sai come hai menzionato mia moglie e io
ci siamo incontrati a Berkeley e siamo entrambi
scienziati e uno del genere di
rischi professionali di essere il bambino
di due scienziati come me e mia moglie è
che ai tuoi genitori piace esibire poco
esperimenti scientifici su di te da tempo a
tempo e ti mostrerò un paio di quelli
oggi se mi lascerai e lo farò
dimostrare uno di loro prima questo io
fatto qualche giorno fa con mio figlio loro
coinvolti questi due cubetti mostrati qui
posso vedere che sono di dimensioni simili
forma simile colori simili a loro
giusto e ho passato il primo al mio
era il figlio che dormiva bene nella sua mano
come va bene papà cosa stai facendo e io
Gli ho consegnato il secondo a lui che dorme
e lui è andato bene Accidenti e per dimostrarlo a
ti abbiamo fatto una piccola foto di lui cazzo
usando una piccola barcolla barcolla con loro
ciò si è reso conto che era quello sul
proprio qui
anche se identico all’altro
è tremendamente più pesante del
prima è quasi dieci volte più pesante di se
qualcuno di voi non mi crede dopo
mostra stasera sei il benvenuto a venire
e sollevali per te stesso non è il
tipo di cosa che rende una buona visione
demo ma la fiducia di me e così ha senso che
e guardando questi cubi lui
capito che una finestra completamente nuova e
aperto il giro del mondo in qualche modo
che si potrebbe avere due oggetti che
sembra così simile l’un l’ altro in ogni
modo descrivibile e tuttavia quando ti senti
quando li raccogli, puoi dirlo
qualcosa non va, qualcosa è molto
diverso su questo contro questo
cos’è questa cosa com’è?
mondo segreto invisibile di oggetti che
non abbiamo mai realmente visto prima di questo
punto che amavo guardarlo avere questo
una specie di piccola Epifania perché lo era
davvero molto simile a quello che avevo circa cinque
o sei anni prima ero un postdoc in
MIT al momento e io ero in un laboratorio dove
stavamo provando a misurare singole celle
e in particolare cercando di vedere c’è
in ogni modo puoi dire la differenza
tra una cellula sana e una cella di sei
sulla base di queste misurazioni e sai
proprio come questi cubi spesso queste cellule
sembrerebbe molto simile tra loro
termini delle loro dimensioni e della loro forma e
il loro aspetto e abbiamo bisogno di trovare
modi le proprietà di queste cellule che tu
potrebbe misurare e utilizzare per distinguere a
cellula sana da una cellula a sei che cosa potrebbe
quello è bene risulta nella storia io sono
qui per dirti stasera è che il
molto proprietà di questi due cubetti
rende uno così ridicolmente avere il
l’altro è così leggero
la proprietà di questi cubi è la stessa
proprietà che abbiamo trovato di cellule viventi
lasciaci dire se una cellula è malata o
sano e quella proprietà la sua densità
ti ricordi la densità giusta se lo sei
come avevo cinque o sei anni fa ti ho
l’ho imparato al liceo no
pensato molto da allora a destra
ben si spera entro la fine di stasera
posso mostrarti perché è il più fantastico
proprietà fisica e dovresti davvero
apprezzare e amare la densità così potresti
ricorda che la densità è la funzione di
altre due proprietà fisiche di un
oggetto cioè la loro massa quanto dentro
l’oggetto pesa e il suo volume quanto
spazio un piccolo oggetto occupa e
sarete d’accordo che entrambi
le misure di massa e volume sono
solo modi di che ti dice quanto di un
oggetto hai quanto è grande ma quando
dividi i due l’uno dall’altro quando
tu prendi la massa e la dividi per il
volume ottieni la densità e questo è a
tutta l’ altra cosa ti dice così tanto
più di quanto non sia di massa o di volume
ti dico da solo che proverò a dare
alcuni esempi di ciò oggi così
prima stiamo andando parlare circa densità per
qualche minuto potremmo anche conoscerlo
noi stessi con la gamma di densità
che incontriamo qui sulla terra loro
vanno da 0 grammi per millilitro tutto
la strada fino a circa 22 o 23 per il
elementi più densi di osmio il nuridio
e così possiamo vedere alcuni punti
questa piccola linea numerica e vedi cosa
le densità di alcune cose sono lontane
lato sinistro qui vediamo la densità
di gas come il punto zero dell’elio
zero due grammi per millilitro e aria è
punto zero zero uno tre grammi per
millilitri questi sono tutti molto bassi
densità ma si nota che l’elio è giusto
un po ‘meno denso dell’aria e questo è
perché quando riempiamo un pallone di elio
e lasciare andare di esso risale così una sorta di
il primo esempio di densità che ci dà
qualcosa di significativo nel nostro
interpretazione del mondo che ci circonda
questo esempio cosa determina quando lascio
qualcosa va se va giù o su
la sua densità se è più densa di
cosa c’è intorno andrà giù se lo è
meno denso di quello che c’è intorno ad esso come
il pallone che andrà in modo un po ‘
esempio di densità che ci dice qualcosa
sul mondo che ci circonda saliamo
la scala un po ‘più in là
