Dës komesch Entdeckungen hunn dëst Joer d'Opmierksamkeet vun de C&EN Redaktoren op sech gezunn
vum Krystal Vasquez
PEPTO-BISMOL-GEHEIMNIS
Kredit: Nat. Commun.
Struktur vum Wismutsubsalicylat (Bi = rosa; O = rout; C = gro)
Dëst Joer huet en Team vu Fuerscher vun der Universitéit Stockholm e jorhonnert aalt Rätsel gekläert: d'Struktur vu Wismutsubsalicylat, dem aktiven Zutat a Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Mat Hëllef vun der Elektronendiffraktioun hunn d'Fuerscher festgestallt, datt d'Verbindung a staafefërmege Schichten arrangéiert ass. Entlaang der Mëtt vun all Staaf wiesselen Sauerstoffanionen tëscht der Bréck tëscht dräi a véier Wismutkationen. D'Salicylatanionen koordinéieren sech dergéint mam Wismut entweder iwwer hir Carboxyl- oder Phenolgruppen. Mat Hëllef vun Elektronemikroskopietechniken hunn d'Fuerscher och Variatiounen an der Schichtstapelung entdeckt. Si gleewen, datt dës ongeuerdnet Uerdnung erkläre kéint, firwat d'Struktur vu Wismutsubsalicylat et de Wëssenschaftler sou laang entgaangen ass.
Quell: Mat frëndlecher Erlaabnes vun der Roozbeh Jafari
Graphen-Sensoren, déi um Ënneraarm befestegt sinn, kënnen kontinuéierlech Blutdrockmiessunge maachen.
Blutdrock-Tattoos
Zënter iwwer 100 Joer bedeit d'Iwwerwaachung vum Blutdrock, datt een den Aarm mat enger opblosbarer Manschett zesummedrécke muss. En Nodeel vun dëser Method ass awer, datt all Miessung nëmmen eng kleng Momentaufnahme vun der kardiovaskulärer Gesondheet vun enger Persoun duerstellt. Mee am Joer 2022 hunn d'Wëssenschaftler en temporäre Graphen-"Tattoo" entwéckelt, deen de Blutdrock fir e puer Stonnen kontinuéierlech iwwerwaachen kann (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). De Kuelestoffbaséierte Sensormatrix funktionéiert andeems en kleng elektresch Stréim an den Ënneraarm vum Träger schéckt a kontrolléiert, wéi d'Spannung sech ännert, wann de Stroum duerch d'Kierpergewebe beweegt. Dëse Wäert korreléiert mat Ännerungen am Bluttvolumen, déi en Computeralgorithmus a systolesch an diastolesch Blutdrockmiessunge iwwersetze kann. Laut engem vun den Auteure vun der Studie, der Roozbeh Jafari vun der Texas A&M University, géif den Apparat den Dokteren eng diskret Méiglechkeet bidden, d'Häerzgesondheet vun engem Patient iwwer verlängert Perioden ze iwwerwaachen. Et kéint och medizinesche Fachleit hëllefen, extern Faktoren erauszefilteren, déi den Blutdrock beaflossen - wéi e stressege Besuch beim Dokter.
VUM MËNSCHEN GENERÉIERT RADIKALE
Credit: Mikal Schlosser/TU Denmark
Véier Fräiwëlleger souzen an enger klimatiséierter Kammer, fir datt d'Fuerscher studéiere konnten, wéi de Mënsch d'Loftqualitéit an den Zëmmeren beaflossen.
Wëssenschaftler wëssen, datt Botzmëttel, Faarwen a Loftfrëscher all d'Loftqualitéit an Zëmmeren beaflossen. D'Fuerscher hunn dëst Joer entdeckt, datt d'Mënschen dat och kënnen. Andeems en Team véier Fräiwëlleger an eng klimatiséiert Kammer placéiert huet, huet et entdeckt, datt natierlech Ueleger op der Haut vun de Mënschen mat Ozon an der Loft reagéiere kënnen, fir Hydroxylradikaler (OH) ze produzéieren (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Wann dës héich reaktiv Radikaler emol geformt sinn, kënnen se Loftverbindungen oxidéieren a potenziell schiedlech Moleküle produzéieren. Den Hautueleg, deen un dëse Reaktiounen deelhëlt, ass Squalen, dat mat Ozon reagéiert fir 6-Methyl-5-Hepten-2-on (6-MHO) ze bilden. Ozon reagéiert dann mat 6-MHO fir OH ze bilden. D'Fuerscher plangen, op dëser Aarbecht opzebauen, andeems se ënnersichen, wéi d'Niveaue vun dësen vum Mënsch generéierten Hydroxylradikaler ënner verschiddenen Ëmweltbedingungen variéiere kënnen. An der Zwëschenzäit hoffen si, datt dës Erkenntnisser d'Wëssenschaftler dozou bréngen, hir Bewäertung vun der Chimie an Zëmmeren nei ze iwwerdenken, well d'Mënschen net dacks als Quell vun Emissiounen ugesi ginn.
