Šie dīvainie atklājumi šogad piesaistīja C&EN redaktoru uzmanību
autors Kristala Vaskesa
PEPTO-BISMOLA NOSLĒPUMS
Kredīts: Nat.Commun.
Bismuta subsalicilāta struktūra (Bi = rozā; O = sarkans; C = pelēks)
Šogad Stokholmas universitātes pētnieku komanda atklāja gadsimtu senu noslēpumu: bismuta subsalicilāta struktūru, kas ir Pepto-Bismol aktīvā sastāvdaļa (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Izmantojot elektronu difrakciju, pētnieki atklāja, ka savienojums ir sakārtots stieņveida slāņos.Gar katra stieņa centru skābekļa anjoni pārmaiņus savieno trīs un četrus bismuta katjonus.Tikmēr salicilāta anjoni koordinējas ar bismutu caur to karboksilgrupām vai fenola grupām.Izmantojot elektronu mikroskopijas metodes, pētnieki atklāja arī atšķirības slāņu sakraušanā.Viņi uzskata, ka šī nesakārtotā kārtība varētu izskaidrot, kāpēc bismuta subsalicilāta struktūrai tik ilgi ir izdevies izvairīties no zinātniekiem.
Kredīts: ar Roozbeh Jafari atļauju
Grafēna sensori, kas piestiprināti pie apakšdelma, var nodrošināt nepārtrauktus asinsspiediena mērījumus.
ASINSSPIENA TETOVEJUMI
Vairāk nekā 100 gadus asinsspiediena kontrole ir nozīmējusi, ka roka ir saspiesta ar piepūšamo aproci.Tomēr viens šīs metodes trūkums ir tāds, ka katrs mērījums atspoguļo tikai nelielu cilvēka sirds un asinsvadu veselības momentuzņēmumu.Taču 2022. gadā zinātnieki izveidoja pagaidu grafēna “tetovējumu”, kas var nepārtraukti kontrolēt asinsspiedienu vairākas stundas vienlaikus (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Oglekļa sensoru bloks darbojas, nosūtot nelielas elektriskās strāvas lietotāja apakšdelmā un uzraugot, kā mainās spriegums, strāvai pārvietojoties pa ķermeņa audiem.Šī vērtība korelē ar izmaiņām asins tilpumā, ko datora algoritms var pārvērst sistoliskā un diastoliskā asinsspiediena mērījumos.Saskaņā ar vienu no pētījuma autoriem Roozbeh Jafari no Teksasas A&M universitātes, ierīce piedāvātu ārstiem neuzkrītošu veidu, kā ilgstoši uzraudzīt pacienta sirds veselību.Tas varētu arī palīdzēt medicīnas speciālistiem filtrēt svešus faktorus, kas ietekmē asinsspiedienu, piemēram, saspringtu ārsta apmeklējumu.
CILVĒKU RADĪTI RADIKĀLI
Kredīts: Mikal Schlosser/TU Denmark
Četri brīvprātīgie sēdēja klimata kontrolētā kamerā, lai pētnieki varētu izpētīt, kā cilvēki ietekmē iekštelpu gaisa kvalitāti.
Zinātnieki zina, ka tīrīšanas līdzekļi, krāsas un gaisa atsvaidzinātāji ietekmē iekštelpu gaisa kvalitāti.Pētnieki šogad atklāja, ka to spēj arī cilvēki.Ievietojot četrus brīvprātīgos kamerā, kurā tiek kontrolēts klimats, komanda atklāja, ka dabiskās eļļas uz cilvēku ādas var reaģēt ar ozonu gaisā, veidojot hidroksilgrupas (OH) radikāļus (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Pēc veidošanās šie ļoti reaģējošie radikāļi var oksidēt gaisā esošos savienojumus un radīt potenciāli kaitīgas molekulas.Ādas eļļa, kas piedalās šajās reakcijās, ir skvalēns, kas reaģē ar ozonu, veidojot 6-metil-5-hepten-2-onu (6-MHO).Pēc tam ozons reaģē ar 6-MHO, veidojot OH.Pētnieki plāno balstīties uz šo darbu, pētot, kā šo cilvēku radīto hidroksilradikāļu līmenis var atšķirties dažādos vides apstākļos.Tikmēr viņi cer, ka šie atklājumi liks zinātniekiem pārdomāt, kā viņi novērtē iekštelpu ķīmiju, jo cilvēki bieži netiek uzskatīti par emisiju avotiem.
