Šie keisti atradimai šiais metais patraukė C&EN redaktorių dėmesį.
Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL MYSTERY
Šaltinis: Nat. Commun.
Bismuto subsalicilato struktūra (Bi = rožinė; O = raudona; C = pilka)
Šiais metais Stokholmo universiteto tyrėjų komanda įminė šimtmečio senumo paslaptį: bismuto subsalicilato, veikliosios „Pepto-Bismol“ medžiagos (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0), struktūrą. Naudodami elektronų difrakciją, tyrėjai nustatė, kad junginys išsidėstęs strypų pavidalo sluoksniais. Kiekvieno strypo centre deguonies anijonai kaitaliojasi jungdami tris arba keturis bismuto katijonus. Tuo tarpu salicilato anijonai koordinuojasi su bismutu per savo karboksilo arba fenolio grupes. Naudodami elektroninės mikroskopijos metodus, tyrėjai taip pat atrado sluoksnių išsidėstymo skirtumų. Jie mano, kad šis netvarkingas išsidėstymas gali paaiškinti, kodėl bismuto subsalicilato struktūra taip ilgai buvo nepastebėta mokslininkų.
Nuotrauka: Roozbeh Jafari sutikimu
Prie dilbio pritvirtinti grafeno jutikliai gali užtikrinti nuolatinį kraujospūdžio matavimą.
Kraujo spaudimo tatuiruotės
Jau daugiau nei 100 metų kraujospūdžio stebėjimas reiškė rankos spaudimą pripučiama manžete. Tačiau vienas šio metodo trūkumas yra tas, kad kiekvienas matavimas yra tik nedidelė žmogaus širdies ir kraujagyslių sveikatos akimirka. Tačiau 2022 m. mokslininkai sukūrė laikiną grafeno „tatuiruotę“, kuri gali nuolat stebėti kraujospūdį kelias valandas iš eilės (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). Anglies pagrindu sukurtas jutiklių masyvas veikia siųsdamas mažas elektros sroves į nešiotojo dilbį ir stebėdamas, kaip kinta įtampa, srovei tekant per kūno audinius. Ši vertė koreliuoja su kraujo tūrio pokyčiais, kuriuos kompiuterinis algoritmas gali paversti sistolinio ir diastolinio kraujospūdžio matavimais. Pasak vieno iš tyrimo autorių, Roozbeh Jafari iš Teksaso A&M universiteto, šis prietaisas suteiktų gydytojams nepastebimą būdą stebėti paciento širdies sveikatą ilgą laiką. Tai taip pat galėtų padėti medicinos specialistams pašalinti pašalinius veiksnius, turinčius įtakos kraujospūdžiui, pavyzdžiui, stresinį vizitą pas gydytoją.
ŽMOGAUS GENERUOTI RADIKALAI
Kreditas: Mikal Schlosser/TU Danija
Keturi savanoriai sėdėjo klimato kontroliuojamoje kameroje, kad tyrėjai galėtų tirti, kaip žmonės veikia patalpų oro kokybę.
Mokslininkai žino, kad valymo priemonės, dažai ir oro gaivikliai veikia patalpų oro kokybę. Šiais metais tyrėjai atrado, kad ir žmonės gali. Į klimatą kontroliuojamą kamerą patalpinę keturis savanorius, komanda atrado, kad natūralūs žmonių odos aliejai gali reaguoti su ore esančiu ozonu ir sudaryti hidroksilo (OH) radikalus („Science 2022“, DOI: 10.1126/science.abn0340). Susidarę šie labai reaktyvūs radikalai gali oksiduoti ore esančius junginius ir sudaryti potencialiai kenksmingas molekules. Šiose reakcijose dalyvaujantis odos aliejus yra skvalenas, kuris reaguoja su ozonu ir sudaro 6-metil-5-hepten-2-oną (6-MHO). Tada ozonas reaguoja su 6-MHO ir sudaro OH. Tyrėjai planuoja remtis šiuo darbu, tirdami, kaip šių žmogaus sukurtų hidroksilo radikalų kiekis gali skirtis esant skirtingoms aplinkos sąlygoms. Tuo tarpu jie tikisi, kad šie rezultatai privers mokslininkus permąstyti, kaip jie vertina patalpų cheminę sudėtį, nes žmonės dažnai nelaikomi išmetamųjų teršalų šaltiniais.
