Тези странни открития привлякоха вниманието на редакторите на C&EN тази година
от Кристал Васкес
ПЕПТО-БИСМОЛ МИСТЕРИЯ
Кредит: Nat.Общ.
Структура на бисмутов субсалицилат (Bi = розово; O = червено; C = сиво)
Тази година екип от изследователи от Стокхолмския университет разби вековна мистерия: структурата на бисмутовия субсалицилат, активната съставка в Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Използвайки електронна дифракция, изследователите установиха, че съединението е подредено в пръчковидни слоеве.По дължината на центъра на всяка пръчка кислородните аниони се редуват между три и четири бисмутови катиона.Междувременно салицилатните аниони се координират към бисмут чрез своите карбоксилни или фенолни групи.Използвайки техники на електронна микроскопия, изследователите също откриха вариации в подреждането на слоевете.Те вярват, че тази неподредена подредба може да обясни защо структурата на бисмутовия субсалицилат е успяла да избегне учените толкова дълго.
Кредит: С любезното съдействие на Roozbeh Jafari
Графеновите сензори, залепени към предмишницата, могат да осигурят непрекъснати измервания на кръвното налягане.
ТАТУИРОВКИ ЗА КРЪВНО НАЛЯГАНЕ
Повече от 100 години следенето на кръвното Ви налягане е означавало ръката Ви да бъде притисната с надуваем маншет.Един недостатък на този метод обаче е, че всяко измерване представлява само малка моментна снимка на сърдечно-съдовото здраве на дадено лице.Но през 2022 г. учените създадоха временна графенова „татуировка“, която може непрекъснато да следи кръвното налягане в продължение на няколко часа (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Въглеродният сензорен масив работи, като изпраща малки електрически токове към предмишницата на потребителя и наблюдава как се променя напрежението, докато токът се движи през тъканите на тялото.Тази стойност корелира с промените в обема на кръвта, които компютърен алгоритъм може да преведе в измервания на систолното и диастолното кръвно налягане.Според един от авторите на изследването, Roozbeh Jafari от Texas A&M University, устройството ще предложи на лекарите ненатрапчив начин да наблюдават здравето на сърцето на пациента за продължителни периоди.Може също така да помогне на медицинските специалисти да филтрират външни фактори, които влияят на кръвното налягане - като стресиращо посещение при лекар.
РАДИКАЛИТЕ, ГЕНЕРИРАНИ ОТ ЧОВЕКА
Кредит: Микал Шлосер/ТУ Дания
Четирима доброволци седнаха в камера с контролиран климат, за да могат изследователите да проучат как хората влияят върху качеството на въздуха в затворени помещения.
Учените знаят, че почистващите продукти, боята и освежителите за въздух влияят върху качеството на въздуха в помещенията.Изследователите откриха тази година, че хората също могат.Чрез поставяне на четирима доброволци в камера с контролиран климат, екип откри, че естествените масла върху кожата на хората могат да реагират с озона във въздуха, за да произведат хидроксилни (OH) радикали (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Веднъж образувани, тези силно реактивни радикали могат да окислят съединенията във въздуха и да произведат потенциално вредни молекули.Кожното масло, което участва в тези реакции, е сквален, който реагира с озона, за да образува 6-метил-5-хептен-2-он (6-MHO).След това озонът реагира с 6-MHO, за да образува OH.Изследователите планират да надградят тази работа, като изследват как нивата на тези генерирани от човека хидроксилни радикали могат да варират при различни условия на околната среда.Междувременно те се надяват, че тези открития ще накарат учените да преосмислят начина, по който оценяват химията на закрито, тъй като хората не се разглеждат често като източници на емисии.
БЕЗОПАСНА ЗА ЖАБИТЕ НАУКА
За да проучат химикалите, които отровните жаби отделят, за да се защитят, изследователите трябва да вземат проби от кожата на животните.Но съществуващите техники за вземане на проби често вредят на тези деликатни земноводни или дори изискват евтаназия.През 2022 г. учените разработиха по-хуманен метод за вземане на проби от жабите с помощта на устройство, наречено MasSpec Pen, което използва подобен на писалка пробоотборник, за да вземе алкалоиди, присъстващи на гърба на животните (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Устройството е създадено от Ливия Еберлин, аналитичен химик в Тексаския университет в Остин.Първоначално е предназначен да помогне на хирурзите да разграничат здравите от раковите тъкани в човешкото тяло, но Еберлин осъзна, че инструментът може да се използва за изследване на жаби, след като се срещна с Лорън О'Конъл, биолог от Станфордския университет, който изучава как жабите метаболизират и отделят алкалоиди .
Кредит: Ливия Еберлин
Писалка за масспектрометрия може да вземе проби от кожата на отровни жаби, без да наранява животните.
Кредит: Science/Zhenan Bao
Разтеглив проводящ електрод може да измерва електрическата активност на мускулите на октопода.
ЕЛЕКТРОДИ ПОДХОДЯЩИ ЗА ОКТОПОД
Проектирането на биоелектроника може да бъде урок по компромис.Гъвкавите полимери често стават твърди, когато техните електрически свойства се подобрят.Но екип от изследователи, ръководен от Женан Бао от Станфордския университет, излезе с електрод, който е едновременно разтеглив и проводим, съчетавайки най-доброто от двата свята.Pièce de résistance на електрода са неговите взаимосвързани секции - всяка секция е оптимизирана да бъде или проводима, или ковка, така че да не противодейства на свойствата на другата.За да демонстрира способностите си, Бао използва електрода, за да стимулира неврони в мозъчния ствол на мишки и да измери електрическата активност на мускулите на октопод.Тя показа резултатите от двата теста на срещата на Американското химическо дружество през есента на 2022 г.
КУРСИМО ДЪРВО
Кредит: ACS Nano
Тази дървена броня може да отблъсне куршуми с минимални щети.
Тази година екип от изследователи, ръководен от Huiqiao Li от Университета за наука и технологии Huazhong, създаде дървена броня, достатъчно здрава, за да отклони изстрел от куршум от 9 mm револвер (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Силата на дървото идва от неговите редуващи се листове от лигноцелулоза и омрежен силоксанов полимер.Лигноцелулозата е устойчива на счупване благодарение на своите вторични водородни връзки, които могат да се образуват отново, когато се счупят.Междувременно гъвкавият полимер става по-здрав при удар.За да създаде материала, Ли черпи вдъхновение от пираруку, южноамериканска риба с достатъчно здрава кожа, за да издържи острите като бръснач зъби на пираня.Тъй като дървената броня е по-лека от други устойчиви на удар материали, като стомана, изследователите смятат, че дървото може да има военни и авиационни приложения.
Време на публикуване: 19 декември 2022 г