Ezek a különös felfedezések felkeltették a C&EN szerkesztőinek figyelmét idén
Krystal Vasquez által
PEPTO-BISMOL REJTÉLY
Forrás: Nat. Commun.
A bizmut-szubszalicilát szerkezete (Bi = rózsaszín; O = piros; C = szürke)
Idén a Stockholmi Egyetem kutatócsoportja megfejtett egy évszázados rejtélyt: a bizmut-szubszalicilát, a Pepto-Bismol hatóanyagának szerkezetét (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Elektrondiffrakció segítségével a kutatók kimutatták, hogy a vegyület pálcikaszerű rétegekben rendeződik el. Az egyes pálcák közepén az oxigénanionok váltakozva három-négy bizmutkationt kötnek össze. A szalicilátanionok eközben karboxil- vagy fenolcsoportjaikon keresztül koordinálódnak a bizmuthoz. Elektronmikroszkópos technikák segítségével a kutatók a rétegek egymásra rakódásában is eltéréseket fedeztek fel. Úgy vélik, hogy ez a rendezetlen elrendeződés magyarázhatja, hogy a bizmut-szubszalicilát szerkezete miért sikerült ilyen sokáig elkerülnie a tudósok figyelmét.
Kép forrása: Roozbeh Jafari jóvoltából
Az alkarra ragasztott grafénérzékelők folyamatos vérnyomásmérést biztosítanak.
Vérnyomásmérő tetoválások
Több mint 100 éve a vérnyomás monitorozása azt jelentette, hogy a karunkat egy felfújható mandzsettával szorítják. Ennek a módszernek az egyik hátránya azonban, hogy minden mérés csak egy kis pillanatképet képvisel egy személy szív- és érrendszeri egészségéről. 2022-ben azonban a tudósok létrehoztak egy ideiglenes grafén „tetoválást”, amely több órán keresztül folyamatosan képes monitorozni a vérnyomást (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). A szén alapú érzékelőrendszer úgy működik, hogy kis elektromos áramokat küld a viselő alkarjába, és figyeli, hogyan változik a feszültség, ahogy az áram áthalad a test szövetein. Ez az érték korrelál a vértérfogat változásaival, amelyeket egy számítógépes algoritmus szisztolés és diasztolés vérnyomásméréssé tud alakítani. A tanulmány egyik szerzője, Roozbeh Jafari, a Texas A&M Egyetem munkatársa szerint az eszköz diszkrét módot kínálna az orvosoknak a betegek szívének egészségének hosszabb időszakokon keresztüli monitorozására. Segíthet az egészségügyi szakembereknek a vérnyomást befolyásoló külső tényezők – például egy stresszes orvosi látogatás – kiszűrésében is.
EMBER ÁLTAL GENERÁLT GYÖKÖK
Köszönet: Mikal Schlosser/TU Denmark
Négy önkéntes ült egy klímavezérelt kamrában, hogy a kutatók tanulmányozhassák, hogyan befolyásolják az emberek a beltéri levegő minőségét.
A tudósok tudják, hogy a tisztítószerek, festékek és légfrissítők mind befolyásolják a beltéri levegő minőségét. A kutatók idén felfedezték, hogy az emberek is. Egy klímavezérelt kamrába helyezett négy önkéntes segítségével egy csapat felfedezte, hogy az emberek bőrén található természetes olajok reakcióba léphetnek a levegő ózonjával, és hidroxil (OH) gyököket hozhatnak létre (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Miután kialakultak, ezek a rendkívül reaktív gyökök oxidálhatják a levegőben lévő vegyületeket, és potenciálisan káros molekulákat hozhatnak létre. A reakciókban részt vevő bőrolaj a szkvalén, amely az ózonnal reagálva 6-metil-5-heptén-2-ont (6-MHO) képez. Az ózon ezután reakcióba lép a 6-MHO-val, és OH-t képez. A kutatók ezt a munkát arra tervezik, hogy megvizsgálják, hogyan változhatnak az ember által termelt hidroxilgyökök szintjei a különböző környezeti feltételek mellett. Időközben remélik, hogy ezek az eredmények arra késztetik a tudósokat, hogy újragondolják a beltéri kémia értékelését, mivel az embereket nem gyakran tekintik a kibocsátás forrásának.
