Þessar sérkennilegu uppgötvanir vöktu athygli ritstjóra C&EN í ár.
eftir Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL LEYNDARMÁLIN
Mynd: Þjóðfélag.
Uppbygging bismútsubsalisýlats (Bi = bleikur; O = rauður; C = grár)
Í ár leysti teymi vísindamanna frá Stokkhólmsháskóla aldargamla ráðgátu: uppbyggingu bismútsubsalisýlats, virka innihaldsefnisins í Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Með því að nota rafeindadreifingu komust vísindamennirnir að því að efnasambandið er raðað í stönglaga lög. Meðfram miðju hverrar stangar skiptast súrefnisanjónir á að brúa þrjá og fjóra bismútkatjóna. Salisýlatanjónirnar tengjast hins vegar bismút annað hvort í gegnum karboxýl- eða fenólhópa sína. Með því að nota rafeindasmásjártækni uppgötvuðu vísindamennirnir einnig breytileika í lagastöfluninni. Þeir telja að þessi óreglulega uppröðun gæti skýrt hvers vegna uppbygging bismútsubsalisýlats hefur tekist að komast fram hjá vísindamönnum svo lengi.
Mynd: Með leyfi Roozbeh Jafari
Grafínskynjarar sem festir eru á framhandlegg geta veitt samfelldar blóðþrýstingsmælingar.
BLÓÐÞRÝSTINGSHÚÐFLÚR
Í yfir 100 ár hefur mæling á blóðþrýstingi þýtt að vera kreistur með uppblásinni handlegg. Einn ókostur þessarar aðferðar er hins vegar að hver mæling gefur aðeins litla mynd af hjarta- og æðasjúkdómum einstaklings. En árið 2022 bjuggu vísindamenn til tímabundið grafín-„húðflúr“ sem getur fylgst stöðugt með blóðþrýstingi í nokkrar klukkustundir í senn (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). Kolefnisbundni skynjarinn virkar með því að senda litla rafstrauma í framhandlegg notandans og fylgjast með því hvernig spennan breytist þegar straumurinn fer um vefi líkamans. Þetta gildi tengist breytingum á blóðrúmmáli, sem tölvureiknirit getur þýtt í slagbils- og þanbilsþrýstingsmælingar. Samkvæmt einum höfunda rannsóknarinnar, Roozbeh Jafari frá Texas A&M háskólanum, myndi tækið bjóða læknum upp á óáberandi leið til að fylgjast með hjartaheilsu sjúklings í langan tíma. Það gæti einnig hjálpað læknum að sía út utanaðkomandi þætti sem hafa áhrif á blóðþrýsting - eins og stressandi heimsókn til læknis.
RÓTTEKNIR SEM MANNKYNNIR SKAPAÐAR AF
Inneign: Mikal Schlosser/TU Danmörku
Fjórir sjálfboðaliðar sátu í loftslagsstýrðu klefa svo vísindamenn gætu rannsakað hvernig menn hafa áhrif á loftgæði innanhúss.
Vísindamenn vita að hreinsiefni, málning og loftfrískar efni hafa öll áhrif á loftgæði innanhúss. Rannsakendur uppgötvuðu í ár að menn geta það líka. Með því að setja fjóra sjálfboðaliða í loftslagsstýrt rými uppgötvaði teymi að náttúrulegar olíur á húð fólks geta brugðist við ósoni í loftinu og myndað hýdroxýl (OH) stakeindir (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Þegar þessar mjög hvarfgjörnu stakeindir hafa myndast geta þær oxað loftborn efnasambönd og framleitt hugsanlega skaðlegar sameindir. Húðolían sem tekur þátt í þessum efnahvörfum er skvalen, sem hvarfast við ósoni og myndar 6-metýl-5-hepten-2-ón (6-MHO). Óson hvarfast síðan við 6-MHO og myndar OH. Rannsakendurnir hyggjast byggja á þessari vinnu með því að rannsaka hvernig magn þessara hýdroxýl stakeinda sem myndast af mönnum getur verið breytilegt við mismunandi umhverfisaðstæður. Á meðan vonast þeir til að þessar niðurstöður muni fá vísindamenn til að endurhugsa hvernig þeir meta efnafræði innanhúss, þar sem menn eru ekki oft taldir uppspretta losunar.
VÍSINDI SEM ER ÖRUGG FYRIR FROSKA
Til að rannsaka efnin sem eitra froska til að verja sig þurfa vísindamenn að taka húðsýni af dýrunum. En núverandi sýnatökuaðferðir skaða oft þessi viðkvæmu froskdýr eða krefjast jafnvel aflífunar. Árið 2022 þróuðu vísindamenn mannúðlegri aðferð til að taka sýni af froskunum með því að nota tæki sem kallast MasSpec Pen, sem notar pennalíkan sýnatökutæki til að taka upp alkalóíða sem eru til staðar á baki dýranna (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Tækið var hannað af Liviu Eberlin, efnafræðingi við Háskólann í Texas í Austin. Það var upphaflega ætlað að hjálpa skurðlæknum að greina á milli heilbrigðra og krabbameinsvefja í mannslíkamanum, en Eberlin áttaði sig á því að tækið gæti verið notað til að rannsaka froska eftir að hún hitti Lauren O'Connell, líffræðing við Stanford háskóla sem rannsakar hvernig froskar umbrotna og binda alkalóíða.
Mynd: Livia Eberlin
Massagreiningarpenni getur tekið sýni af húð eitraðra froska án þess að skaða dýrin.
Inneign: Vísindi/Zhenan Bao
Teygjanlegt, leiðandi rafskaut getur mælt rafvirkni vöðva kolkrabba.
Rafskaut sem hentar fyrir kolkrabba
Hönnun líftækni getur verið lexía í málamiðlun. Sveigjanleg fjölliður verða oft stífar eftir því sem rafmagnseiginleikar þeirra batna. En teymi vísindamanna undir forystu Zhenan Bao frá Stanford háskóla kom með rafskaut sem er bæði teygjanlegt og leiðandi og sameinar það besta úr báðum heimum. Viðnámshluti rafskautsins eru samtengdir hlutar þess - hvor hluti er fínstilltur til að vera annað hvort leiðandi eða sveigjanlegur til að vinna ekki gegn eiginleikum hins. Til að sýna fram á getu sína notaði Bao rafskautið til að örva taugafrumur í heilastofni músa og mæla rafvirkni vöðva kolkrabba. Hún kynnti niðurstöður beggja prófana á haustfundi American Chemical Society 2022.
Skotheldur viður
Mynd: ACS Nano
Þessi trébrynja getur hrundið frá sér skotum með lágmarks tjóni.
Í ár bjó teymi vísindamanna undir forystu Huiqiao Li við vísinda- og tækniháskólann í Huazhong til viðarbrynju sem er nógu sterk til að verjast kúlu úr 9 mm skammbyssu (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Styrkur viðarins kemur frá til skiptis þekjum af lignósellulósa og þverbundnum siloxan fjölliðu. Lignósellulósinn þolir sprungur þökk sé annars stigs vetnistengi, sem geta myndast aftur þegar þau rofna. Á sama tíma verður sveigjanlega fjölliðan sterkari þegar hún er högguð. Til að búa til efnið sótti Li innblástur í pirarucu, suður-amerískan fisk með húð sem er nógu sterk til að þola rakbeittar tennur pírana. Þar sem viðarbrynjan er léttari en önnur höggþolin efni, svo sem stál, telja vísindamennirnir að viðurinn gæti verið notaður í hernaði og flugi.
Birtingartími: 19. des. 2022