Disse skæve opdagelser fangede C&EN-redaktørernes opmærksomhed i år
af Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL MYSTERIE
Kredit: Nat.Commun.
Vismutsubsalicylats struktur (Bi = pink; O = rød; C = grå)
I år knækkede et team af forskere fra Stockholm Universitet et århundrede gammelt mysterium: strukturen af bismuthsubsalicylat, den aktive ingrediens i Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0).Ved hjælp af elektrondiffraktion fandt forskerne ud af, at forbindelsen er arrangeret i stavlignende lag.Langs midten af hver stang veksler oxygenanioner mellem at bygge bro mellem tre og fire vismutkationer.Salicylat-anionerne koordinerer i mellemtiden til bismuth gennem enten deres carboxyl- eller phenolgrupper.Ved hjælp af elektronmikroskopi-teknikker opdagede forskerne også variationer i lagstablingen.De mener, at dette uordnede arrangement kan forklare, hvorfor bismuthsubsalicylats struktur har formået at unddrage sig videnskabsmænd så længe.
Kredit: Udlånt af Roozbeh Jafari
Grafensensorer klæbet til underarmen kan give kontinuerlige blodtryksmålinger.
BLODTRYKSTATOERINGER
I over 100 år har overvågning af dit blodtryk betydet, at du skal klemme din arm med en oppustelig manchet.En ulempe ved denne metode er imidlertid, at hver måling kun repræsenterer et lille øjebliksbillede af en persons kardiovaskulære helbred.Men i 2022 skabte forskere en midlertidig grafen-"tatovering", der kontinuerligt kan overvåge blodtrykket i flere timer ad gangen (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w).Det kulstofbaserede sensorarray fungerer ved at sende små elektriske strømme ind i bærerens underarm og overvåge, hvordan spændingen ændres, når strømmen bevæger sig gennem kroppens væv.Denne værdi korrelerer med ændringer i blodvolumen, som en computeralgoritme kan omsætte til systoliske og diastoliske blodtryksmålinger.Ifølge en af undersøgelsens forfattere, Roozbeh Jafari fra Texas A&M University, ville enheden tilbyde læger en diskret måde at overvåge en patients hjertesundhed over længere perioder.Det kan også hjælpe læger med at filtrere uvedkommende faktorer fra, der påvirker blodtrykket - som et stressende besøg hos lægen.
MENNESKELIGE RADIKALER
Kredit: Mikal Schlosser/TU Danmark
Fire frivillige sad i et klimakontrolleret kammer, så forskere kunne studere, hvordan mennesker påvirker indendørs luftkvalitet.
Forskere ved, at rengøringsmidler, maling og luftfriskere alle påvirker indendørs luftkvalitet.Forskere opdagede i år, at mennesker også kan.Ved at placere fire frivillige inde i et klimakontrolleret kammer, opdagede et hold, at naturlige olier på menneskers hud kan reagere med ozon i luften for at producere hydroxyl (OH) radikaler (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).Når først de er dannet, kan disse meget reaktive radikaler oxidere luftbårne forbindelser og producere potentielt skadelige molekyler.Hudolien, der deltager i disse reaktioner, er squalen, som reagerer med ozon og danner 6-methyl-5-hepten-2-on (6-MHO).Ozon reagerer derefter med 6-MHO for at danne OH.Forskerne planlægger at bygge videre på dette arbejde ved at undersøge, hvordan niveauerne af disse menneskeskabte hydroxylradikaler kan variere under forskellige miljøforhold.I mellemtiden håber de, at disse resultater vil få forskere til at genoverveje, hvordan de vurderer indendørs kemi, da mennesker ikke ofte ses som kilder til emissioner.
FRØSIKKER VIDENSKAB
For at studere de kemikalier, som giftfrøer udskiller for at forsvare sig selv, skal forskere tage hudprøver fra dyrene.Men eksisterende prøvetagningsteknikker skader ofte disse sarte padder eller kræver endda eutanasi.I 2022 udviklede videnskabsmænd en mere human metode til at prøve frøerne ved hjælp af en enhed kaldet MasSpec Pen, som bruger en pen-lignende prøveudtager til at opsamle alkaloider, der findes på ryggen af dyrene (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).Enheden blev skabt af Livia Eberlin, en analytisk kemiker ved University of Texas i Austin.Det var oprindeligt beregnet til at hjælpe kirurger med at skelne mellem sundt og kræftvæv i menneskekroppen, men Eberlin indså, at instrumentet kunne bruges til at studere frøer, efter at hun mødte Lauren O'Connell, en biolog ved Stanford University, der studerer, hvordan frøer metaboliserer og binder alkaloider .
Kredit: Livia Eberlin
En massespektrometri pen kan prøve huden på giftfrøer uden at skade dyrene.
Kredit: Science/Zhenan Bao
En strækbar, ledende elektrode kan måle den elektriske aktivitet af en blækspruttes muskler.
ELEKTRODER PASSER TIL EN Blæksprutte
At designe bioelektronik kan være en lektion i kompromis.Fleksible polymerer bliver ofte stive, efterhånden som deres elektriske egenskaber forbedres.Men et team af forskere ledet af Stanford University's Zhenan Bao fandt frem til en elektrode, der både er strækbar og ledende og kombinerer det bedste fra begge verdener.Elektrodens del af modstanden er dens sammenlåsende sektioner - hver sektion er optimeret til at være enten ledende eller formbar for ikke at modvirke den andens egenskaber.For at demonstrere sine evner brugte Bao elektroden til at stimulere neuroner i hjernestammen hos mus og måle den elektriske aktivitet af en blækspruttes muskler.Hun fremviste resultaterne af begge tests på American Chemical Society's Fall 2022-møde.
SKUDDSIKKERT TRÆ
Kredit: ACS Nano
Denne trærustning kan afvise kugler med minimal skade.
I år skabte et team af forskere ledet af Huiqiao Li fra Huazhong University of Science and Technology en træpanser, der er stærk nok til at aflede et kugleskud fra en 9 mm revolver (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725).Træets styrke kommer fra dets skiftevis plader af lignocellulose og en tværbundet siloxanpolymer.Lignocellulosen modstår brud takket være dens sekundære hydrogenbindinger, som kan gendannes, når den brydes.I mellemtiden bliver den bøjelige polymer mere robust, når den rammes.For at skabe materialet hentede Li inspiration fra pirarucu, en sydamerikansk fisk med hud, der er hård nok til at modstå en piranhas knivskarpe tænder.Fordi træpansringen er lettere end andre slagfaste materialer, såsom stål, mener forskerne, at træet kan have militære og luftfartsanvendelser.
Indlægstid: 19. december 2022