2.7 incontriamo metallo piacevole in alluminio e
poi risalire al diciannovesimo punto due sul
scala di densità abbiamo incontrato il tungsteno
e questo è ciò che questi due blocchi sono
fatto di e quella differenza il
differenza di densità tra due punti
sette alluminio alluminio può molto leggero
e tungsteno uno degli elementi più densi
questo è noto è il motivo per cui mio figlio
Rhee
fatto a questi ed essendo così diversi e
quindi c’è un’altra intuizione sulla densità
può darci che potrei salire su quelli su
questi blocchi e guardandoli io
non potrei dirti quale è il tungsteno
che è in alluminio ma se mi lasci scegliere
loro e se conosco questa densità
numeri quindi è molto facile per me
dì che questo è tungsteno e basta
l’alluminio quindi qui la densità è fisica
la proprietà ci sta dando un modo per identificarci
chimicamente quali materiali e oggetti
fatto di un’idea carina di usare
densità per identificare una sostanza che non è
un OL e non uno nuovo in effetti finita
2000 anni fa fu chiesto ad Archimede
la storia del re da determinare
se è stata fatta una delle corone del re
di oro puro o meno e così Archimede
era un uomo intelligente ha capito se poteva
misurare la densità della corona e
confrontarlo con la densità nota di
oro puro che è 19.3 molto denso se
hanno eguagliato quindi ha dimostrato che il
la corona era fatta di oro puro ma se loro
erano diversi significava che il re
sono stato truffato dal creatore di corona, credo
e così misurando la densità, lui lo sapeva
potrebbe facilmente capire la differenza tra
oro puro nel 19.3 e qualcosa di simile
ferro pirite Fool’s Gold a 5.0 ma
Archimede ha affrontato una sfida come fai tu
misurare la densità di un oggetto come a
corona destra ti ho detto che la densità è massa
diviso per il volume ora ottenendo la massa
della corona è abbastanza facile per te
pesalo ma come fai a misurare il
volume della corona senza distruggere
o sciogliendolo in un modo di cui aveva bisogno
un modo per misurare la densità del
corona senza distruggerlo quello che è venuto
con era davvero uno dei più io
pensa idee sperimentali brillanti in
la storia della scienza e questo è ciò
si è reso conto che avrebbe potuto pesare
la corona sott’acqua, se mai
stato in una piscina sai che pesare a
un po ‘meno sott’acqua di te
stando sulla terra asciutta bene bene quanto
meno tè via bene il modo in cui la matematica
risolve l’importo che è diverso da quello
pesare in acqua è una funzione di
due cose la densità dell’acqua
che è 1 lo sappiamo e la densità
di te l’ oggetto che stiamo pesando o
la corona quindi se pesiamo un oggetto come
una corona in due fluidi diversi in questo
esempio un acqua e aria da quei due
misure di peso possiamo calcolare il
la densità della corona è esattamente ciò che
Archimede ha fatto è stato in grado di determinare
su cosa è stata fatta la corona così ora
incredibilmente 2.000 anni dopo lo facciamo ancora
esattamente ciò che Archimede ha descritto così
molto tempo fa in questo esempio questo atleta
qui viene pesato sotto il
acqua e combinando tale misurazione
con questo
e misurazione del suo peso a secco
terra saremmo in grado di calcolarla
densità perché hai bisogno di sapere a
densità della persona bene si scopre lungo
dicendoti cos’è un cubo e tutto
queste diverse cose che può dirti
se sei grasso o magro hai sentito il
il grasso di espressione galleggia e lo fa se tu
avere un sacco di grasso nel tuo corpo
riduce la densità della rete fino a circa
1,0 1 o così se hai meno grasso
ossa e muscoli e cose sono più
denso in modo da rendere il tuo corpo più denso
e raggiungi circa 1,07 o 1,08 quindi
ecco il nostro primo esempio di densità
ricorda una proprietà fisica che ci dice
qualcosa di molto biologico in salute
natura in questo caso quanto grasso o quanto magro
una persona potrebbe essere tutto dalla densità così
indietro di cinque o sei anni fa come postdoc
abbiamo guardato questo e visto tutte le cose
la densità potrebbe dirti e abbiamo avuto un
pensavo se funzionasse altrettanto bene
su singole celle e se proprio come me
potrebbe misurare la densità di un essere umano
corpo e raccontare cose sulla salute di
il corpo potrei forse misurare il singolo
cellule e dedurre cose come il
differenza tra una cellula sana e a
sei cellule o una cellula cancerosa basata su
questa misurazione della densità così abbiamo deciso
provare a farlo e il primo
la sfida era ciò che dovevamo misurare
la densità di una cellula che non aveva
davvero fatto prima e ci siamo resi conto
potremmo usare il metodo Archimede
ha descritto l’idea di pesarlo in due
fluidi di diversa densità ma come si fa
si pesa una cella si potrebbe prima rivolgersi a
questo se è nella tua cucina, ma posso
diciamo che le celle sono un po ‘troppo piccole
pesare su questa e piccolissime cellule viventi
non prendere troppo gentilmente di essere plunked
