Te dziwaczne odkrycia przykuły w tym roku uwagę redaktorów C&EN
autorstwa Krystal Vasquez
TAJEMNICA PEPTO-BISMOLOWA
Źródło: Nat.Komuna.
Struktura podsalicylanu bizmutu (Bi = różowy; O = czerwony; C = szary)
W tym roku zespół naukowców z Uniwersytetu Sztokholmskiego rozwikłał stuletnią tajemnicę: strukturę subsalicylanu bizmutu, aktywnego składnika Pepto-Bismolu (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Korzystając z dyfrakcji elektronów, naukowcy odkryli, że związek jest ułożony w warstwy przypominające pręciki.Wzdłuż środka każdego pręta aniony tlenu naprzemiennie łączą trzy i cztery kationy bizmutu.Tymczasem aniony salicylanowe koordynują bizmut poprzez grupy karboksylowe lub fenolowe.Korzystając z technik mikroskopii elektronowej, naukowcy odkryli również różnice w układaniu warstw.Uważają, że ten nieuporządkowany układ może wyjaśniać, dlaczego struktura subsalicylanu bizmutu tak długo umykała naukowcom.
Źródło: dzięki uprzejmości Roozbeh Jafari
Czujniki grafenowe przyczepione do przedramienia mogą zapewnić ciągły pomiar ciśnienia krwi.
TATUAŻE NA CIŚNIENIE KRWI
Przez ponad 100 lat monitorowanie ciśnienia krwi oznaczało ściskanie ramienia za pomocą nadmuchiwanego mankietu.Wadą tej metody jest jednak to, że każdy pomiar reprezentuje tylko niewielką migawkę stanu układu sercowo-naczyniowego danej osoby.Ale w 2022 roku naukowcy stworzyli tymczasowy „tatuaż” grafenowy, który może nieprzerwanie monitorować ciśnienie krwi przez kilka godzin (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Oparta na węglu matryca czujników działa poprzez wysyłanie niewielkich prądów elektrycznych do przedramienia użytkownika i monitorowanie zmian napięcia, gdy prąd przepływa przez tkanki ciała.Wartość ta koreluje ze zmianami objętości krwi, które algorytm komputerowy może przełożyć na pomiary ciśnienia skurczowego i rozkurczowego.Według jednego z autorów badania, Roozbeha Jafari z Texas A&M University, urządzenie zapewni lekarzom dyskretny sposób monitorowania zdrowia serca pacjenta przez dłuższy czas.Może również pomóc lekarzom odfiltrować czynniki zewnętrzne, które wpływają na ciśnienie krwi, takie jak stresująca wizyta u lekarza.
RODNIKI POCHODZONE PRZEZ CZŁOWIEKA
Źródło: Mikal Schlosser/TU Dania
Czterech ochotników siedziało w klimatyzowanej komorze, aby naukowcy mogli badać, w jaki sposób ludzie wpływają na jakość powietrza w pomieszczeniach.
Naukowcy wiedzą, że środki czyszczące, farby i odświeżacze powietrza wpływają na jakość powietrza w pomieszczeniach.Naukowcy odkryli w tym roku, że ludzie też mogą.Umieszczając czterech ochotników w klimatyzowanej komorze, zespół odkrył, że naturalne oleje na ludzkiej skórze mogą reagować z ozonem w powietrzu, tworząc rodniki hydroksylowe (OH) (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Po utworzeniu te wysoce reaktywne rodniki mogą utleniać związki unoszące się w powietrzu i wytwarzać potencjalnie szkodliwe cząsteczki.Tłuszczem skóry biorącym udział w tych reakcjach jest skwalen, który reaguje z ozonem tworząc 6-metylo-5-hepten-2-on (6-MHO).Ozon następnie reaguje z 6-MHO, tworząc OH.Naukowcy planują wykorzystać wyniki tych prac, badając, w jaki sposób poziomy rodników hydroksylowych wytwarzanych przez człowieka mogą zmieniać się w różnych warunkach środowiskowych.W międzyczasie mają nadzieję, że te odkrycia skłonią naukowców do ponownego przemyślenia sposobu oceny chemii w pomieszczeniach, ponieważ ludzie nie są często postrzegani jako źródło emisji.
