Tyto svérázné objevy letos zaujaly redaktory C&EN
od Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOLOVÁ ZÁHADA
Kredit: Nat.Commun.
Struktura subsalicylátu vizmutu (Bi = růžový; O = červený; C = šedý)
V letošním roce tým výzkumníků ze Stockholmské univerzity rozlouskl stoletou záhadu: strukturu subsalicylátu bismutu, aktivní složky v Pepto-Bismolu (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Pomocí elektronové difrakce vědci zjistili, že sloučenina je uspořádána do tyčovitých vrstev.Podél středu každé tyčinky se anionty kyslíku střídavě přemosťují mezi třemi a čtyřmi kationty bismutu.Salicylátové anionty se mezitím koordinují na vizmut prostřednictvím svých karboxylových nebo fenolických skupin.Pomocí technik elektronové mikroskopie vědci také objevili variace ve vrstvení vrstev.Věří, že toto neuspořádané uspořádání by mohlo vysvětlovat, proč struktura subsalicylátu vizmutu dokázala tak dlouho unikat vědcům.
Kredit: S laskavým svolením Roozbeh Jafari
Grafenové senzory přilepené na předloktí mohou poskytovat nepřetržité měření krevního tlaku.
TETOVÁNÍ NA KREVNÍ TLAK
Již více než 100 let znamená sledování krevního tlaku mít stisknutou paži nafukovací manžetou.Nevýhodou této metody však je, že každé měření představuje pouze malý snímek kardiovaskulárního zdraví člověka.V roce 2022 však vědci vytvořili dočasné grafenové „tetování“, které dokáže nepřetržitě monitorovat krevní tlak po dobu několika hodin v kuse (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Senzorové pole na bázi uhlíku funguje tak, že vysílá malé elektrické proudy do předloktí nositele a sleduje, jak se mění napětí, když se proud pohybuje tělesnými tkáněmi.Tato hodnota koreluje se změnami v objemu krve, které může počítačový algoritmus převést na měření systolického a diastolického krevního tlaku.Podle jednoho z autorů studie, Roozbeha Jafariho z Texas A&M University, by zařízení nabídlo lékařům nenápadný způsob, jak dlouhodobě sledovat zdraví srdce pacienta.Mohlo by to také pomoci lékařům odfiltrovat vnější faktory, které ovlivňují krevní tlak – jako je stresující návštěva lékaře.
LIDMI GENEROVANÉ RADIKÁLY
Kredit: Mikal Schlosser/TU Dánsko
Čtyři dobrovolníci seděli v klimaticky řízené komoře, aby vědci mohli studovat, jak lidé ovlivňují kvalitu vnitřního vzduchu.
Vědci vědí, že čisticí prostředky, barvy a osvěžovače vzduchu ovlivňují kvalitu vzduchu v interiéru.Vědci letos zjistili, že lidé mohou také.Umístěním čtyř dobrovolníků do klimaticky řízené komory tým zjistil, že přírodní oleje na lidské pokožce mohou reagovat s ozónem ve vzduchu za vzniku hydroxylových (OH) radikálů (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Jakmile se tyto vysoce reaktivní radikály vytvoří, mohou oxidovat sloučeniny ve vzduchu a produkovat potenciálně škodlivé molekuly.Kožní olej, který se účastní těchto reakcí, je skvalen, který reaguje s ozonem za vzniku 6-methyl-5-hepten-2-onu (6-MHO).Ozon poté reaguje s 6-MHO za vzniku OH.Výzkumníci plánují stavět na této práci zkoumáním toho, jak by se hladiny těchto lidmi generovaných hydroxylových radikálů mohly lišit za různých podmínek prostředí.Mezitím doufají, že tato zjištění přimějí vědce přehodnotit, jak hodnotí chemii v interiéru, protože lidé nejsou často považováni za zdroje emisí.
VĚDA BEZPEČNÁ PRO ŽÁBY
Aby vědci mohli studovat chemikálie, které jedové žáby vylučují, aby se bránily, potřebují odebrat vzorky kůže zvířat.Stávající techniky odběru vzorků však tyto choulostivé obojživelníky často poškozují nebo dokonce vyžadují eutanazii.V roce 2022 vědci vyvinuli humánnější metodu odběru vzorků žab pomocí zařízení zvaného MasSpec Pen, které používá vzorkovač podobný peru ke snímání alkaloidů přítomných na hřbetě zvířat (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Zařízení vytvořila Livia Eberlinová, analytická chemička z Texaské univerzity v Austinu.Původně to mělo pomoci chirurgům rozlišovat mezi zdravými a rakovinnými tkáněmi v lidském těle, ale Eberlin si uvědomil, že tento nástroj by mohl být použit ke studiu žab poté, co potkala Lauren O'Connell, bioložku ze Stanfordské univerzity, která studuje, jak žáby metabolizují a sekvestrují alkaloidy. .
Kredit: Livia Eberlin
Pero pro hmotnostní spektrometrii může odebírat vzorky kůže jedovatých žab, aniž by ublížilo zvířatům.
Kredit: Science/Zhenan Bao
Pružná, vodivá elektroda může měřit elektrickou aktivitu svalů chobotnice.
ELEKTRODY VHODNÉ PRO CHOBOTNICE
Navrhování bioelektroniky může být lekcí kompromisu.Flexibilní polymery se často stávají tuhými, když se jejich elektrické vlastnosti zlepšují.Ale tým výzkumníků vedený Zhenan Bao ze Stanfordské univerzity přišel s elektrodou, která je pružná i vodivá a kombinuje to nejlepší z obou světů.Kousek odporu elektrody jsou její vzájemně propojené sekce – každá sekce je optimalizována tak, aby byla buď vodivá, nebo poddajná, aby nerušila vlastnosti té druhé.Aby Bao demonstroval své schopnosti, použil elektrodu ke stimulaci neuronů v mozkovém kmeni myší a měření elektrické aktivity svalů chobotnice.Výsledky obou testů předvedla na podzimním setkání Americké chemické společnosti v roce 2022.
Neprůstřelné dřevo
Kredit: ACS Nano
Toto dřevěné brnění dokáže odrazit kulky s minimálním poškozením.
Letos tým výzkumníků pod vedením Huazhong University of Science and Technology Huiqiao Li vytvořil dřevěné brnění dostatečně silné, aby odrazilo kulku z 9mm revolveru (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Síla dřeva pochází ze střídajících se plátů lignocelulózy a zesíťovaného siloxanového polymeru.Lignocelulóza odolává lámání díky svým sekundárním vodíkovým můstkům, které se při rozbití mohou znovu vytvořit.Mezitím se poddajný polymer při nárazu stává odolnějším.Pro vytvoření materiálu se Li inspiroval pirarucu, jihoamerickou rybou s kůží dostatečně pevnou, aby vydržela zuby piraní ostré jako břitva.Vzhledem k tomu, že dřevěné brnění je lehčí než jiné materiály odolné proti nárazu, jako je ocel, vědci se domnívají, že dřevo by mohlo mít vojenské a letecké aplikace.
Čas odeslání: 19. prosince 2022