giù su una scala piccola cucina così noi
avevo bisogno di un modo per misurare l’ estremamente
una piccola massa di cellule per poter figurare
fuori quale fosse la loro densità come facciamo
che fortunatamente il laboratorio mi sono unito come
come postdoc avevo già un po ‘di matematica
sensore su cui hanno lavorato è stato
perfetto per questo lavoro e per spiegare a
tu come funziona
Ti mostrerò un altro esperimento
eseguito su uno dei miei bambini questo
questo è Jack, è un po ‘a scatti
lì, ma mi sento molto più agevole di
che nella vita reale sembra che sia
lui è su un buttafuori e lui è su un
baby buttafuori ma è anche un
sofisticato sensore di massa ci crediate o
non vedi la frequenza con cui è
rimbalzando su e giù mentre calcia il suo
le gambe lì non può semplicemente controllarlo
frequenza a volontà che è in realtà a
frequenza fissa è una funzione di pochi
cose che lo determinano ma in modo cruciale
è una funzione della sua massa, quindi se lui
dovevano dire sedersi lì e mangiare a
Hamburger
quella frequenza rallenterebbe perché
la sua massa sarebbe salita su come funziona
così io e mia moglie di nuovo e questo nel
spirito di sperimentazione sui nostri figli
ho capito che da allora abbiamo avuto una massa inaspettata
sono qui e abbiamo deciso di calibrare
per prima cosa mettiamo dei pesi noti
pesi su di esso dal nostro set di pesi
va da questo perfettamente normale
intraprendendo da cinque sterline che avevano il
massima frequenza di oscillazione 149
battiti al minuto fino al
peso massimo di 20 libbre sul buttafuori
che ha avuto la frequenza più bassa di
oscillazione solo 88 battiti al minuto ora
che l’ abbiamo calibrato come un buono
scienziato se lo sei se ti stai preparando
quaderni di laboratorio per tutti i tuoi laboratori
i corsi ricordano una buona calibrazione
curva mostra i miei dati ecc. hai fatto te
abbiamo calibrato il nostro sensore di massa ora siamo
capace di rimettere a posto Jack e misurare
la sua frequenza e determinare quale sia la sua
il peso è di 20 sterline e poi fa lo stesso
per il suo gemello identico Henry e
vedere che ha un po ‘più basso
frequenza che significa che ha un po ‘
massa più alta e in effetti è esattamente così
vero così qui lo vedi dal nostro così
fantastico abbiamo un baby buttafuoco questo
capace di distinguere due identici
gemelli gli uni dagli altri anche io non posso fare
che quasi tutti i giorni e io sono il loro padre
quindi questo principio di misura è davvero
abbastanza buono come un modo per pesare qualcosa
si scopre che non guarderai mai un bambino
buttafuori di nuovo nello stesso modo in cui lo spero
ecco qui il punto se prendi
che sdraietta e scala verso il basso I
significa molto in basso in modo che il rimbalzo
parte è della taglia di un capello umano
a quel punto sei in grado di mettere una cella
su di esso invece di Jack o Henry e fare
la stessa misura e pesarli e
questo è ciò che questo strumento fa qui
sviluppato al MIT in laboratorio prima di me
uniti lo chiamano un micro sospeso
risonatore del canale e al centro di esso
è un piccolo buttafuori un po ‘immersioni
cosa a forma di tavola che puoi vedere qui
e oscilla così se guardiamo
al suo interno non mettiamo effettivamente il
le cellule al di fuori di essa facciamo scorrere il
cellule all’interno e questo piccolo blu
canale mostrato lì se si ingrandisce su di esso
questo è il sensore che oscilla e
quando inviamo una cella come questa piccola rossa
cellule del sangue attraverso noi pesano la cella
fondamentalmente così misurando due celle
masse e due fluidi di diverso
densità possiamo calcolare la densità di
questa lunga storia di cella così lì
è così che lo facciamo, qual è la densità
di una cellula dopo tutto questo è pari
interessante e ciò che abbiamo trovato abbiamo
misurato un mucchio di cellule e abbiamo trovato
quello più
avere una densità tra 1,0 e 1,2 grammi
per millilitro e da una parte questo è
non troppo sorprendente perché l’ acqua ha un
la densità di 1,0 e le cellule sono per lo più
acqua quindi ha senso che lo faremmo
vedere i valori attorno a quel numero ma non
tutte le cellule hanno la stessa densità e lo farò
ti faccio solo alcuni esempi stasera
è così che può essere la densità di una cellula
usato per determinare qualcosa di molto
interessante e ottenere alcuni approfondimenti su
la cella qui è il primo esempio
la trama qui mostra che ogni punto nero è il
misurazione di un singolo globulo rosso
dal sangue di qualcuno sul fondo di te
può vedere quale sia la densità di quelle cellule
stanno andando intorno a un punto uno oh uno
punto uno due sul lato qui è possibile
vedere il peso di ciascuna di quelle cellule in
picogrammi se non conosci i picogrammi o
chiedo quanto pesa cella a
molto milionesimo di un milionesimo di grammo
pesi molto piccoli e così in salute
cellule del sangue possiamo vedere tutti questi
tipo di misurazioni si accumulano in quello