BÉKAMENTES TUDOMÁNY
A békák önvédelmi kiválasztását végző mérgező vegyi anyagok tanulmányozásához a kutatóknak bőrmintákat kell venniük az állatoktól. A meglévő mintavételi technikák azonban gyakran károsítják ezeket a kényes kétéltűeket, vagy akár elaltatást is igényelnek. 2022-ben a tudósok egy humánusabb módszert fejlesztettek ki a békák mintavételére egy MasSpec Pen nevű eszközzel, amely egy tollszerű mintavevőt használ az állatok hátán található alkaloidok kimutatására (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Az eszközt Livia Eberlin, a Texasi Egyetem analitikus vegyésze fejlesztette ki Austinban. Eredetileg az volt a célja, hogy segítsen a sebészeknek megkülönböztetni az egészséges és a rákos szöveteket az emberi testben, de Eberlin rájött, hogy a műszer felhasználható a békák tanulmányozására, miután találkozott Lauren O'Connell-lel, a Stanford Egyetem biológusával, aki a békák alkaloidok metabolizmusát és megkötését vizsgálja.
Fotó: Livia Eberlin
A tömegspektrometriás toll képes mérges békák bőréből mintát venni az állatok károsítása nélkül.
Köszönetnyilvánítás: Tudomány/Zhenan Bao
Egy rugalmas, vezetőképes elektróda képes mérni a polip izmainak elektromos aktivitását.
POLIPHOZ ALKALMAS ELEKTRÓDÁK
A bioelektronika tervezése a kompromisszumok leckéje lehet. A rugalmas polimerek gyakran merevvé válnak, ahogy elektromos tulajdonságaik javulnak. A Stanford Egyetem Zhenan Bao vezette kutatócsoportja azonban előállt egy olyan elektródával, amely egyszerre rugalmas és vezetőképes, és mindkét világ legjavát ötvözi. Az elektróda legnagyobb ellenállása az összekapcsolódó szakaszokban rejlik – minden szakasz úgy van optimalizálva, hogy vagy vezetőképes, vagy alakítható legyen, hogy ne ellentételezze a másik tulajdonságait. A képességek demonstrálására Bao az elektródát egerek agytörzsében lévő neuronok stimulálására és egy polip izmainak elektromos aktivitásának mérésére használta. Mindkét teszt eredményeit bemutatta az Amerikai Kémiai Társaság 2022 őszi ülésén.
Golyóálló fa
Forrás: ACS Nano
Ez a fa páncél minimális sebzéssel képes taszítani a golyókat.
Idén a Huazhong Tudományos és Technológiai Egyetem Huiqiao Li vezette kutatócsoportja olyan fa páncélzatot alkotott, amely elég erős ahhoz, hogy eltérítse egy 9 mm-es revolver golyóját (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). A fa szilárdságát a váltakozó lignocellulóz és egy térhálós sziloxán polimer rétegek adják. A lignocellulóz a másodlagos hidrogénkötéseknek köszönhetően ellenáll a törésnek, amelyek törés esetén újra kialakulhatnak. Eközben a hajlékony polimer ütés esetén erősebbé válik. Az anyag megalkotásához Li a pirarukuból, egy dél-amerikai halfajból merített ihletet, amelynek bőre elég kemény ahhoz, hogy ellenálljon a piranha borotvaéles fogainak. Mivel a fa páncél könnyebb, mint más ütésálló anyagok, például az acél, a kutatók úgy vélik, hogy a fa katonai és repülési alkalmazásokkal is rendelkezhet.
Közzététel ideje: 2022. dec. 19.