Tieto svojrázne objavy tento rok upútali pozornosť redaktorov C&EN
od Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOLOVÁ ZÁHADA
Poďakovanie: Nat.komun.
Štruktúra subsalicylátu bizmutu (Bi = ružová; O = červená; C = šedá)
Tento rok tím výskumníkov zo Štokholmskej univerzity rozlúskol storočnú záhadu: štruktúru subsalicylátu bizmutu, aktívnej zložky Pepto-Bismolu (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Pomocou elektrónovej difrakcie vedci zistili, že zlúčenina je usporiadaná do tyčovitých vrstiev.Pozdĺž stredu každej tyčinky anióny kyslíka striedavo premosťujú tri a štyri katióny bizmutu.Salicylátové anióny sa medzitým koordinujú s bizmutom prostredníctvom svojich karboxylových alebo fenolových skupín.Pomocou techník elektrónovej mikroskopie vedci tiež objavili variácie v stohovaní vrstiev.Veria, že toto neusporiadané usporiadanie by mohlo vysvetliť, prečo sa štruktúre subsalicylátu bizmutu darilo vedcom tak dlho vyhýbať.
Kredit: S láskavým dovolením Roozbeh Jafari
Grafénové senzory prilepené na predlaktie môžu poskytovať nepretržité meranie krvného tlaku.
TETOVANIE KRVNÝM TLAKOM
Už viac ako 100 rokov znamená sledovanie krvného tlaku mať stlačenú ruku pomocou nafukovacej manžety.Jednou nevýhodou tejto metódy však je, že každé meranie predstavuje len malý prehľad kardiovaskulárneho zdravia človeka.V roku 2022 však vedci vytvorili dočasné grafénové „tetovanie“, ktoré dokáže nepretržite monitorovať krvný tlak niekoľko hodín v kuse (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Senzorové pole na báze uhlíka funguje tak, že vysiela malé elektrické prúdy do predlaktia nositeľa a monitoruje, ako sa mení napätie, keď sa prúd pohybuje cez tkanivá tela.Táto hodnota koreluje so zmenami v objeme krvi, ktoré môže počítačový algoritmus preložiť do meraní systolického a diastolického krvného tlaku.Podľa jedného z autorov štúdie, Roozbeha Jafariho z Texas A&M University, by prístroj ponúkol lekárom nenápadný spôsob, ako dlhodobo monitorovať zdravie srdca pacienta.Mohlo by to tiež pomôcť zdravotníckym pracovníkom odfiltrovať vonkajšie faktory, ktoré ovplyvňujú krvný tlak - ako je stresujúca návšteva lekára.
RADIKÁLY GENEROVANÉ ČLOVOM
Poďakovanie: Mikal Schlosser/TU Dánsko
Štyria dobrovoľníci sedeli v komore s kontrolovanou klímou, aby výskumníci mohli študovať, ako ľudia ovplyvňujú kvalitu vzduchu v interiéri.
Vedci vedia, že čistiace prostriedky, farby a osviežovače vzduchu ovplyvňujú kvalitu vzduchu v interiéri.Výskumníci tento rok zistili, že ľudia môžu tiež.Umiestnením štyroch dobrovoľníkov do klimaticky kontrolovanej komory tím zistil, že prírodné oleje na koži ľudí môžu reagovať s ozónom vo vzduchu za vzniku hydroxylových (OH) radikálov (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Po vytvorení môžu tieto vysoko reaktívne radikály oxidovať zlúčeniny vo vzduchu a produkovať potenciálne škodlivé molekuly.Kožný olej, ktorý sa podieľa na týchto reakciách, je skvalén, ktorý reaguje s ozónom za vzniku 6-metyl-5-heptén-2-ónu (6-MHO).Ozón potom reaguje s 6-MHO za vzniku OH.Výskumníci plánujú stavať na tejto práci skúmaním toho, ako sa môžu úrovne týchto hydroxylových radikálov generovaných človekom líšiť v rôznych podmienkach prostredia.Medzitým dúfajú, že tieto zistenia prinútia vedcov prehodnotiť, ako hodnotia chémiu v interiéri, pretože ľudia nie sú často vnímaní ako zdroje emisií.
VEDA BEZPEČNÁ PRE ŽABY
Na štúdium chemikálií, ktoré jed žaby vylučujú, aby sa bránili, musia vedci odobrať zvieratám vzorky kože.Existujúce techniky odberu vzoriek však často poškodzujú tieto citlivé obojživelníky alebo dokonca vyžadujú eutanáziu.V roku 2022 vedci vyvinuli humánnejšiu metódu odberu vzoriek žiab pomocou zariadenia s názvom MasSpec Pen, ktoré používa vzorkovač podobný peru na zachytávanie alkaloidov prítomných na chrbte zvierat (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Zariadenie vytvorila Livia Eberlin, analytická chemička z Texaskej univerzity v Austine.Pôvodne to malo pomôcť chirurgom rozlíšiť medzi zdravými a rakovinovými tkanivami v ľudskom tele, ale Eberlin si uvedomil, že tento nástroj by sa dal použiť na štúdium žiab po tom, čo sa stretla s Lauren O'Connell, biológkou na Stanfordskej univerzite, ktorá študuje, ako žaby metabolizujú a sekvestrujú alkaloidy. .
Poďakovanie: Livia Eberlin
Pero hmotnostnej spektrometrie môže odobrať vzorky z kože jedovatých žiab bez toho, aby ublížilo zvieratám.
Poďakovanie: Science/Zhenan Bao
Pružná, vodivá elektróda môže merať elektrickú aktivitu svalov chobotnice.
ELEKTRÓDY VHODNÉ PRE CHOBOTNICE
Navrhovanie bioelektroniky môže byť lekciou kompromisu.Flexibilné polyméry sa často stávajú tuhými, keď sa zlepšujú ich elektrické vlastnosti.Ale tím výskumníkov vedený Zhenan Bao zo Stanfordskej univerzity prišiel s elektródou, ktorá je pružná aj vodivá a spája to najlepšie z oboch svetov.Základom odporu elektródy sú jej do seba zapadajúce časti – každá časť je optimalizovaná tak, aby bola buď vodivá alebo tvárna, aby nerušila vlastnosti tej druhej.Na demonštráciu svojich schopností Bao použil elektródu na stimuláciu neurónov v mozgovom kmeni myší a meranie elektrickej aktivity svalov chobotnice.Výsledky oboch testov predviedla na jesennom stretnutí Americkej chemickej spoločnosti v roku 2022.
NEPRIETRIELNE DREVO
Kredit: ACS Nano
Toto drevené brnenie dokáže odraziť guľky s minimálnym poškodením.
Tento rok tím výskumníkov vedený Huazhong University of Science and Technology Huiqiao Li vytvoril drevené brnenie dostatočne silné na to, aby odvrátilo guľku z 9 mm revolvera (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Pevnosť dreva pochádza zo striedajúcich sa vrstiev lignocelulózy a zosieťovaného siloxánového polyméru.Lignocelulóza odoláva lámaniu vďaka svojim sekundárnym vodíkovým väzbám, ktoré sa môžu pri rozbití znovu vytvoriť.Medzitým sa poddajný polymér pri náraze stáva pevnejším.Pri vytváraní materiálu sa Li inšpiroval pirarucu, juhoamerickou rybou s kožou dostatočne odolnou na to, aby odolala zubom pirane ostrým ako žiletka.Pretože drevené brnenie je ľahšie ako iné materiály odolné voči nárazom, ako je oceľ, vedci sa domnievajú, že drevo by mohlo mať vojenské a letecké využitie.
Čas odoslania: 19. decembra 2022