piccola regione ovale e questo è dove noi
aspettati che vadano, ma se fai lo stesso
misura Unseld x ‘ quella parte quella
alcuni di loro sono infetti da malaria
parassita vediamo alcune cellule laggiù
a sinistra sono un po ‘meno densi
rispetto alle cellule sane quelle sono le
cellule che sono infette da malaria
è noto da tempo che il
piccolo parassita che mangia la malaria
l’emoglobina nei globuli rossi
lo trasforma in una forma meno densa
e il risultato è un infetto
la cellula diventa meno densa e possiamo vedere
questo e possiamo identificare l’infetto
cellule rispetto alle cellule sane
in base alla loro densità, cos’altro è qui
dati che mostrano la massa e il volume di
cellule cancerose sono cellule leucemiche
da un topo e stai vedendo nel
il nero indica le misure prima di noi
trattali con una droga e in rosso
indica le misurazioni dopo il trattamento
loro con una droga anti-cancro e se tu
guarda solo la massa e il volume del
cellule prima e dopo il nero e il rosso si
non vedo molto di un cambiamento e in effetti
se questi dati fossero tutto ciò che dovevi passare
potresti non aver pensato che la droga fosse
qualsiasi bene, ma come ho detto la densità è di massa
diviso per volume se fai quella matematica
per ognuno di questi punti ottieni
questa storia qui è molto più chiara
immagine vediamo che dopo il trattamento giusto
pochi minuti dopo aver dosato queste cellule con
una droga vediamo che un gran numero di
le cellule sono aumentate nella loro densità di
una grande quantità statisticamente significativa
ciò significa solo pochi minuti
dopo aver trattato queste cellule con un farmaco
possiamo vedere che sì quelle cellule tumorali
stiamo reagendo a quel farmaco speriamo che
alla fine questo potrebbe diventare una droga
strumento di screening che potresti essere in grado di utilizzare
cambiamento di densità come un modo per trovare nuovi
farmaci antitumorali basati sul fatto che il
la densità delle cellule cambia quando loro
incontro la droga e poi posso finire
con solo un po ‘di dati recenti dal mio
laboratorio qui a UC Riverside questo sta mostrando
la massa galleggiante che è una funzione
di densità di singola zebra di un singolo
embrione zebrafish perché stiamo studiando
zebrafish bene alcuni motivi zebrafish
gli embrioni sono un organismo acquatico e così via
se qualcosa fa male all’embrione di zebrafish
come una sostanza chimica, allora c’è ragione di farlo
pensa che farebbe male a molti altri
pesce ed è probabilmente il tipo di
chimica che non vorresti avere nel tuo
corsi d’acqua e ad un embrione di pesce zebra
sembra molto simile a un embrione umano, quindi se
qualcosa fa male l’embrione zebrafish e
è un buon motivo per pensare che si
non vorrei averlo intorno a nessuno di
i tuoi embrioni o così questo è ciò che il
massa galleggiante in massa o densità di a
il pesce zebra sano appare nel tempo
e poi se facciamo la stessa misura
su un zebrafish malato che abbiamo esposto
ad una sostanza chimica che ci ammala
vediamo una reazione molto diversa che vediamo
poco diminuisce nella sua massa vivace esso
significa che la sua densità sta cambiando, noi no
so cosa sta causando questo ancora, ma ciò che noi
lo so è che abbiamo provato lo stesso
sperimentare su un gruppo di diversi
tipi di malattie di vario genere
tossici per questi zebrafish e noi
vedi ancora questa stessa firma è come se
questo cambiamento è in qualche modo indicativo di a
zebrafish malato a prescindere esattamente
cosa abbiamo fatto per renderlo malato e quindi dove
vogliamo vederlo andando in futuro
è familiarizzare con l’idea di un canarino
in una miniera di carbone proprio l’uccello che
i minatori del carbone hanno portato giù per vedere se
l’ aria era sicura per respirare, speriamo
le misure di densità che siamo
facendo adesso proprio in futuro loro
vieni come una specie di super canarino in a
miniera di carbone che misurando la densità
di questi organismi di questi embrioni o
altri microrganismi potremmo avere un
strumento che vivrà e campionerà il
acqua sotterranea e dirti se c’è
qualcosa di pericoloso entrarci o
uno strumento che può vivere nell’aria
e assapora l’aria intorno a noi e dicci
se c’è qualcosa di pericoloso tutto basato
su come la densità di questi organismi
reagire ad esposizione a qualunque di in
ambiente che è una direzione in cui siamo
prendendolo così con buona speranza oggi che ho mostrato
tu e hai condiviso con te perché penso
la densità è semplicemente la più fantastica
proprietà fisica che è là fuori è
qualcosa che ogni oggetto qui intorno
dalle corone alle cellule per pescare a te e
io tutti abbiamo una densità che non possiamo vederlo
ma siamo in grado di sentire e siamo in grado di misurare
e se puoi misurarlo accuratamente
abbastanza puoi usarlo per aprire
viste completamente nuove sul mondo che ti circonda
grazie
[Applausi]
