동맥류 (aneurysm)이나 뇌혈관 일부가 막힌 뇌졸중이 발생한 경우 최근에는 혈관에 가느다란 줄을 넣어 막힌 곳을 뚫거나 혹은 동맥류를 막는 혈관내 중재술 (endovascular intervention)이 널리 시행되고 있습니다.   하지만 복잡한 뇌 혈관까지 와이어를 삽입하는 일은 숙련된 의사도 시간이 걸리는 작업입니다. 그리고 대개 이렇게 중재술을 시행할 수 있는 병원은 대형 3차 병원에 한정되어 있어 뇌졸중처럼 응급 상황에서 빠르게 환자를 이송하는 일이 중요합니다.   MIT의 연구팀은 좀 더 이상적인 대안을 제시했습니다. 원격으로 조종할 수 있는 로봇이 사람보다 더 빠르게 와이어를 병변까지 삽입하는 것입니다. 자유롭게 움직이는 로봇 팔에는 자석이 있어 와이어의 방향을 더 정교하게 조종할 수 있습니다. 와이어는 기계 정치에 의해 앞뒤로 움직입니다.   연구팀은 실제 환자에 사용하기 전에 투명한 뇌혈관 모델을 이용해 성능을 테스트했습니다. 그 결과 먼 거리에서 원격으로 의사가 조종해 빠른 중재시술을 할 수 있는 것으로 나타났습니다.  (Telerobotic Stroke Intervention)  미국이나 캐나다처럼 국토가 넓고 대형 3차 병원까지 환자 이송에 시간이 많이 걸리는 경우 항상 골든 타임 내에 중재술을 할 수 없을 때도 있습니다. 이런 경우 원격 조종 로봇 시스템이 대안이 될 수 있다는 것이 연구팀...

40%의 에너지 전환 효율을 기록한 열광전지 소재 개발

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    ( A thermophotovoltaic (TPV) cell (size 1 cm x 1 cm) mounted on a heat sink designed to measure the TPV cell efficiency. To measure the efficiency, the cell is exposed to an emitter and simultaneous measurements of electric power and heat flow through the device are taken. Credit: Felice Frankel )  MIT와 미 국립 재생 에너지 연구소 (National Renewable Energy Laboratory, NREL)의 과학자들이 움직이는 부분 없이 열에너지를 40%의 효율로 전기로 변환하는 열광전지 (thermophotovoltaic, TPV) 기술을 개발했습니다.   일반적으로 열을 전기로 직접 바꾸는 열전소재는 전통적인 가스 터빈 방식보다 에너지 전환 효율이 낮습니다. 따라서 구조가 극히 단순함에도 불구하고 발전 분야에서 널리 사용되지는 않고 있습니다.   열광전지 기술은 이 약점을 극복하기 위한 대안으로 열을 전기로 바꿀 뿐 아니라 열원에서 방출되는 빛도 전기로 바꿀 수 있습니다. 하지만 효율인 대부분 20%대이고 가장 높은 기록도 32% 정도였습니다. 연구팀은 새 개의 층을 지닌 열광전지 디자인을 통해 40%의 에너지 전환 효율을 기록했습니다.  섭씨 2000도 정도의 고온 열원에서 나오는 광자 중 에너지가 가장 높은 것은 고밴드갭 합금 (high-bandgap alloy)에서 전기로 바뀌고 낮은 에너지를 지닌 광자는 저밴드갭 합금 (low-bandgap alloy) 층에서 전기로 변환됩니다. 마지막으로 가장 아래 있는 얇은 황금 거울 반사층은 전기로 전환되지 않은 광자를 반사해 다시 한 번 더 전환시킵니다.   이 기술은 일반적...

초고온에서 암석이 형성된다면 어떤 구조를 띨까?

