Disse sære funnene fanget oppmerksomheten til C&EN-redaktørene i år
av Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL MYSTERIE
Kreditt: Nat.Commun.
Vismutsubsalicylats struktur (Bi = rosa; O = rød; C = grå)
I år slo et team av forskere fra Stockholms universitet et århundre gammelt mysterium: strukturen til vismutsubsalicylat, den aktive ingrediensen i Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Ved hjelp av elektrondiffraksjon fant forskerne at forbindelsen er ordnet i stavlignende lag.Langs midten av hver stav veksler oksygenanioner mellom å bygge bro mellom tre og fire vismutkationer.Salisylatanionene koordinerer seg i mellomtiden til vismut gjennom enten deres karboksyl- eller fenolgrupper.Ved hjelp av elektronmikroskopi-teknikker oppdaget forskerne også variasjoner i lagstablingen.De tror at denne uordnede ordningen kan forklare hvorfor vismutsubsalicylats struktur har klart å unnslippe forskere så lenge.
Kreditt: Med tillatelse fra Roozbeh Jafari
Grafensensorer festet til underarmen kan gi kontinuerlige blodtrykksmålinger.
BLODTRYKKTATOERINGER
I over 100 år har overvåking av blodtrykket betydd å ha klemt armen med en oppblåsbar mansjett.En ulempe med denne metoden er imidlertid at hver måling bare representerer et lite øyeblikksbilde av en persons kardiovaskulære helse.Men i 2022 skapte forskere en midlertidig grafen-"tatovering" som kontinuerlig kan overvåke blodtrykket i flere timer om gangen (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Den karbonbaserte sensorgruppen fungerer ved å sende små elektriske strømmer inn i brukerens underarm og overvåke hvordan spenningen endres når strømmen beveger seg gjennom kroppens vev.Denne verdien korrelerer med endringer i blodvolum, som en datamaskinalgoritme kan oversette til systoliske og diastoliske blodtrykksmålinger.Ifølge en av studiens forfattere, Roozbeh Jafari fra Texas A&M University, vil enheten tilby leger en diskret måte å overvåke en pasients hjertehelse over lengre perioder.Det kan også hjelpe medisinske fagfolk med å filtrere ut eksterne faktorer som påvirker blodtrykket - som et stressende besøk til legen.
MENNESKE-GENERERT RADIKAL
Kreditt: Mikal Schlosser/TU Danmark
Fire frivillige satt i et klimakontrollert kammer slik at forskere kunne studere hvordan mennesker påvirker inneluftkvaliteten.
Forskere vet at rengjøringsprodukter, maling og luftfriskere alle påvirker inneluftkvaliteten.Forskere oppdaget i år at mennesker også kan.Ved å plassere fire frivillige inne i et klimakontrollert kammer, oppdaget et team at naturlige oljer på menneskers hud kan reagere med ozon i luften for å produsere hydroksyl (OH) radikaler (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Når de er dannet, kan disse svært reaktive radikalene oksidere luftbårne forbindelser og produsere potensielt skadelige molekyler.Hudoljen som deltar i disse reaksjonene er squalen, som reagerer med ozon og danner 6-metyl-5-hepten-2-on (6-MHO).Ozon reagerer deretter med 6-MHO for å danne OH.Forskerne planlegger å bygge videre på dette arbeidet ved å undersøke hvordan nivåene av disse menneskeskapte hydroksylradikalene kan variere under forskjellige miljøforhold.I mellomtiden håper de at disse funnene vil få forskere til å revurdere hvordan de vurderer innendørs kjemi, siden mennesker ikke ofte blir sett på som kilder til utslipp.
FROSIKKER VITENSKAP
For å studere kjemikaliene som giftfrosker skiller ut for å forsvare seg, må forskerne ta hudprøver fra dyrene.Men eksisterende prøvetakingsteknikker skader ofte disse delikate amfibiene eller krever til og med eutanasi.I 2022 utviklet forskere en mer human metode for å prøve froskene ved hjelp av en enhet kalt MasSpec Pen, som bruker en pennlignende prøvetaker for å fange opp alkaloider som finnes på ryggen av dyrene (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Enheten ble laget av Livia Eberlin, en analytisk kjemiker ved University of Texas i Austin.Det var opprinnelig ment å hjelpe kirurger med å skille mellom sunt og kreftvev i menneskekroppen, men Eberlin innså at instrumentet kunne brukes til å studere frosker etter at hun møtte Lauren O'Connell, en biolog ved Stanford University som studerer hvordan frosker metaboliserer og sekvestrerer alkaloider .
Kreditt: Livia Eberlin
En massespektrometripenn kan prøve huden til giftfrosker uten å skade dyrene.
Kreditt: Science/Zhenan Bao
En elastisk, ledende elektrode kan måle den elektriske aktiviteten til musklene til en blekksprut.
ELEKTRODER PASSER FOR EN Blekksprut
Å designe bioelektronikk kan være en leksjon i kompromiss.Fleksible polymerer blir ofte stive ettersom deres elektriske egenskaper forbedres.Men et team av forskere ledet av Stanford Universitys Zhenan Bao kom opp med en elektrode som er både tøyelig og ledende, og kombinerer det beste fra begge verdener.Motstandsstykket til elektroden er dens sammenlåsende seksjoner - hver seksjon er optimalisert for å være enten ledende eller formbar for ikke å motvirke egenskapene til den andre.For å demonstrere sine evner, brukte Bao elektroden til å stimulere nevroner i hjernestammen til mus og måle den elektriske aktiviteten til en blekkspruts muskler.Hun viste frem resultatene av begge testene på American Chemical Societys høstmøte i 2022.
SKULTSIKKER TRE
Kreditt: ACS Nano
Denne trerustningen kan avvise kuler med minimal skade.
I år skapte et team av forskere ledet av Huiqiao Li ved Huazhong University of Science and Technology en trerustning som var sterk nok til å avlede et kuleskudd fra en 9 mm revolver (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Treets styrke kommer fra dets vekslende ark av lignocellulose og en tverrbundet siloksanpolymer.Lignocellulosen motstår brudd takket være dens sekundære hydrogenbindinger, som kan dannes på nytt når den brytes.I mellomtiden blir den bøyelige polymeren sterkere når den treffes.For å lage materialet hentet Li inspirasjon fra pirarucu, en søramerikansk fisk med skinn som er tøft nok til å tåle en pirajas sylskarpe tenner.Fordi trerustningen er lettere enn andre slagfaste materialer, som stål, mener forskerne at treet kan ha militære og luftfartsapplikasjoner.
Innleggstid: 19. desember 2022