ci siamo incontrati a Berkeley e siamo entrambi
scienziati e uno del genere di
rischi professionali di essere il bambino
di due scienziati come me e mia moglie è
che ai tuoi genitori piace esibire poco
esperimenti scientifici su di te da tempo a
tempo e ti mostrerò un paio di quelli
oggi se mi lascerai e lo farò
dimostrare uno di loro prima questo io
fatto qualche giorno fa con mio figlio loro
coinvolti questi due cubetti mostrati qui
posso vedere che sono di dimensioni simili
forma simile colori simili a loro
giusto e ho passato il primo al mio
era il figlio che dormiva bene nella sua mano
come va bene papà cosa stai facendo e io
Gli ho consegnato il secondo a lui che dorme
e lui è andato bene Accidenti e per dimostrarlo a
ti abbiamo fatto una piccola foto di lui cazzo
usando una piccola barcolla barcolla con loro
ciò si è reso conto che era quello sul
proprio qui
anche se identico all’altro
è tremendamente più pesante del
prima è quasi dieci volte più pesante di se
qualcuno di voi non mi crede dopo
mostra stasera sei il benvenuto a venire
e sollevali per te stesso non è il
tipo di cosa che rende una buona visione
demo ma la fiducia di me e così ha senso che
e guardando questi cubi lui
capito che una finestra completamente nuova e
aperto il giro del mondo in qualche modo
che si potrebbe avere due oggetti che
sembra così simile l’un l’ altro in ogni
modo descrivibile e tuttavia quando ti senti
quando li raccogli, puoi dirlo
qualcosa non va, qualcosa è molto
diverso su questo contro questo
cos’è questa cosa com’è?
mondo segreto invisibile di oggetti che
non abbiamo mai realmente visto prima di questo
punto che amavo guardarlo avere questo
una specie di piccola Epifania perché lo era
davvero molto simile a quello che avevo circa cinque
o sei anni prima ero un postdoc in
MIT al momento e io ero in un laboratorio dove
stavamo provando a misurare singole celle
e in particolare cercando di vedere c’è
in ogni modo puoi dire la differenza
tra una cellula sana e una cella di sei
sulla base di queste misurazioni e sai
proprio come questi cubi spesso queste cellule
sembrerebbe molto simile tra loro
termini delle loro dimensioni e della loro forma e
il loro aspetto e abbiamo bisogno di trovare
modi le proprietà di queste cellule che tu
potrebbe misurare e utilizzare per distinguere a
cellula sana da una cellula a sei che cosa potrebbe
quello è bene risulta nella storia io sono
qui per dirti stasera è che il
molto proprietà di questi due cubetti
rende uno così ridicolmente avere il
l’altro è così leggero
la proprietà di questi cubi è la stessa
proprietà che abbiamo trovato di cellule viventi
lasciaci dire se una cellula è malata o
sano e quella proprietà la sua densità
ti ricordi la densità giusta se lo sei
come avevo cinque o sei anni fa ti ho
l’ho imparato al liceo no
pensato molto da allora a destra
ben si spera entro la fine di stasera
posso mostrarti perché è il più fantastico
proprietà fisica e dovresti davvero
apprezzare e amare la densità così potresti
ricorda che la densità è la funzione di
altre due proprietà fisiche di un
oggetto cioè la loro massa quanto dentro
l’oggetto pesa e il suo volume quanto
spazio un piccolo oggetto occupa e
sarete d’accordo che entrambi
le misure di massa e volume sono
solo modi di che ti dice quanto di un
oggetto hai quanto è grande ma quando
dividi i due l’uno dall’altro quando
tu prendi la massa e la dividi per il
volume ottieni la densità e questo è a
tutta l’ altra cosa ti dice così tanto
più di quanto non sia di massa o di volume
ti dico da solo che proverò a dare
alcuni esempi di ciò oggi così
prima stiamo andando parlare circa densità per
qualche minuto potremmo anche conoscerlo
noi stessi con la gamma di densità
che incontriamo qui sulla terra loro
vanno da 0 grammi per millilitro tutto
la strada fino a circa 22 o 23 per il
elementi più densi di osmio il nuridio
e così possiamo vedere alcuni punti
questa piccola linea numerica e vedi cosa
le densità di alcune cose sono lontane
lato sinistro qui vediamo la densità
di gas come il punto zero dell’elio
zero due grammi per millilitro e aria è
punto zero zero uno tre grammi per
millilitri questi sono tutti molto bassi
densità ma si nota che l’elio è giusto
un po ‘meno denso dell’aria e questo è
perché quando riempiamo un pallone di elio
e lasciare andare di esso risale così una sorta di
il primo esempio di densità che ci dà
qualcosa di significativo nel nostro
interpretazione del mondo che ci circonda
questo esempio cosa determina quando lascio
qualcosa va se va giù o su
la sua densità se è più densa di
cosa c’è intorno andrà giù se lo è
meno denso di quello che c’è intorno ad esso come
il pallone che andrà in modo un po ‘
esempio di densità che ci dice qualcosa
sul mondo che ci circonda saliamo
la scala un po ‘più in là
2.7 incontriamo metallo piacevole in alluminio e
