Dizze eigensinnige ûntdekkingen fongen dit jier de oandacht fan C&EN-redakteuren
troch Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL MYSTERY
Kredyt: Nat.Commun.
Bismuth subsalicylate's struktuer (Bi = roze; O = read; C = griis)
Dit jier hat in team fan ûndersikers fan 'e Universiteit fan Stockholm in ieu-âld mystearje kreake: de struktuer fan bismutsubsalicylat, de aktive yngrediïnt yn Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Mei help fan elektrondiffraksje fûnen de ûndersikers dat de ferbining yn rodlike lagen is arranzjearre.Lâns it sintrum fan elke roede wikselje soerstofanionen ôf tusken it oerbrêgjen fan trije en fjouwer bismutkationen.De salicylate-anionen koördinearje yntusken mei bismut troch har karboksyl- as fenolike groepen.Mei elektroanenmikroskopytechniken ûntdutsen de ûndersikers ek fariaasjes yn 'e laachstapeling.Se leauwe dat dizze ûnregelmjittige regeling kin ferklearje wêrom't de struktuer fan bismuth subsalicylate it sa lang slagge is om wittenskippers te ûntkommen.
Credit: Courtesy of Roozbeh Jafari
Graphene-sensors dy't oan 'e ûnderearm binne fêstmakke kinne trochgeande bloeddrukmjittingen leverje.
BLOEDDRUK TATTOOS
Al mear as 100 jier hat it kontrolearjen fan jo bloeddruk betsjutte dat jo earm mei in opblaasbare manchet knipt wurde.Ien neidiel fan dizze metoade is lykwols dat elke mjitting allinich in lyts momintopname is fan 'e kardiovaskulêre sûnens fan in persoan.Mar yn 2022 makken wittenskippers in tydlike grafene "tattoo" dy't de bloeddruk kontinu kin kontrolearje foar ferskate oeren tagelyk (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).De koalstof-basearre sensorarray wurket troch lytse elektryske streamingen yn 'e foarearm fan' e drager te stjoeren en te kontrolearjen hoe't de spanning feroaret as de stroom troch de weefsels fan it lichem beweecht.Dizze wearde korrelearret mei feroaringen yn bloedvolumint, wat in kompjûteralgoritme kin oersette yn systolike en diastolike bloeddrukmjittingen.Neffens ien fan 'e auteurs fan' e stúdzje, Roozbeh Jafari fan 'e Texas A&M University, soe it apparaat dokters in ûnopfallende manier biede om de hertsûnens fan in pasjint oer langere perioaden te kontrolearjen.It kin medyske professionals ek helpe by it filterjen fan bûtenlânske faktoaren dy't ynfloed hawwe op bloeddruk - lykas in stressfolle besite oan 'e dokter.
HUMAN-GENERATED RADICALEN
Credit: Mikal Schlosser/TU Denmark
Fjouwer frijwilligers sieten yn in klimaat-kontroleare keamer, sadat ûndersikers kinne ûndersykje hoe't minsken ynfloed hawwe op de luchtkwaliteit binnen.
Wittenskippers witte dat skjinmakprodukten, ferve en luchtferfrissers allegear ynfloed hawwe op de kwaliteit fan 'e binnenlucht.Undersikers ûntdutsen dit jier dat minsken ek kinne.Troch fjouwer frijwilligers yn in klimaat-kontroleare keamer te pleatsen, ûntduts in team dat natuerlike oaljes op 'e hûd fan minsken kinne reagearje mei ozon yn' e loft om hydroxyl (OH) radikalen te produsearjen (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Ienris foarme, kinne dizze tige reaktive radikalen oksidearje yn 'e loft ferbiningen en produsearje potinsjeel skealike molekulen.De hûdoalje dy't meidocht oan dizze reaksjes is squalene, dat reagearret mei ozon om 6-methyl-5-hepten-2-one (6-MHO) te foarmjen.Ozon reagearret dan mei 6-MHO om OH te foarmjen.De ûndersikers binne fan plan om op dit wurk te bouwen troch te ûndersiikjen hoe't nivo's fan dizze troch de minske generearre hydroxylradikalen kinne ferskille ûnder ferskate omjouwingsomstannichheden.Yn 'e tuskentiid hoopje se dat dizze befiningen wittenskippers sille opnij neitinke oer hoe't se binnenskiekunde beoardielje, om't minsken net faak wurde sjoen as boarnen fan emissies.
