Гэтыя дзіўныя адкрыцці прыцягнулі ўвагу рэдактараў C&EN у гэтым годзе
Крыстал Васкес
ТАЯМНІЦА ПЕПТА-БІСМОЛУ
Крыніца: Нац. камун.
Структура субсаліцылату вісмута (Bi = ружовы; O = чырвоны; C = шэры)
У гэтым годзе каманда даследчыкаў са Стакгольмскага ўніверсітэта разгадала стагадовую таямніцу: структуру субсаліцылату вісмута, актыўнага інгрэдыента ў Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Выкарыстоўваючы электронную дыфракцыю, даследчыкі выявілі, што злучэнне размешчана ў выглядзе стрыжнепадобных слаёў. Уздоўж цэнтра кожнага стрыжня аніёны кіслароду чаргуюцца, злучаючы тры-чатыры катыёны вісмута. Тым часам аніёны саліцылату каардынуюцца з вісмутам праз свае карбаксільныя або фенольныя групы. Выкарыстоўваючы метады электроннай мікраскапіі, даследчыкі таксама выявілі варыяцыі ў кладцы слаёў. Яны лічаць, што гэтае неўпарадкаванае размяшчэнне можа растлумачыць, чаму структура субсаліцылату вісмута так доўга ўхілялася ад навукоўцаў.
Крыніца: прадастаўлена Рузбех Джафары
Графенавыя датчыкі, прымацаваныя да перадплечча, могуць забяспечваць бесперапыннае вымярэнне артэрыяльнага ціску.
ТАТУІРОЎКІ З ВЫМЯНЕННЕМ АРВАЛЬНАГА ЦІСКУ
Больш за 100 гадоў маніторынг артэрыяльнага ціску азначаў сцісканне рукі надзіманай манжэтай. Аднак адзін недахоп гэтага метаду заключаецца ў тым, што кожнае вымярэнне ўяўляе сабой толькі невялікі здымак стану сардэчна-сасудзістай сістэмы чалавека. Але ў 2022 годзе навукоўцы стварылі часовую графенавую «татуіроўку», якая можа бесперапынна кантраляваць артэрыяльны ціск на працягу некалькіх гадзін (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). Масіў датчыкаў на аснове вугляроду працуе, пасылаючы невялікія электрычныя токі ў перадплечча чалавека, які носіць, і кантралюючы, як змяняецца напружанне па меры праходжання току праз тканіны цела. Гэта значэнне карэлюе са зменамі аб'ёму крыві, якія камп'ютэрны алгарытм можа пераўтварыць у вымярэнні сісталічнага і дыясталічнага артэрыяльнага ціску. Паводле слоў аднаго з аўтараў даследавання, Рузбех Джафары з Тэхаскага ўніверсітэта A&M, прылада прапануе лекарам ненадакучлівы спосаб маніторынгу здароўя сэрца пацыента на працягу доўгага часу. Гэта таксама можа дапамагчы медыцынскім работнікам адфільтраваць староннія фактары, якія ўплываюць на крывяны ціск, такія як стрэсавы візіт да лекара.
Радыкалы, створаныя чалавекам
Аўтар: Mikal Schlosser/TU Denmark
Чатыры валанцёры сядзелі ў камеры з кантраляваным кліматам, каб даследчыкі маглі вывучыць, як людзі ўплываюць на якасць паветра ў памяшканні.
Навукоўцы ведаюць, што сродкі для чысткі, фарба і асвяжальнікі паветра ўплываюць на якасць паветра ў памяшканні. У гэтым годзе даследчыкі выявілі, што людзі таксама могуць гэта рабіць. Змясціўшы чатырох добраахвотнікаў у камеру з кантролем тэмпературы, каманда даследчыкаў выявіла, што натуральныя алеі на скуры людзей могуць рэагаваць з азонам у паветры, утвараючы гідраксільныя (OH) радыкалы (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Пасля ўтварэння гэтыя высокарэактыўныя радыкалы могуць акісляць злучэнні, якія знаходзяцца ў паветры, і ўтвараць патэнцыйна шкодныя малекулы. Скурным тлушчам, які ўдзельнічае ў гэтых рэакцыях, з'яўляецца сквален, які рэагуе з азонам, утвараючы 6-метыл-5-гептэн-2-он (6-MHO). Затым азон рэагуе з 6-MHO, утвараючы OH. Даследчыкі плануюць працягнуць гэтую працу, даследуючы, як узровень гэтых гідраксільных радыкалаў, якія генеруюцца чалавекам, можа змяняцца ў розных умовах навакольнага асяроддзя. Тым часам яны спадзяюцца, што гэтыя высновы прымусяць навукоўцаў пераасэнсаваць тое, як яны ацэньваюць хімію ў памяшканнях, паколькі людзі не часта разглядаюцца як крыніцы выкідаў.