poi risalire al diciannovesimo punto due sul
scala di densità abbiamo incontrato il tungsteno
e questo è ciò che questi due blocchi sono
fatto di e quella differenza il
differenza di densità tra due punti
sette alluminio alluminio può molto leggero
e tungsteno uno degli elementi più densi
questo è noto è il motivo per cui mio figlio
Rhee
fatto a questi ed essendo così diversi e
quindi c’è un’altra intuizione sulla densità
può darci che potrei salire su quelli su
questi blocchi e guardandoli io
non potrei dirti quale è il tungsteno
che è in alluminio ma se mi lasci scegliere
loro e se conosco questa densità
numeri quindi è molto facile per me
dì che questo è tungsteno e basta
l’alluminio quindi qui la densità è fisica
la proprietà ci sta dando un modo per identificarci
chimicamente quali materiali e oggetti
fatto di un’idea carina di usare
densità per identificare una sostanza che non è
un OL e non uno nuovo in effetti finita
2000 anni fa fu chiesto ad Archimede
la storia del re da determinare
se è stata fatta una delle corone del re
di oro puro o meno e così Archimede
era un uomo intelligente ha capito se poteva
misurare la densità della corona e
confrontarlo con la densità nota di
oro puro che è 19.3 molto denso se
hanno eguagliato quindi ha dimostrato che il
la corona era fatta di oro puro ma se loro
erano diversi significava che il re
sono stato truffato dal creatore di corona, credo
e così misurando la densità, lui lo sapeva
potrebbe facilmente capire la differenza tra
oro puro nel 19.3 e qualcosa di simile
ferro pirite Fool’s Gold a 5.0 ma
Archimede ha affrontato una sfida come fai tu
misurare la densità di un oggetto come a
corona destra ti ho detto che la densità è massa
diviso per il volume ora ottenendo la massa
della corona è abbastanza facile per te
pesalo ma come fai a misurare il
volume della corona senza distruggere
o sciogliendolo in un modo di cui aveva bisogno
un modo per misurare la densità del
corona senza distruggerlo quello che è venuto
con era davvero uno dei più io
pensa idee sperimentali brillanti in
la storia della scienza e questo è ciò
si è reso conto che avrebbe potuto pesare
la corona sott’acqua, se mai
stato in una piscina sai che pesare a
un po ‘meno sott’acqua di te
stando sulla terra asciutta bene bene quanto
meno tè via bene il modo in cui la matematica
risolve l’importo che è diverso da quello
pesare in acqua è una funzione di
due cose la densità dell’acqua
che è 1 lo sappiamo e la densità
di te l’ oggetto che stiamo pesando o
la corona quindi se pesiamo un oggetto come
una corona in due fluidi diversi in questo
esempio un acqua e aria da quei due
misure di peso possiamo calcolare il
la densità della corona è esattamente ciò che
Archimede ha fatto è stato in grado di determinare
su cosa è stata fatta la corona così ora
incredibilmente 2.000 anni dopo lo facciamo ancora
esattamente ciò che Archimede ha descritto così
molto tempo fa in questo esempio questo atleta
qui viene pesato sotto il
acqua e combinando tale misurazione
con questo
e misurazione del suo peso a secco
terra saremmo in grado di calcolarla
densità perché hai bisogno di sapere a
densità della persona bene si scopre lungo
dicendoti cos’è un cubo e tutto
queste diverse cose che può dirti
se sei grasso o magro hai sentito il
il grasso di espressione galleggia e lo fa se tu
avere un sacco di grasso nel tuo corpo
riduce la densità della rete fino a circa
1,0 1 o così se hai meno grasso
ossa e muscoli e cose sono più
denso in modo da rendere il tuo corpo più denso
e raggiungi circa 1,07 o 1,08 quindi
ecco il nostro primo esempio di densità
ricorda una proprietà fisica che ci dice
qualcosa di molto biologico in salute
natura in questo caso quanto grasso o quanto magro
una persona potrebbe essere tutto dalla densità così
indietro di cinque o sei anni fa come postdoc
abbiamo guardato questo e visto tutte le cose
la densità potrebbe dirti e abbiamo avuto un
pensavo se funzionasse altrettanto bene
su singole celle e se proprio come me
potrebbe misurare la densità di un essere umano
corpo e raccontare cose sulla salute di
il corpo potrei forse misurare il singolo
cellule e dedurre cose come il
differenza tra una cellula sana e a
sei cellule o una cellula cancerosa basata su
questa misurazione della densità così abbiamo deciso
provare a farlo e il primo
la sfida era ciò che dovevamo misurare
la densità di una cellula che non aveva
davvero fatto prima e ci siamo resi conto
potremmo usare il metodo Archimede
ha descritto l’idea di pesarlo in due
fluidi di diversa densità ma come si fa
si pesa una cella si potrebbe prima rivolgersi a
questo se è nella tua cucina, ma posso
diciamo che le celle sono un po ‘troppo piccole
pesare su questa e piccolissime cellule viventi
non prendere troppo gentilmente di essere plunked
giù su una scala piccola cucina così noi
