Hierdie eienaardige ontdekkings het vanjaar die aandag van C&EN-redakteurs getrek
deur Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL MYSTERIE
Krediet: Nat.Commun.
Bismut subsalisilaat se struktuur (Bi = pienk; O = rooi; C = grys)
Vanjaar het 'n span navorsers van die Universiteit van Stockholm 'n eeu-oue raaisel gekraak: die struktuur van bismutsubsalisilaat, die aktiewe bestanddeel in Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Met behulp van elektrondiffraksie het die navorsers gevind dat die verbinding in staafagtige lae gerangskik is.Langs die middel van elke staaf wissel suurstofanione tussen die oorbrugging van drie en vier bismutkatione.Die salisilaat-anione koördineer intussen tot bismut deur óf hul karboksiel- óf fenoliese groepe.Met behulp van elektronmikroskopie-tegnieke het die navorsers ook variasies in die laagstapeling ontdek.Hulle glo hierdie wanordelike reëling kan verklaar waarom bismut-subsalisilaat se struktuur daarin geslaag het om wetenskaplikes so lank te ontduik.
Krediet: Met vergunning van Roozbeh Jafari
Grafeensensors wat aan die voorarm vasgeheg is, kan deurlopende bloeddrukmetings verskaf.
BLOEDDRUKTATOEGERS
Vir meer as 100 jaar het die monitering van jou bloeddruk beteken dat jou arm met 'n opblaasbare manchet gedruk word.Een nadeel van hierdie metode is egter dat elke meting slegs 'n klein momentopname van 'n persoon se kardiovaskulêre gesondheid verteenwoordig.Maar in 2022 het wetenskaplikes ’n tydelike grafeen-“tattoo” geskep wat deurlopend bloeddruk vir etlike ure op ’n slag kan monitor (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Die koolstofgebaseerde sensorreeks werk deur klein elektriese strome in die draer se voorarm te stuur en te monitor hoe die spanning verander soos die stroom deur die liggaam se weefsels beweeg.Hierdie waarde korreleer met veranderinge in bloedvolume, wat 'n rekenaaralgoritme kan vertaal in sistoliese en diastoliese bloeddrukmetings.Volgens een van die studie se skrywers, Roozbeh Jafari van Texas A&M Universiteit, sou die toestel dokters 'n onopvallende manier bied om 'n pasiënt se hartgesondheid oor lang tydperke te monitor.Dit kan ook mediese spesialiste help om eksterne faktore wat bloeddruk beïnvloed - soos 'n stresvolle besoek aan die dokter, uit te filter.
MENSGEGENEREERDE RADIKALE
Krediet: Mikal Schlosser/TU Denmark
Vier vrywilligers het in 'n klimaatbeheerde kamer gesit sodat navorsers kon bestudeer hoe mense binnenshuise luggehalte beïnvloed.
Wetenskaplikes weet dat skoonmaakmiddels, verf en lugverfrissers almal binnenshuise luggehalte beïnvloed.Navorsers het vanjaar ontdek dat mense ook kan.Deur vier vrywilligers binne 'n klimaatbeheerde kamer te plaas, het 'n span ontdek dat natuurlike olies op mense se vel met osoon in die lug kan reageer om hidroksiel (OH) radikale te produseer (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Sodra dit gevorm is, kan hierdie hoogs reaktiewe radikale verbindings in die lug oksideer en potensieel skadelike molekules produseer.Die velolie wat aan hierdie reaksies deelneem, is squaleen, wat met osoon reageer om 6-metiel-5-hepten-2-one (6-MHO) te vorm.Osoon reageer dan met 6-MHO om OH te vorm.Die navorsers beplan om op hierdie werk voort te bou deur te ondersoek hoe vlakke van hierdie mensgegenereerde hidroksielradikale onder verskillende omgewingstoestande kan verskil.Intussen hoop hulle dat hierdie bevindinge wetenskaplikes sal laat heroorweeg hoe hulle binnenshuise chemie beoordeel, aangesien mense nie dikwels as bronne van emissies gesien word nie.
PADDA-VEILIGE WETENSKAP
Om die chemikalieë te bestudeer wat gifpaddas uitskei om hulself te verdedig, moet navorsers velmonsters van die diere neem.Maar bestaande steekproeftegnieke benadeel dikwels hierdie delikate amfibieë of vereis selfs genadedood.In 2022 het wetenskaplikes 'n meer menslike metode ontwikkel om die paddas te monster met behulp van 'n toestel genaamd die MasSpec Pen, wat 'n penagtige monsternemer gebruik om alkaloïede wat op die rug van die diere voorkom, op te tel (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Die toestel is geskep deur Livia Eberlin, 'n analitiese chemikus aan die Universiteit van Texas in Austin.Dit was oorspronklik bedoel om chirurge te help om te onderskei tussen gesonde en kankeragtige weefsels in die menslike liggaam, maar Eberlin het besef die instrument kan gebruik word om paddas te bestudeer nadat sy Lauren O'Connell, 'n bioloog aan die Stanford Universiteit ontmoet het wat bestudeer hoe paddas metaboliseer en alkaloïede sekwestreer .
Krediet: Livia Eberlin
’n Massaspektrometriepen kan die vel van gifpaddas proe sonder om die diere te benadeel.
Krediet: Wetenskap/Zhenan Bao
'n Rekbare, geleidende elektrode kan die elektriese aktiwiteit van 'n seekat se spiere meet.
ELEKTRODE PAS VIR 'N SEEEKAT
Die ontwerp van bio-elektronika kan 'n les in kompromie wees.Buigsame polimere word dikwels styf soos hul elektriese eienskappe verbeter.Maar 'n span navorsers onder leiding van Stanford Universiteit se Zhenan Bao het met 'n elektrode vorendag gekom wat beide rekbaar en geleidend is, wat die beste van albei wêrelde kombineer.Die deel van die weerstand van die elektrode is sy ineensluitende gedeeltes - elke gedeelte is geoptimaliseer om óf geleidend óf smeebaar te wees om nie die eienskappe van die ander teen te werk nie.Om sy vermoëns te demonstreer, het Bao die elektrode gebruik om neurone in die breinstam van muise te stimuleer en die elektriese aktiwiteit van 'n seekat se spiere te meet.Sy het die resultate van albei toetse by die Amerikaanse Chemiese Vereniging se herfs 2022-vergadering ten toon gestel.
KOELVEISTE HOUT
Krediet: ACS Nano
Hierdie houtwapens kan koeëls met minimale skade afweer.
Hierdie jaar het 'n span navorsers onder leiding van Huiqiao Li van die Huazhong Universiteit van Wetenskap en Tegnologie 'n houtpantser geskep wat sterk genoeg is om 'n koeëlskoot van 'n 9 mm-rewolwer af te keer (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Die hout se sterkte kom van sy afwisselende velle lignosellulose en 'n kruisgebonde siloksaanpolimeer.Die lignosellulose weerstaan breking danksy sy sekondêre waterstofbindings, wat weer kan vorm wanneer dit gebreek word.Intussen word die buigbare polimeer stewiger wanneer dit getref word.Om die materiaal te skep, het Li inspirasie geput uit pirarucu, 'n Suid-Amerikaanse vis met vel wat taai genoeg is om 'n piranha se vlymskerp tande te weerstaan.Omdat die houtwapens ligter is as ander impakbestande materiale, soos staal, glo die navorsers dat die hout militêre en lugvaarttoepassings kan hê.
Postyd: 19 Desember 2022