НАВУКА, БЯСПЕЧНАЯ ДЛЯ ЖАБ
Каб вывучыць хімічныя рэчывы, якія вылучаюць атручаныя жабы для самаабароны, даследчыкам неабходна ўзяць узоры скуры ў жывёл. Але існуючыя метады адбору проб часта шкодзяць гэтым далікатным земнаводным або нават патрабуюць эўтаназіі. У 2022 годзе навукоўцы распрацавалі больш гуманны метад адбору проб у жаб з дапамогай прылады пад назвай MasSpec Pen, якая выкарыстоўвае падобны на ручку пробоадборнік для збору алкалоідаў, якія прысутнічаюць на спіне жывёл (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Прылада была створана Лівіяй Эберлін, хімікам-аналітыкам з Тэхаскага ўніверсітэта ў Осціне. Першапачаткова яна прызначалася для таго, каб дапамагчы хірургам адрозніваць здаровыя і ракавыя тканіны ў арганізме чалавека, але Эберлін зразумела, што прыбор можна выкарыстоўваць для вывучэння жаб пасля сустрэчы з Лорэн О'Конэл, біёлагам са Стэнфардскага ўніверсітэта, якая вывучае, як жабы метабалізуюць і злучаюць алкалоіды.
Крыніца: Лівія Эберлін
Ручка мас-спектрометра можа ўзяць пробу скуры атрутных жаб, не прычыняючы шкоды жывёлам.
Аўтар: Science/Zhenan Bao
Эластычны, праводзячы электрод можа вымяраць электрычную актыўнасць мышцаў васьмінога.
Электроды, прыдатныя для васьмінога
Распрацоўка біяэлектронікі можа стаць урокам кампрамісу. Гнуткія палімеры часта становяцца жорсткімі па меры паляпшэння іх электрычных уласцівасцей. Але каманда даследчыкаў пад кіраўніцтвам Чжэнаня Бао са Стэнфардскага ўніверсітэта распрацавала электрод, які з'яўляецца адначасова эластычным і праводзячым, спалучаючы ў сабе лепшае з абодвух светаў. Галоўнай асаблівасцю электрода з'яўляюцца яго злучаныя секцыі — кожная секцыя аптымізавана як праводзячая або пластычная, каб не супрацьдзейнічаць уласцівасцям іншай. Каб прадэманстраваць свае магчымасці, Бао выкарыстала электрод для стымуляцыі нейронаў у ствале мозгу мышэй і вымярэння электрычнай актыўнасці мышцаў васьмінога. Яна прадэманстравала вынікі абодвух выпрабаванняў на сустрэчы Амерыканскага хімічнага таварыства восенню 2022 года.
Куленепрабівальная драўніна
Крыніца: ACS Nano
Гэтая драўляная браня можа адбіваць кулі з мінімальнымі пашкоджаннямі.
У гэтым годзе каманда даследчыкаў пад кіраўніцтвам Хуэйцяо Лі з Універсітэта навукі і тэхналогій Хуачжуна стварыла драўляную браню, дастаткова трывалую, каб адбіць кулю з 9-мм рэвальвера (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Трываласць драўніны абумоўлена чаргуючыміся пластамі лігнацэлюлозы і зшытага сілаксанавага палімера. Лігнацэлюлоза ўстойлівая да расколін дзякуючы другасным вадародным сувязям, якія могуць пераўтварацца пры разрыве. Тым часам гнуткі палімер становіцца больш трывалым пры ўдары. Для стварэння матэрыялу Лі натхніўся піраруку, паўднёваамерыканскай рыбай са скурай, дастаткова трывалай, каб вытрымаць удары вострых як брытва зубоў піраньі. Паколькі драўляная браня лягчэйшая за іншыя ўдаратрывалыя матэрыялы, такія як сталь, даследчыкі лічаць, што драўніна можа мець ваеннае і авіяцыйнае прымяненне.
Час публікацыі: 19 снежня 2022 г.