avevo bisogno di un modo per misurare l’ estremamente
una piccola massa di cellule per poter figurare
fuori quale fosse la loro densità come facciamo
che fortunatamente il laboratorio mi sono unito come
come postdoc avevo già un po ‘di matematica
sensore su cui hanno lavorato è stato
perfetto per questo lavoro e per spiegare a
tu come funziona
Ti mostrerò un altro esperimento
eseguito su uno dei miei bambini questo
questo è Jack, è un po ‘a scatti
lì, ma mi sento molto più agevole di
che nella vita reale sembra che sia
lui è su un buttafuori e lui è su un
baby buttafuori ma è anche un
sofisticato sensore di massa ci crediate o
non vedi la frequenza con cui è
rimbalzando su e giù mentre calcia il suo
le gambe lì non può semplicemente controllarlo
frequenza a volontà che è in realtà a
frequenza fissa è una funzione di pochi
cose che lo determinano ma in modo cruciale
è una funzione della sua massa, quindi se lui
dovevano dire sedersi lì e mangiare a
Hamburger
quella frequenza rallenterebbe perché
la sua massa sarebbe salita su come funziona
così io e mia moglie di nuovo e questo nel
spirito di sperimentazione sui nostri figli
ho capito che da allora abbiamo avuto una massa inaspettata
sono qui e abbiamo deciso di calibrare
per prima cosa mettiamo dei pesi noti
pesi su di esso dal nostro set di pesi
va da questo perfettamente normale
intraprendendo da cinque sterline che avevano il
massima frequenza di oscillazione 149
battiti al minuto fino al
peso massimo di 20 libbre sul buttafuori
che ha avuto la frequenza più bassa di
oscillazione solo 88 battiti al minuto ora
che l’ abbiamo calibrato come un buono
scienziato se lo sei se ti stai preparando
quaderni di laboratorio per tutti i tuoi laboratori
i corsi ricordano una buona calibrazione
curva mostra i miei dati ecc. hai fatto te
abbiamo calibrato il nostro sensore di massa ora siamo
capace di rimettere a posto Jack e misurare
la sua frequenza e determinare quale sia la sua
il peso è di 20 sterline e poi fa lo stesso
per il suo gemello identico Henry e
vedere che ha un po ‘più basso
frequenza che significa che ha un po ‘
massa più alta e in effetti è esattamente così
vero così qui lo vedi dal nostro così
fantastico abbiamo un baby buttafuoco questo
capace di distinguere due identici
gemelli gli uni dagli altri anche io non posso fare
che quasi tutti i giorni e io sono il loro padre
quindi questo principio di misura è davvero
abbastanza buono come un modo per pesare qualcosa
si scopre che non guarderai mai un bambino
buttafuori di nuovo nello stesso modo in cui lo spero
ecco qui il punto se prendi
che sdraietta e scala verso il basso I
significa molto in basso in modo che il rimbalzo
parte è della taglia di un capello umano
a quel punto sei in grado di mettere una cella
su di esso invece di Jack o Henry e fare
la stessa misura e pesarli e
questo è ciò che questo strumento fa qui
sviluppato al MIT in laboratorio prima di me
uniti lo chiamano un micro sospeso
risonatore del canale e al centro di esso
è un piccolo buttafuori un po ‘immersioni
cosa a forma di tavola che puoi vedere qui
e oscilla così se guardiamo
al suo interno non mettiamo effettivamente il
le cellule al di fuori di essa facciamo scorrere il
cellule all’interno e questo piccolo blu
canale mostrato lì se si ingrandisce su di esso
questo è il sensore che oscilla e
quando inviamo una cella come questa piccola rossa
cellule del sangue attraverso noi pesano la cella
fondamentalmente così misurando due celle
masse e due fluidi di diverso
densità possiamo calcolare la densità di
questa lunga storia di cella così lì
è così che lo facciamo, qual è la densità
di una cellula dopo tutto questo è pari
interessante e ciò che abbiamo trovato abbiamo
misurato un mucchio di cellule e abbiamo trovato
quello più
avere una densità tra 1,0 e 1,2 grammi
per millilitro e da una parte questo è
non troppo sorprendente perché l’ acqua ha un
la densità di 1,0 e le cellule sono per lo più
acqua quindi ha senso che lo faremmo
vedere i valori attorno a quel numero ma non
tutte le cellule hanno la stessa densità e lo farò
ti faccio solo alcuni esempi stasera
è così che può essere la densità di una cellula
usato per determinare qualcosa di molto
interessante e ottenere alcuni approfondimenti su
la cella qui è il primo esempio
la trama qui mostra che ogni punto nero è il
misurazione di un singolo globulo rosso
dal sangue di qualcuno sul fondo di te
può vedere quale sia la densità di quelle cellule
stanno andando intorno a un punto uno oh uno
punto uno due sul lato qui è possibile
vedere il peso di ciascuna di quelle cellule in
picogrammi se non conosci i picogrammi o
chiedo quanto pesa cella a
molto milionesimo di un milionesimo di grammo
pesi molto piccoli e così in salute
cellule del sangue possiamo vedere tutti questi
tipo di misurazioni si accumulano in quello
piccola regione ovale e questo è dove noi
