Ta nenavadna odkritja so letos pritegnila pozornost urednikov C&EN
avtorja Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL SKRIVNOST
Zasluge: Nat.Komun.
Struktura bizmutovega subsalicilata (Bi = roza; O = rdeča; C = siva)
Letos je ekipa raziskovalcev s Stockholmske univerze razbila stoletno skrivnost: strukturo bizmutovega subsalicilata, aktivne sestavine v Pepto-Bismolu (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Z uporabo elektronske difrakcije so raziskovalci ugotovili, da je spojina razporejena v paličaste plasti.Vzdolž središča vsake palice se kisikovi anioni izmenjujejo med tremi in štirimi bizmutovimi kationi.Salicilatni anioni se medtem koordinirajo z bizmutom prek svojih karboksilnih ali fenolnih skupin.Z uporabo tehnik elektronske mikroskopije so raziskovalci odkrili tudi razlike v zlaganju plasti.Verjamejo, da bi ta neurejena ureditev lahko pojasnila, zakaj se je struktura bizmutovega subsalicilata tako dolgo uspela izogibati znanstvenikom.
Zasluge: z dovoljenjem Roozbeh Jafari
Grafenski senzorji, pritrjeni na podlaket, lahko zagotavljajo neprekinjeno merjenje krvnega tlaka.
TETOVAŽE ZA KRVNI PRITISK
Že več kot 100 let spremljanje krvnega tlaka pomeni stiskanje roke z napihljivo manšeto.Slaba stran te metode pa je, da vsaka meritev predstavlja le majhen posnetek človekovega srčno-žilnega zdravja.Toda leta 2022 so znanstveniki ustvarili začasno "tetovažo" iz grafena, ki lahko neprekinjeno spremlja krvni tlak več ur naenkrat (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Niz senzorjev na osnovi ogljika deluje tako, da pošilja majhne električne tokove v uporabnikovo podlaket in spremlja, kako se napetost spreminja, ko se tok premika skozi telesna tkiva.Ta vrednost je v korelaciji s spremembami volumna krvi, ki jih lahko računalniški algoritem pretvori v meritve sistoličnega in diastoličnega krvnega tlaka.Po besedah enega od avtorjev študije, Roozbeha Jafarija s teksaške univerze A&M, bi naprava zdravnikom ponudila nevsiljiv način za spremljanje bolnikovega zdravja srca v daljših obdobjih.Prav tako bi lahko pomagalo zdravstvenim delavcem filtrirati tuje dejavnike, ki vplivajo na krvni tlak, kot je stresen obisk pri zdravniku.
RADIKALI, KI JIH USTAVI ČLOVEK
Zasluge: Mikal Schlosser/TU Danska
Štirje prostovoljci so sedeli v komori z nadzorovanim podnebjem, da so lahko raziskovalci preučevali, kako ljudje vplivajo na kakovost zraka v zaprtih prostorih.
Znanstveniki vedo, da čistilna sredstva, barve in osvežilci zraka vplivajo na kakovost zraka v zaprtih prostorih.Raziskovalci so letos odkrili, da lahko tudi ljudje.Z namestitvijo štirih prostovoljcev v komoro z nadzorovanim podnebjem je ekipa odkrila, da lahko naravna olja na koži ljudi reagirajo z ozonom v zraku in tako proizvedejo hidroksilne (OH) radikale (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Ko nastanejo, lahko ti zelo reaktivni radikali oksidirajo spojine v zraku in proizvedejo potencialno škodljive molekule.Kožno olje, ki sodeluje pri teh reakcijah, je skvalen, ki reagira z ozonom in tvori 6-metil-5-hepten-2-on (6-MHO).Ozon nato reagira s 6-MHO in tvori OH.Raziskovalci nameravajo nadgraditi to delo z raziskovanjem, kako se lahko ravni teh hidroksilnih radikalov, ki jih ustvari človek, spreminjajo v različnih okoljskih pogojih.Medtem upajo, da bodo zaradi teh ugotovitev znanstveniki ponovno razmislili o tem, kako ocenjujejo kemijo v zaprtih prostorih, saj ljudje pogosto niso viri emisij.
ZNANOST, VARNA ZA ŽABE
Za preučevanje kemikalij, ki jih zastrupljene žabe izločajo, da se branijo, morajo raziskovalci živalim vzeti vzorce kože.Toda obstoječe tehnike vzorčenja pogosto škodujejo tem občutljivim dvoživkam ali celo zahtevajo evtanazijo.Leta 2022 so znanstveniki razvili bolj humano metodo za vzorčenje žab z uporabo naprave, imenovane MasSpec Pen, ki uporablja peresu podoben vzorčevalnik za pobiranje alkaloidov, prisotnih na hrbtu živali (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Napravo je ustvarila Livia Eberlin, analitična kemičarka na teksaški univerzi v Austinu.Prvotno naj bi kirurgom pomagal pri razlikovanju med zdravimi in rakastimi tkivi v človeškem telesu, vendar je Eberlinova ugotovila, da bi instrument lahko uporabili za preučevanje žab, potem ko je srečala Lauren O'Connell, biologinjo na Univerzi Stanford, ki preučuje, kako žabe presnavljajo in izločajo alkaloide. .
Zasluge: Livia Eberlin
Pero za masno spektrometrijo lahko vzorči kožo strupenih žab, ne da bi poškodovale živali.
Zasluge: Znanost/Zhenan Bao
Raztegljiva, prevodna elektroda lahko meri električno aktivnost mišic hobotnice.
ELEKTRODE PRIMERNE ZA HOBOTNICO
Oblikovanje bioelektronike je lahko lekcija kompromisa.Prožni polimeri pogosto postanejo togi, ko se izboljšajo njihove električne lastnosti.Toda skupina raziskovalcev, ki jo vodi Zhenan Bao z univerze Stanford, je iznašla elektrodo, ki je hkrati raztegljiva in prevodna ter združuje najboljše iz obeh svetov.Pièce de résistance elektrode so njeni prepleteni odseki – vsak odsek je optimiziran tako, da je bodisi prevoden bodisi kovljiv, da ne vpliva na lastnosti drugega.Da bi dokazal svoje sposobnosti, je Bao z elektrodo stimuliral nevrone v možganskem deblu miši in izmeril električno aktivnost mišic hobotnice.Rezultate obeh testov je predstavila na srečanju Ameriškega kemijskega združenja jeseni 2022.
NEPREbojNI LES
Zasluge: ACS Nano
Ta lesen oklep lahko odbija naboje z minimalno škodo.
Letos je skupina raziskovalcev, ki jo vodi Huiqiao Li z Univerze za znanost in tehnologijo Huazhong, ustvarila lesen oklep, ki je dovolj močan, da odbije strel krogle iz 9 mm revolverja (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Trdnost lesa izhaja iz izmenjujočih se listov lignoceluloze in premreženega siloksanskega polimera.Lignoceluloza se upira lomljenju zaradi svojih sekundarnih vodikovih vezi, ki se lahko ponovno oblikujejo, ko se zlomijo.Medtem upogljivi polimer ob udarcu postane trdnejši.Za ustvarjanje materiala je Li črpal navdih pri pirarucuju, južnoameriški ribi s kožo, ki je dovolj čvrsta, da prenese piranjine zobe, ostre kot britev.Ker je leseni oklep lažji od drugih materialov, odpornih na udarce, kot je jeklo, raziskovalci verjamejo, da bi se les lahko uporabljal v vojski in letalstvu.
Čas objave: 19. december 2022