Цього року ці дивні відкриття привернули увагу редакторів C&EN
Крістал Васкес
ПЕПТО-БІСМОЛЬНА ЗАГАДКА
Авторство: Нац.Комун.
Структура субсаліцилату вісмуту (Bi = рожевий; O = червоний; C = сірий)
Цього року команда дослідників зі Стокгольмського університету розкрила столітню таємницю: структуру субсаліцилату вісмуту, активного інгредієнта в Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Використовуючи дифракцію електронів, дослідники виявили, що сполука розташована у вигляді стрижневих шарів.Уздовж центру кожного стрижня аніони кисню чергуються між трьома і чотирма катіонами вісмуту.Саліцилатні аніони, тим часом, координуються з вісмутом через свої карбоксильні або фенольні групи.Використовуючи методи електронної мікроскопії, дослідники також виявили варіації у нанесенні шарів.Вони вважають, що це невпорядковане розташування може пояснити, чому структура субсаліцилату вісмуту так довго уникала вчених.
Авторство: надано Roozbeh Jafari
Графенові датчики, прикріплені до передпліччя, можуть забезпечити безперервне вимірювання артеріального тиску.
ТАТУЮВАННЯ АРТЕРІАЛЬНОГО ТИСКУ
Понад 100 років моніторинг артеріального тиску означав стискання руки надувною манжетою.Однак одним недоліком цього методу є те, що кожне вимірювання являє собою лише невеликий знімок стану серцево-судинної системи людини.Але в 2022 році вчені створили тимчасове графенове «татуювання», яке може безперервно контролювати артеріальний тиск протягом кількох годин поспіль (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Матриця датчиків на основі вуглецю працює, посилаючи невеликі електричні струми в передпліччя користувача та відстежуючи, як змінюється напруга, коли струм рухається через тканини тіла.Це значення корелює зі змінами об’єму крові, які комп’ютерний алгоритм може перетворити на вимірювання систолічного та діастолічного артеріального тиску.За словами одного з авторів дослідження, Розбеха Джафарі з Техаського університету A&M, пристрій запропонує лікарям ненав’язливий спосіб стежити за здоров’ям серця пацієнта протягом тривалого часу.Це також може допомогти медичним працівникам відфільтрувати сторонні фактори, які впливають на артеріальний тиск, наприклад стресовий візит до лікаря.
РАДИКАЛИ, ПОРОДЖЕНІ ЛЮДИНОЮ
Авторство зображення: Мікал Шлоссер/ТУ Данії
Четверо добровольців сиділи в камері з кліматичним контролем, щоб дослідники могли вивчити, як люди впливають на якість повітря в приміщенні.
Вчені знають, що чистячі засоби, фарби та освіжувачі повітря впливають на якість повітря в приміщенні.Цього року дослідники виявили, що люди теж можуть.Помістивши чотирьох добровольців у камеру з кліматичним контролем, команда виявила, що природні олії на шкірі людей можуть реагувати з озоном у повітрі, утворюючи гідроксильні (OH) радикали (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Утворившись, ці високореакційноздатні радикали можуть окислювати сполуки, що містяться в повітрі, і виробляти потенційно шкідливі молекули.Шкірний жир, який бере участь у цих реакціях, — це сквален, який реагує з озоном з утворенням 6-метил-5-гептен-2-ону (6-MHO).Потім озон реагує з 6-MHO з утворенням OH.Дослідники планують продовжити цю роботу, досліджуючи, як рівні цих створених людиною гідроксильних радикалів можуть змінюватися в різних умовах навколишнього середовища.Тим часом вони сподіваються, що ці висновки змусять вчених переглянути спосіб оцінки хімії в приміщенні, оскільки люди не часто вважаються джерелами викидів.
БЕЗПЕЧНА ДЛЯ ЖАБ НАУКА
Щоб вивчити хімічні речовини, які отрута жаб виділяє для захисту, дослідники повинні взяти зразки шкіри у тварин.Але існуючі методи відбору зразків часто завдають шкоди цим делікатним амфібіям або навіть вимагають евтаназії.У 2022 році вчені розробили більш гуманний метод відбору зразків жаб за допомогою пристрою під назвою MasSpec Pen, який використовує пробовідбірник, схожий на ручку, щоб забрати алкалоїди, присутні на спині тварин (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Пристрій створила Лівія Еберлін, хімік-аналітик з Техаського університету в Остіні.Спочатку він мав допомогти хірургам розрізняти здорові та ракові тканини в організмі людини, але Еберлін зрозуміла, що інструмент можна використовувати для вивчення жаб після того, як вона зустріла Лорен О'Коннелл, біолога зі Стенфордського університету, яка вивчає, як жаби метаболізують і виділяють алкалоїди. .
Авторство: Лівія Еберлін
Мас-спектрометрична ручка може брати зразки шкіри отруйних жаб, не завдаючи шкоди тваринам.
Авторство: Science/Zhenan Bao
Еластичний провідний електрод може вимірювати електричну активність м’язів восьминога.
ЕЛЕКТРОДИ ПІДХОДЯТЬ ДЛЯ ВОСЬМИНОГА
Проектування біоелектроніки може стати уроком компромісу.Гнучкі полімери часто стають жорсткими, оскільки їхні електричні властивості покращуються.Але група дослідників під керівництвом Дженана Бао зі Стенфордського університету розробила електрод, який одночасно є еластичним і провідним і поєднує в собі найкраще з обох світів.Pièce de résistance електрода — це його з’єднані секції — кожна секція оптимізована як провідна або пластична, щоб не протидіяти властивостям іншої.Щоб продемонструвати свої здібності, Бао використовував електрод для стимуляції нейронів у стовбурі мозку мишей і вимірювання електричної активності м’язів восьминога.Вона продемонструвала результати обох тестів на засіданні Американського хімічного товариства восени 2022 року.
КУЛЕНЕБІЙКА ДЕРЕВИНА
Авторство: ACS Nano
Ця дерев'яна броня здатна відбивати кулі з мінімальними пошкодженнями.
Цього року команда дослідників на чолі з Huiqiao Li з Науково-технологічного університету Хуачжун створила дерев’яну броню, достатньо міцну, щоб відбити кульовий постріл з 9-мм револьвера (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Міцність деревини пояснюється чергуванням листів лігноцелюлози та зшитого силоксанового полімеру.Лігноцелюлоза протистоїть руйнуванню завдяки своїм вторинним водневим зв’язкам, які можуть відновлюватися при розриві.У той же час гнучкий полімер стає міцнішим при ударі.Щоб створити матеріал, Лі черпав натхнення з піраруку, південноамериканської риби з досить міцною шкірою, щоб витримати гострі, як бритва, зуби піраньї.Оскільки дерев’яна броня легша за інші ударостійкі матеріали, такі як сталь, дослідники вважають, що деревина може мати військове та авіаційне застосування.
Час публікації: 19 грудня 2022 р