aspettati che vadano, ma se fai lo stesso
misura Unseld x ‘ quella parte quella
alcuni di loro sono infetti da malaria
parassita vediamo alcune cellule laggiù
a sinistra sono un po ‘meno densi
rispetto alle cellule sane quelle sono le
cellule che sono infette da malaria
è noto da tempo che il
piccolo parassita che mangia la malaria
l’emoglobina nei globuli rossi
lo trasforma in una forma meno densa
e il risultato è un infetto
la cellula diventa meno densa e possiamo vedere
questo e possiamo identificare l’infetto
cellule rispetto alle cellule sane
in base alla loro densità, cos’altro è qui
dati che mostrano la massa e il volume di
cellule cancerose sono cellule leucemiche
da un topo e stai vedendo nel
il nero indica le misure prima di noi
trattali con una droga e in rosso
indica le misurazioni dopo il trattamento
loro con una droga anti-cancro e se tu
guarda solo la massa e il volume del
cellule prima e dopo il nero e il rosso si
non vedo molto di un cambiamento e in effetti
se questi dati fossero tutto ciò che dovevi passare
potresti non aver pensato che la droga fosse
qualsiasi bene, ma come ho detto la densità è di massa
diviso per volume se fai quella matematica
per ognuno di questi punti ottieni
questa storia qui è molto più chiara
immagine vediamo che dopo il trattamento giusto
pochi minuti dopo aver dosato queste cellule con
una droga vediamo che un gran numero di
le cellule sono aumentate nella loro densità di
una grande quantità statisticamente significativa
ciò significa solo pochi minuti
dopo aver trattato queste cellule con un farmaco
possiamo vedere che sì quelle cellule tumorali
stiamo reagendo a quel farmaco speriamo che
alla fine questo potrebbe diventare una droga
strumento di screening che potresti essere in grado di utilizzare
cambiamento di densità come un modo per trovare nuovi
farmaci antitumorali basati sul fatto che il
la densità delle cellule cambia quando loro
incontro la droga e poi posso finire
con solo un po ‘di dati recenti dal mio
laboratorio qui a UC Riverside questo sta mostrando
la massa galleggiante che è una funzione
di densità di singola zebra di un singolo
embrione zebrafish perché stiamo studiando
zebrafish bene alcuni motivi zebrafish
gli embrioni sono un organismo acquatico e così via
se qualcosa fa male all’embrione di zebrafish
come una sostanza chimica, allora c’è ragione di farlo
pensa che farebbe male a molti altri
pesce ed è probabilmente il tipo di
chimica che non vorresti avere nel tuo
corsi d’acqua e ad un embrione di pesce zebra
sembra molto simile a un embrione umano, quindi se
qualcosa fa male l’embrione zebrafish e
è un buon motivo per pensare che si
non vorrei averlo intorno a nessuno di
i tuoi embrioni o così questo è ciò che il
massa galleggiante in massa o densità di a
il pesce zebra sano appare nel tempo
e poi se facciamo la stessa misura
su un zebrafish malato che abbiamo esposto
ad una sostanza chimica che ci ammala
vediamo una reazione molto diversa che vediamo
poco diminuisce nella sua massa vivace esso
significa che la sua densità sta cambiando, noi no
so cosa sta causando questo ancora, ma ciò che noi
lo so è che abbiamo provato lo stesso
sperimentare su un gruppo di diversi
tipi di malattie di vario genere
tossici per questi zebrafish e noi
vedi ancora questa stessa firma è come se
questo cambiamento è in qualche modo indicativo di a
zebrafish malato a prescindere esattamente
cosa abbiamo fatto per renderlo malato e quindi dove
vogliamo vederlo andando in futuro
è familiarizzare con l’idea di un canarino
in una miniera di carbone proprio l’uccello che
i minatori del carbone hanno portato giù per vedere se
l’ aria era sicura per respirare, speriamo
le misure di densità che siamo
facendo adesso proprio in futuro loro
vieni come una specie di super canarino in a
miniera di carbone che misurando la densità
di questi organismi di questi embrioni o
altri microrganismi potremmo avere un
strumento che vivrà e campionerà il
acqua sotterranea e dirti se c’è
qualcosa di pericoloso entrarci o
uno strumento che può vivere nell’aria
e assapora l’aria intorno a noi e dicci
se c’è qualcosa di pericoloso tutto basato
su come la densità di questi organismi
reagire ad esposizione a qualunque di in
ambiente che è una direzione in cui siamo
prendendolo così con buona speranza oggi che ho mostrato
tu e hai condiviso con te perché penso
la densità è semplicemente la più fantastica
proprietà fisica che è là fuori è
qualcosa che ogni oggetto qui intorno
dalle corone alle cellule per pescare a te e
io tutti abbiamo una densità che non possiamo vederlo
ma siamo in grado di sentire e siamo in grado di misurare
e se puoi misurarlo accuratamente
abbastanza puoi usarlo per aprire
viste completamente nuove sul mondo che ti circonda
grazie
[Applausi]
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