FROSCHE-SÉCHER WISSENSCHAFT
Fir d'Chemikalien ze studéieren, déi Fräsche vergëften, fir sech ze verdeedegen, musse Fuerscher Hautprobe vun den Déieren huelen. Mee existent Proufnahmetechnike schueden dësen empfindlechen Amphibien dacks oder erfuerderen souguer Euthanasie. Am Joer 2022 hunn d'Wëssenschaftler eng méi mënschlech Method entwéckelt, fir d'Fräsche mat engem Apparat mam Numm MasSpec Pen ze probéieren, deen e bic-ähnleche Proufapparat benotzt, fir Alkaloide um Réck vun den Déieren opzehuelen (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Den Apparat gouf vun der Livia Eberlin, enger analytescher Chemikerin vun der University of Texas zu Austin, entwéckelt. Ursprénglech sollt et Chirurgen hëllefen, tëscht gesondem a kriibserreegendem Gewief am mënschleche Kierper z'ënnerscheeden, mee d'Eberlin huet gemierkt, datt den Instrument benotzt ka ginn, fir Fräsche ze studéieren, nodeems si d'Lauren O'Connell kennegeléiert huet, eng Biologin vun der Stanford University, déi ënnersicht, wéi Fräsche Alkaloide metaboliséieren a sequestréieren.
Quell: Livia Eberlin
E Massespektrometrie-Stift kann d'Haut vu gëftege Fräsche probéieren, ouni den Déieren ze schueden.
Credit: Science/Zhenan Bao
Eng dehnbar, leitfäeg Elektrod kann déi elektresch Aktivitéit vun de Muskelen vun engem Kraken moossen.
Elektroden, déi fir en Oktopus gëeegent sinn
D'Entwécklung vu Bioelektronik kann eng Lektioun a Kompromësser sinn. Flexibel Polymere ginn dacks steif, wa sech hir elektresch Eegeschafte verbesseren. Awer en Team vu Fuerscher ënnert der Leedung vum Zhenan Bao vun der Stanford University huet eng Elektrod entwéckelt, déi souwuel dehnbar wéi och leetfäeg ass, an dat Bescht aus zwou Welte kombinéiert. De Pièce de résistance vun der Elektrod sinn hir zesummeverhaakt Sektiounen - all Sektioun ass optimiséiert fir entweder leetfäeg oder formbar ze sinn, fir d'Eegeschafte vun der anerer net entgéintzewierken. Fir hir Fäegkeeten ze demonstréieren, huet d'Bao d'Elektrod benotzt fir Neuronen am Gehirstamm vu Mais ze stimuléieren an d'elektresch Aktivitéit vun de Muskelen vun engem Kraken ze moossen. Si huet d'Resultater vun deenen zwou Tester op der Hierschtversammlung 2022 vun der American Chemical Society presentéiert.
Kugelséchert Holz
Kredit: ACS Nano
Dës hëlze Rüstung kann Kugelen mat minimale Schued ofwieren.
Dëst Joer huet en Team vu Fuerscher vum Huiqiao Li vun der Huazhong University of Science and Technology eng Holzpanzerung entwéckelt, déi staark genuch ass, fir e Kugelschoss aus engem 9-mm-Revolver ofzewieren (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). D'Stäerkt vum Holz kënnt vun den ofwiesselnde Schichten aus Lignocellulose an engem vernetzte Siloxan-Polymer. D'Lignocellulose widdersteet Brëchbildung dank senge sekundäre Waasserstoffbänn, déi sech nei forme kënnen, wa se gebrach ginn. Mëttlerweil gëtt de biegsame Polymer méi robust, wa se getraff gëtt. Fir d'Material ze kreéieren, huet de Li sech vum Pirarucu inspiréiert, engem südamerikanesche Fësch mat enger Haut, déi staark genuch ass, fir de messerscharfe Zänn vun engem Piranha standzehalen. Well d'Holzpanzerung méi liicht ass wéi aner schlagfest Materialien, wéi Stol, gleewen d'Fuerscher, datt d'Holz militäresch an an der Loftfaart kéint benotzen.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Dezember 2022