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    ( Zircon with baddeleyite rim preserving cubic zirconia orientations. Credit: University of Western Ontario )  과학자들이 지구상에서 가장 높은 온도에서 생성된 암석의 증거를 확인했습니다. 암석은 여러 가지 조건에서 생성되는데, 우리가 쉽게 접근할 수 있는 암석 가운데 가장 높은 온도에서 생성되는 것은 운석 충돌의 결과 생긴 것입니다. 운석이 충돌하면 지표면에서도 섭씨 수천도의 고온과 고압 환경이 생기기 때문입니다.   2011년 대학원생이였던 마이클 자네티 (Michael Zanetti)는 래브라도에 있는 미스타스틴 (Mistastin) 호수 충돌 크레이터에서 매우 높은 온도에서 생성된 지르콘 (zircon) 결정을 찾아냈습니다. 연구팀은 이 결정이 섭씨 수천도의 고온에서 형성된 것이라고 생각했지만, 가장 뜨거운 암석이란 주장은  다소 확실치 않았습니다.   10년이 지난 후 여러 명의 과학자들 (Earth sciences post-doctoral student Gavin Tolometti and co-authors: Timmons Erickson from NASA Johnson Space Center, Gordon Osinski and Catherine Neish from the department of Earth sciences; and Cayron Cyril from the Laboratory of Thermomechanical Metallurgy) 은 다시 이 지르콘 결정의 생성 환경을 검증해 적어도 섭씨 2370도의 고온에서 형성된 것이라는 점을 증명했습니다. 연구팀에 따르면 지금까지 발견된 것 가운데 가장 뜨거운 암석입니다.   물론 소행성 혹은 운석 충돌 장소에서는 높은 열과 함께 엄청난 압력이 가해집니다. 연구팀은 지르콘이 높은 열과 압력을 받아 형성되는 암석인 레이...

목성의 오로라는 목성의 4대 위성에 영향을 받는다

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  ( NASA's Juno spacecraft flew through the intense beam of electrons traveling from Ganymede, Jupiter's largest moon, to its auroral footprint on the gas giant. SwRI scientists used the resulting data to connect the particle population traveling along the beam with associated auroral emissions to unveil the mysterious processes creating the shimmering lights. Credit: NASA/Southwest Research Institute/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems/Kevin M. Gill/Italian Space Agency/Italian National Institute for Astrophysics/Björn Jónsson/ULiège/Bertrand Bonfond/Vincent Hue )  목성은 태양계에서 가장 강력한 자기장을 지닌 행성으로 극지방에 나타나는 오로라의 크기 역시 거대합니다. 한 가지 더 흥미로운 사실은 이 오로라가 위성의 영향을 받는다는 것입니다.   목성의 4대 위성들은 미니 태양계라고 불릴 만큼 크고 목성에서 가까운 거리에서 공전하기 때문에 크게 확장된 목성의 자기장을 지나가면서 자기장에 영향을 미칩니다. 여기에 태양계에서 가장 큰 위성인 가니메데는 위성 가운데 유일하게 강력한 자체 자기장을 지녀 먼 거리에서도 목성 자기장에 영향일 주고 받습니다.   나사의 주노 탐사선은 2020년 11월 8일 처음으로 가니메데에서 나오는 강력한 전자빔을 관측했습니다. 참고로 주노 탐사선은 목성의 극궤도를 타원형으로 공전하면서 목성의 오로라를 상세히 관측했으며 현재는 가니메데를...

이보다 더 완벽할 수 없는 화성의 일식

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    ( Still taken from a Perseverance video of a solar eclipse on Mars. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI )  퍼서비어런스 로버의 마스트캠-Z 카메라 ( Mastcam-Z camera)가 역대 가장 선명한 화성의 일식을 관측했습니다. 현지 시각으로는 4월 2일, 화성 착륙 후 397 화성일에 찍은 40초 정도의 영상으로 매우 작은 감자 크기 위성인 포보스가 태양 앞을 지나는 모습을 포착한 것입니다.   마스트캠-Z는 두 개의 카메라로 이뤄진 쌍안 망원경으로 1600 × 1200 픽셀 이미지 센서를 지녔으며 3.6:1 줌 능력을 지니고 있습니다. 일반 소비자용 카메라로 치면 135-400mm 정도인데, 스마트폰 카메라보다 훨씬 낮은 해상도를 지니고 있으나 픽셀 하나의 크기가 커 어두운 환경에서 이미지를 담는데 훨씬 효과적입니다. 퍼서비이런스 로버의 마스트캠-Z는 나사의 최신 탐사 기술이 담긴 정수라고 해도 과언이 아닙니다.  (NASA’s Perseverance Mars rover used its Mastcam-Z camera to shoot video of Phobos, one of Mars’ two moons, eclipsing the Sun. It’s the most zoomed-in, highest-frame-rate observation of a Phobos solar eclipse ever taken from the Martian surface. Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/SSI)  지구의 달은 하필이면 지구 앞에서 태양을 가릴 때 거의 태양과 포개지는 크기입니다. 따라서 거의 전체를 가릴 수 있으나 대부분의 위성은 그보다 작게 보이는 경우가 대부분이라 위의 사진처럼 태양을 일부 스쳐지나가게 됩니다. 지금까지 나사의 로버들은 이 광경을 몇 차례 목격...