NAUKA BEZPIECZNA ŻAB
Aby zbadać substancje chemiczne wydzielane przez trujące żaby w celu obrony, naukowcy muszą pobrać próbki skóry zwierząt.Jednak istniejące techniki pobierania próbek często szkodzą tym delikatnym płazom, a nawet wymagają eutanazji.W 2022 roku naukowcy opracowali bardziej humanitarną metodę pobierania próbek żab za pomocą urządzenia o nazwie MasSpec Pen, które wykorzystuje przypominający długopis próbnik do zbierania alkaloidów obecnych na grzbiecie zwierząt (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Urządzenie zostało stworzone przez Livię Eberlin, analityczkę chemiczną z University of Texas w Austin.Pierwotnie miał pomóc chirurgom odróżnić zdrowe i rakowe tkanki w ludzkim ciele, ale Eberlin zdał sobie sprawę, że instrument może być używany do badania żab po tym, jak poznała Lauren O'Connell, biolog z Uniwersytetu Stanforda, która bada, w jaki sposób żaby metabolizują i sekwestrują alkaloidy .
Źródło: Livia Eberlin
Pióro do spektrometrii mas może pobierać próbki skóry trujących żab bez szkody dla zwierząt.
Źródło: Science/Zhenan Bao
Elastyczna, przewodząca elektroda może mierzyć aktywność elektryczną mięśni ośmiornicy.
ELEKTRODY PASUJĄ DO OŚMIORNICY
Projektowanie bioelektroniki może być lekcją kompromisu.Elastyczne polimery często stają się sztywne, gdy poprawiają się ich właściwości elektryczne.Ale zespół naukowców kierowany przez Zhenan Bao z Uniwersytetu Stanforda opracował elektrodę, która jest zarówno rozciągliwa, jak i przewodząca, łącząc najlepsze cechy obu światów.Pièce de résistance elektrody to jej zazębiające się sekcje — każda sekcja jest zoptymalizowana pod kątem przewodzenia lub plastyczności, aby nie przeciwdziałać właściwościom drugiej.Aby zademonstrować swoje możliwości, Bao użył elektrody do stymulacji neuronów w pniu mózgu myszy i zmierzenia aktywności elektrycznej mięśni ośmiornicy.Wyniki obu testów zaprezentowała na spotkaniu American Chemical Society jesienią 2022 roku.
KULOODPORNE DREWNO
Źródło: ACS Nano
Ta drewniana zbroja może odpychać pociski przy minimalnych uszkodzeniach.
W tym roku zespół naukowców kierowany przez Huiqiao Li z Huazhong University of Science and Technology stworzył drewnianą zbroję wystarczająco mocną, aby odbić pocisk wystrzelony z rewolweru kalibru 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Wytrzymałość drewna wynika z naprzemiennych warstw lignocelulozy i usieciowanego polimeru siloksanowego.Lignoceluloza jest odporna na pękanie dzięki drugorzędowym wiązaniom wodorowym, które mogą ponownie powstać po zerwaniu.Tymczasem giętki polimer staje się mocniejszy po uderzeniu.Aby stworzyć materiał, Li czerpał inspirację z pirarucu, południowoamerykańskiej ryby o skórze wystarczająco twardej, by wytrzymać ostre jak brzytwa zęby piranii.Ponieważ drewniany pancerz jest lżejszy niż inne materiały odporne na uderzenia, takie jak stal, naukowcy są przekonani, że drewno może znaleźć zastosowanie w wojsku i lotnictwie.
Czas postu: 19 grudnia 2022 r