MOKSLAS, SAUGUS NUO VARLIŲ
Norėdami ištirti chemines medžiagas, kurias varlės išskiria gindamosi, tyrėjai turi paimti gyvūnų odos mėginius. Tačiau esami mėginių ėmimo metodai dažnai kenkia šiems gležniems varliagyviams arba netgi reikalauja eutanazijos. 2022 m. mokslininkai sukūrė humaniškesnį varlių mėginių ėmimo metodą, naudodami prietaisą, vadinamą „MasSpec Pen“, kuris naudoja rašiklio tipo mėginių ėmiklį alkaloidams, esantiems ant gyvūnų nugaros, paimti (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Prietaisą sukūrė Livia Eberlin, analitikė chemikė iš Teksaso universiteto Ostine. Iš pradžių jis buvo skirtas padėti chirurgams atskirti sveikus ir vėžinius audinius žmogaus organizme, tačiau Eberlin suprato, kad šis prietaisas gali būti naudojamas varlėms tirti, kai susitiko su Lauren O'Connell, Stanfordo universiteto biologe, kuri tiria, kaip varlės metabolizuoja ir sekvestruoja alkaloidus.
Nuotrauka: Livia Eberlin
Masių spektrometrijos rašiklis gali paimti nuodingų varlių odos mėginius nepakenkdamas gyvūnams.
Kreditas: Mokslas / Zhenan Bao
Tamprus, laidus elektrodas gali išmatuoti aštuonkojo raumenų elektrinį aktyvumą.
Elektrodai, tinkami aštuonkojui
Bioelektronikos kūrimas gali būti kompromisų pamoka. Lankstūs polimerai dažnai tampa standūs, gerėjant jų elektrinėms savybėms. Tačiau Stanfordo universiteto mokslininko Zhenano Bao vadovaujama tyrėjų komanda sukūrė elektrodą, kuris yra ir tamprus, ir laidus, apjungdamas geriausias abiejų pasaulių savybes. Elektrodo atsparumas yra jo susikertančios dalys – kiekviena dalis yra optimizuota taip, kad būtų arba laidi, arba lanksti, kad netrukdytų kitai savybėms. Norėdama pademonstruoti elektrodo galimybes, Bao panaudojo jį pelių smegenų kamieno neuronams stimuliuoti ir aštuonkojo raumenų elektriniam aktyvumui matuoti. Abiejų bandymų rezultatus ji pristatė Amerikos chemijos draugijos 2022 m. rudens susitikime.
Neperšaunama mediena
Šaltinis: ACS Nano
Šie mediniai šarvai gali atstumti kulkas padarydami minimalią žalą.
Šiais metais Huazhongo mokslo ir technologijų universiteto Huiqiao Li vadovaujama tyrėjų komanda sukūrė medinį šarvą, pakankamai tvirtą, kad atmuštų 9 mm revolverio kulką (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Medienos tvirtumą lemia pakaitomis išsidėstę lignoceliuliozės ir susiūto siloksano polimero lakštai. Lignoceliuliozė yra atspari lūžiams dėl antrinių vandenilinių jungčių, kurios gali atsinaujinti lūžus. Tuo tarpu lankstus polimeras tampa tvirtesnis, kai į jį patenka smūgis. Kurdamas šią medžiagą, Li įkvėpimo sėmėsi iš pirarukų – Pietų Amerikos žuvies, kurios oda pakankamai tvirta, kad atlaikytų piranijos aštrius dantis. Kadangi medinis šarvas yra lengvesnis nei kitos smūgiams atsparios medžiagos, pavyzdžiui, plienas, tyrėjai mano, kad mediena galėtų būti naudojama karinėje ir aviacijos srityje.
Įrašo laikas: 2022 m. gruodžio 19 d.