Need omapärased avastused tõmbasid sel aastal C&EN-i toimetajate tähelepanu
autor Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOLI MÜSTEERIUM
Krediit: Nat.Commun.
Vismuti subsalitsülaadi struktuur (Bi = roosa; O = punane; C = hall)
Sel aastal purustas Stockholmi ülikooli teadlaste rühm sajandivanuse mõistatuse: vismutisubsalitsülaadi, Pepto-Bismoli toimeaine (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0) struktuur.Elektronide difraktsiooni kasutades leidsid teadlased, et ühend on paigutatud varraste kihtidena.Iga varda keskosas sillavad hapnikuanioonid vaheldumisi kolme ja nelja vismuti katiooniga.Vahepeal koordineeruvad salitsülaadi anioonid vismutiga kas oma karboksüül- või fenoolrühmade kaudu.Elektronmikroskoopia tehnikaid kasutades avastasid teadlased ka kihtide virnastamise erinevusi.Nad usuvad, et see segane paigutus võib selgitada, miks vismutsubsalitsülaadi struktuur on suutnud teadlastest nii kaua kõrvale hiilida.
Krediit: Roozbeh Jafari loal
Küünarvarre külge kinnitatud grafeeniandurid võimaldavad pidevat vererõhu mõõtmist.
VERERÕHU TÄTOVINGUD
Enam kui 100 aastat on vererõhu jälgimine tähendanud seda, et käsi on täispuhutava mansetiga pigistatud.Selle meetodi üks negatiivne külg on aga see, et iga mõõtmine kujutab endast vaid väikest ülevaadet inimese südame-veresoonkonna tervisest.Kuid 2022. aastal lõid teadlased ajutise grafeenist tätoveeringu, mis suudab mitu tundi järjest vererõhku pidevalt jälgida (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Süsinikupõhine andurite massiiv toimib, saates väikese elektrivoolu kandja küünarvarre ja jälgides, kuidas pinge muutub, kui vool liigub läbi keha kudede.See väärtus korreleerub veremahu muutustega, mida arvutialgoritm võib teisendada süstoolse ja diastoolse vererõhu mõõtmiseks.Uuringu ühe autori, Roozbeh Jafari Texase A&M ülikoolist, sõnul pakuks seade arstidele märkamatut viisi patsiendi südame tervise jälgimiseks pikema aja jooksul.Samuti võib see aidata meditsiinitöötajatel filtreerida välja kõrvalised tegurid, mis mõjutavad vererõhku, nagu stressirohke visiit arsti juurde.
INIMESE TEKKINUD RADIKAALID
Krediit: Mikal Schlosser / TLÜ Taani
Neli vabatahtlikku istus kontrollitud kliimaga kambris, et teadlased saaksid uurida, kuidas inimesed siseõhu kvaliteeti mõjutavad.
Teadlased teavad, et puhastusvahendid, värvid ja õhuvärskendajad mõjutavad siseõhu kvaliteeti.Teadlased avastasid sel aastal, et ka inimesed saavad hakkama.Pannes neli vabatahtlikku kontrollitud kliimaga kambrisse, avastas töörühm, et inimeste nahal olevad looduslikud õlid võivad reageerida õhus leiduva osooniga, tekitades hüdroksüül- (OH) radikaale (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Pärast moodustumist võivad need väga reaktsioonivõimelised radikaalid oksüdeerida õhus olevaid ühendeid ja tekitada potentsiaalselt kahjulikke molekule.Nendes reaktsioonides osalev nahaõli on skvaleen, mis reageerib osooniga, moodustades 6-metüül-5-hepteen-2-ooni (6-MHO).Seejärel reageerib osoon 6-MHO-ga, moodustades OH.Teadlased kavatsevad sellele tööle tugineda, uurides, kuidas nende inimeste loodud hüdroksüülradikaalide tasemed võivad erinevates keskkonnatingimustes erineda.Seni loodavad nad, et need leiud panevad teadlasi ümber mõtlema, kuidas nad siseruumides kasutatavat keemiat hindavad, kuna inimesi ei peeta sageli heiteallikateks.
KONNAOHTU TEADUS
Et uurida kemikaale, mida mürgised konnad enda kaitseks eritavad, peavad teadlased võtma loomadelt nahaproove.Kuid olemasolevad proovivõtumeetodid kahjustavad sageli neid õrnu kahepaikseid või nõuavad isegi eutanaasiat.2022. aastal töötasid teadlased välja humaansema meetodi konnade proovide võtmiseks MasSpec Peni-nimelise seadme abil, mis kasutab loomade seljal olevate alkaloidide kogumiseks pliiatsilaadset proovivõtturit (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Seadme lõi Livia Eberlin, Austini Texase ülikooli analüütiline keemik.Algselt oli see mõeldud selleks, et aidata kirurgidel eristada inimkeha terveid ja vähkkasvajaid kudesid, kuid Eberlin mõistis pärast seda, kui ta kohtus Stanfordi ülikooli bioloogi Lauren O'Connelliga, kes uurib, kuidas konnad metaboliseerivad ja eraldavad alkaloide, seda instrumenti kasutada konnade uurimiseks. .
Krediit: Livia Eberlin
Massispektromeetria pliiats võib võtta proove mürkkonnade nahast loomi kahjustamata.
Krediit: Teadus / Zhenan Bao
Veniv juhtiv elektrood võib mõõta kaheksajala lihaste elektrilist aktiivsust.
ELEKTROODID SOBIvad KAHEKJAJALE
Bioelektroonika kujundamine võib olla kompromisside õppetund.Painduvad polümeerid muutuvad sageli jäigaks, kui nende elektrilised omadused paranevad.Kuid Stanfordi ülikooli Zhenan Bao juhitud teadlaste meeskond tuli välja elektroodi, mis on ühtaegu veniv ja juhtiv, ühendades mõlema maailma parimad omadused.Elektroodi pièce de resistance on selle blokeerivad sektsioonid – iga sektsioon on optimeeritud nii, et see oleks juhtiv või tempermalmist, et mitte kahjustada teise omadusi.Oma võimete demonstreerimiseks kasutas Bao elektroodi hiirte ajutüve neuronite stimuleerimiseks ja kaheksajala lihaste elektrilise aktiivsuse mõõtmiseks.Ta tutvustas mõlema testi tulemusi American Chemical Society 2022. aasta sügisesel koosolekul.
KUULIKINDLUS PUIT
Krediit: ACS Nano
See puidust soomus suudab kuulid tõrjuda minimaalse kahjuga.
Sel aastal lõi Huazhongi teadus- ja tehnoloogiaülikooli Huiqiao Li juhitud teadlaste meeskond puidust soomusrüü, mis on piisavalt tugev, et tõrjuda 9 mm revolvrist kuuli tuli (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Puidu tugevus tuleneb selle vahelduvatest lignotselluloosi ja ristseotud siloksaanpolümeeri lehtedest.Lignotselluloos on purunemiskindel tänu sekundaarsetele vesiniksidemetele, mis võivad purunemisel uuesti moodustuda.Samal ajal muutub painduv polümeer löögi korral tugevamaks.Materjali loomiseks ammutas Li inspiratsiooni Lõuna-Ameerika kalast pirarucust, mille nahk on piisavalt sitke, et taluda piraaja habemenuga teravaid hambaid.Kuna puidust soomus on kergem kui muud löögikindlad materjalid, näiteks teras, usuvad teadlased, et puidul võib olla sõjalisi ja lennunduslikke rakendusi.
Postitusaeg: 19. detsember 2022