단핵구를 감염시킨 SARS-CoV-2

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  ( SARS-CoV-2 (shown here in an electron microscopy image). Credit: National Institute of Allergy and Infectious Diseases, NIH )  코로나 19는 일반적인 감기나 독감보다 더 심한 호흡기 감염을 일으키지만, 증상과 임상 경과는 사람에 따라 다양합니다. 일부는 거의 무증상 감염도 있는 반면 일부 환자는 생명이 위험한 상황까지 순식간에 진행합니다.   보스턴 소아 병원(Boston Children's Hospital)의 연구팀은 그 이유를 알기 위해 코로나 19 환자의 혈액과 사망자의 부검 조직에서 면역 세포를 조사했습니다. 주로 분석한 것은 단핵구 (monocytes)와 대식세포 (macrophages) 입니다. 혈액 속의 단핵구는 조직으로 이동하면 대식세포와 수지상세포 같은 면역 세포로 진화하는데, 면역 반응을 주도하는 초기 보초병의 역할도 담당합니다.   연구를 이끈 주디 리버만 (Judy Lieberman) 박사는 코로나 19 환자의 체액과 폐 부검 조직에서 죽은 단핵구와 대식 세포를 발견했습니다. 사실 단핵구나 대식세포가 죽는 것은 면역 반응의 일반적인 과정으로 예상할 수 있는 결과입니다. 예상하지 못했던 사실은 대식세포와 단핵구가 SARS-CoV-2 바이러스에 감염된 것입니다. 대략 단핵구의 6%는 바이러스에 감염되는 것으로 보입니다.   단핵구에는 SARS-CoV-2 바이러스가 침투하는 경로인 ACE2 수용체가 없고 대식세포에는 매우 적기 때문에 이는 예상치 못했던 결과입니다. 파괴된 단핵구는 염증 물질을 뿌리고 매우 빠르게 제거되기 때문에 부검 조직을 검사하기 전에는 잘 몰랐던 사실입니다.   연구팀은 SARS-CoV-2 바이러스가 단핵구에 침투할 수 있는 다른 경로가 있다는 사실을 확인했습니다. 세포 표면의 항체 수용체인 CD16(FcγRIII)이 그 경로로 C...

인텔의 미래를 대비한 D1X-Mod3 확장

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    (출처: 인텔)   인텔이 최근 (4/11) 있었던 투자자 미팅 행사를 통해 오리건 주에 있는 D1X 팹의 Mod3 확장을 위해 30억 달러를 추가로 투자한다고 발표했습니다. D1X는 450 에이커 크기의 대규모 반도체 단지인 D1의 일부로  D1B, D1C, D1D 같은 구형 공정 팹이 함께 있습니다.   D1X-Mod3 팹은 ASML이 개발하고 있는 최신 EUV 노광 기기인 TWINSCAN EXE:5200 EUV를 사용하기 위해 더 높고 넓은 클린룸을 갖고 있습니다. 대략 27만 제곱피트 (2.5만 제곱미터) 면적의 클린룸으로 EXE 5000 시리즈 EUV 장치를 들여놓을 수 있습니다.  (Expanding in Oregon: Time-Lapse Video of Intel’s D1X Factory)  하지만 EXE 5000 시리즈 장치 자체는 인텔의 20A, 18A 최신 미세 공정에 바로 적용되지 않을 예정입니다. 인텔의 최초 EUV 공정 프로세스인 인텔 4 (과거 7nm)은 EXE 3000 시리즈 EUV 노광 장비를 사용할 예정인데, 이는 인텔 3, 20A, 18A도 마찬가지라고 합니다.  2024년 하반기까지 18A 공정을 진행한다는 것이 인텔의 계획인데, 20A는 2024년 상반기라 사실상 20A는 지나가는 공정이 될 가능성이 높아졌습니다. 이렇게 짧은 공정 수명은 경쟁자 대비 뒤처진 미세 공정을 따라잡기 위한 것이기도 하지만, 과거 10nm 공정에서 한 번에 너무 많은 것들을 바꾸려다가 곤욕을 치른 경험 때문이기도 합니다. 인텔의 새로운 로드맵은 한 번에 많은 것을 바꾸는 대신 여러 번에 걸쳐 작은 변화를 축적하는 방식을 보여주고 있습니다.    옴스트롱 (A) 미세 공정 세대에서 가장 큰 변화는 인텔의 게이트 올 어라운드 (GAA, Gate All Around) 방식인 리본 펫 (RibbonFET) 기술과 신호...