FROG-SAFE SCIENCE
Om de gemikaliën te bestudearjen dy't gif kikkerts útskiede om harsels te ferdigenjen, moatte ûndersikers hûdmonsters nimme fan 'e bisten.Mar besteande sampling techniken faak skea dizze delikate amfibyen of sels eutanasy nedich.Yn 2022 ûntwikkele wittenskippers in mear humane metoade om de kikkerts te stekken mei in apparaat neamd de MasSpec Pen, dy't in pinne-like sampler brûkt om alkaloïden op te heljen dy't oanwêzich binne op 'e rêch fan' e bisten (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).It apparaat is makke troch Livia Eberlin, in analytysk skiekundige oan 'e Universiteit fan Teksas yn Austin.It wie oarspronklik bedoeld om sjirurgen te helpen ûnderskied te meitsjen tusken sûne en kankerige weefsels yn it minsklik lichem, mar Eberlin realisearre dat it ynstrumint koe wurde brûkt om kikkerts te studearjen neidat se Lauren O'Connell moete, in biolooch oan 'e Stanford University dy't studearret hoe't kikkerts alkaloïden metabolisearje en sequesterje. .
Credit: Livia Eberlin
In massaspektrometrypen kin de hûd fan giftige kikkerts probearje sûnder de bisten skea te meitsjen.
Kredyt: Wittenskip / Zhenan Bao
In stretchy, conductive elektrode kin de elektryske aktiviteit fan 'e spieren fan in octopus mjitte.
ELEKTRODEN FIT FOAR IN OCTOPUS
It ûntwerpen fan bioelektroanika kin in les wêze yn kompromis.Fleksibele polymers wurde faak stiif as har elektryske eigenskippen ferbetterje.Mar in team fan ûndersikers ûnder lieding fan Zhenan Bao fan Stanford University kaam mei in elektrode dy't sawol stretchy en conductive is, en it bêste fan beide wrâlden kombinearret.It diel fan 'e wjerstân fan' e elektrode is syn yninoar sletten seksjes - elke seksje is optimalisearre om konduktyf of smeedber te wêzen om de eigenskippen fan 'e oare net tsjin te gean.Om syn kapasiteiten te demonstrearjen, brûkte Bao de elektrode om neuroanen yn 'e harsensstamme fan mûzen te stimulearjen en de elektryske aktiviteit fan' e spieren fan in octopus te mjitten.Se toande de resultaten fan beide tests op 'e Fall 2022-gearkomste fan' e American Chemical Society.
BULLETPROOF HOUT
Kredyt: ACS Nano
Dit houten pânser kin kûgels ôfwize mei minimale skea.
Dit jier makke in team fan ûndersikers ûnder lieding fan Huiqiao Li fan Huazhong University of Science and Technology in houten pânser dy't sterk genôch is om in kûgelskot fan in 9 mm revolver ôf te kearen (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).De sterkte fan it hout komt fan syn ôfwikseljende platen fan lignocellulose en in cross-linked siloxane polymeer.De lignocellulose ferset brekken troch syn sekundêre wetterstofbânen, dy't opnij foarmje kinne as se brekke.Underwilens wurdt it fleksibele polymeer steviger as it rekket.Om it materiaal te meitsjen, luts Li ynspiraasje út pirarucu, in Súd-Amerikaanske fisk mei hûd taai genôch om de skerpe tosken fan in piranha te wjerstean.Om't it houten pânser lichter is as oare ynfloedbestindige materialen, lykas stiel, leauwe de ûndersikers dat it hout militêre en loftfeartapplikaasjes kin hawwe.
Post tiid: Dec-19-2022