VARDE DROŠA ZINĀTNE
Lai izpētītu ķīmiskās vielas, ko vardes izdala, lai sevi aizstāvētu, pētniekiem ir jāņem dzīvnieku ādas paraugi.Taču esošās paraugu ņemšanas metodes bieži kaitē šiem delikātajiem abiniekiem vai pat prasa eitanāziju.2022. gadā zinātnieki izstrādāja humānāku metodi varžu paraugu ņemšanai, izmantojot ierīci MasSpec Pen, kas izmanto pildspalvveida pilnšļirci, lai savāktu alkaloīdus, kas atrodas dzīvnieku aizmugurē (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Ierīci izveidoja Livija Eberlina, analītiskā ķīmiķe Teksasas Universitātē Ostinā.Sākotnēji tas bija paredzēts, lai palīdzētu ķirurgiem atšķirt veselos un vēža audus cilvēka ķermenī, taču Eberlina saprata, ka šo instrumentu var izmantot vardes pētīšanai pēc tam, kad viņa satika Stenfordas universitātes biologi Laurenu O'Konelu, kura pēta, kā vardes metabolizējas un atdala alkaloīdus. .
Kredīts: Līvija Eberlina
Masu spektrometrijas pildspalva var ņemt paraugus no indīgo varžu ādas, nekaitējot dzīvniekiem.
Pateicība: Zinātne / Zhenan Bao
Elastīgs, vadošs elektrods var izmērīt astoņkāju muskuļu elektrisko aktivitāti.
ELEKTRODI PIEMĒROTI ASTOŅKĀJIEM
Bioelektronikas projektēšana var būt kompromisa mācība.Elastīgie polimēri bieži kļūst stingri, jo uzlabojas to elektriskās īpašības.Taču pētnieku komanda, ko vadīja Stenfordas universitātes Dženana Bao, nāca klajā ar elektrodu, kas ir gan elastīgs, gan vadošs, apvienojot labāko no abām pasaulēm.Elektroda izturība ir tā bloķējošās sekcijas — katra daļa ir optimizēta tā, lai tā būtu vadoša vai kaļama, lai neitralizētu otras īpašības.Lai demonstrētu savas spējas, Bao izmantoja elektrodu, lai stimulētu neironus peļu smadzeņu stumbrā un izmērītu astoņkāju muskuļu elektrisko aktivitāti.Viņa demonstrēja abu testu rezultātus Amerikas Ķīmijas biedrības 2022. gada rudens sanāksmē.
LOŽU NEDRĪGS KOKS
Kredīts: ACS Nano
Šīs koka bruņas var atvairīt lodes ar minimāliem bojājumiem.
Šogad pētnieku komanda, kuru vadīja Huazhong Zinātnes un tehnoloģijas universitātes Huiqiao Li, izveidoja koka bruņas, kas ir pietiekami spēcīgas, lai novirzītu lodi no 9 mm revolvera (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Koksnes izturību nodrošina mainīgās lignocelulozes loksnes un šķērssaistīts siloksāna polimērs.Lignoceluloze ir izturīga pret lūzumiem, pateicoties tās sekundārajām ūdeņraža saitēm, kuras, pārraujot, var veidoties no jauna.Tikmēr elastīgais polimērs kļūst izturīgāks, kad tas tiek trāpīts.Lai izveidotu materiālu, Li smēlies iedvesmu no pirarucu, Dienvidamerikas zivs, kuras āda ir pietiekami izturīga, lai izturētu piranjas žileti asos zobus.Tā kā koka bruņas ir vieglākas nekā citi triecienizturīgi materiāli, piemēram, tērauds, pētnieki uzskata, ka kokam var būt militārs un aviācijas pielietojums.
Publicēšanas laiks: 19. decembris 2022