جذبت هذه الاكتشافات الغريبة انتباه محرري C&EN هذا العام
بواسطة كريستال فاسكيز
لغز الببتو-بيسمول
الائتمان: نات.كومون.
هيكل البزموت سبساليسيلات (Bi = وردي ، O = أحمر ، C = رمادي)
هذا العام ، حلَّ فريق من الباحثين من جامعة ستوكهولم لغزًا عمره قرن من الزمان: بنية البزموت سبساليسيلات ، المكون النشط في بيبتو بيسمول (Nat. Commun. 2022، DOI: 10.1038 / s41467-022-29566-0).باستخدام حيود الإلكترون ، وجد الباحثون أن المركب مُرتَّب في طبقات شبيهة بالقضيب.على طول مركز كل قضيب ، تتناوب الأنيونات الأكسجين بين ثلاثة وأربعة كاتيونات البزموت.وفي الوقت نفسه ، تنسق أنيونات الساليسيلات مع البزموت من خلال مجموعتها الكربوكسيلية أو الفينولية.باستخدام تقنيات المجهر الإلكتروني ، اكتشف الباحثون أيضًا اختلافات في تكديس الطبقات.ويعتقدون أن هذا الترتيب المضطرب قد يفسر سبب تمكن بنية البزموت سبساليسيلات من التهرب من العلماء لفترة طويلة.
المصدر: بإذن من روزبه جعفري
يمكن أن توفر مستشعرات الجرافين الملتصقة بالساعد قياسات مستمرة لضغط الدم.
وشم ضغط الدم
لأكثر من 100 عام ، كانت مراقبة ضغط الدم تعني الضغط على ذراعك بسوار قابل للنفخ.ومع ذلك ، فإن أحد الجوانب السلبية لهذه الطريقة هو أن كل قياس لا يمثل سوى لقطة صغيرة لصحة القلب والأوعية الدموية للشخص.ولكن في عام 2022 ، ابتكر العلماء "وشم" مؤقت من الجرافين يمكنه مراقبة ضغط الدم باستمرار لعدة ساعات في كل مرة (Nat. Nanotechnol. 2022، DOI: 10.1038 / s41565-022-01145-w).تعمل مجموعة المستشعرات القائمة على الكربون عن طريق إرسال تيارات كهربائية صغيرة إلى ساعد مرتديها ومراقبة كيفية تغير الجهد مع تحرك التيار عبر أنسجة الجسم.ترتبط هذه القيمة بالتغيرات في حجم الدم ، والتي يمكن لخوارزمية الكمبيوتر أن تترجمها إلى قياسات ضغط الدم الانقباضي والانبساطي.وفقًا لأحد مؤلفي الدراسة ، روزبه جعفري من جامعة تكساس إيه آند إم ، سيوفر الجهاز للأطباء طريقة غير مزعجة لمراقبة صحة قلب المريض على مدى فترات طويلة.يمكن أن يساعد أيضًا المهنيين الطبيين على تصفية العوامل الخارجية التي تؤثر على ضغط الدم - مثل زيارة الطبيب المجهدة.
الجذور البشرية
الائتمان: Mikal Schlosser / TU Denmark
جلس أربعة متطوعين في غرفة يتم التحكم فيها بالمناخ حتى يتمكن الباحثون من دراسة كيفية تأثير البشر على جودة الهواء الداخلي.
يعلم العلماء أن منتجات التنظيف والطلاء ومعطرات الجو تؤثر جميعها على جودة الهواء الداخلي.اكتشف الباحثون هذا العام أن البشر يمكنهم أيضًا.من خلال وضع أربعة متطوعين داخل غرفة يتم التحكم فيها بالمناخ ، اكتشف الفريق أن الزيوت الطبيعية على جلد الناس يمكن أن تتفاعل مع الأوزون في الهواء لإنتاج جذور الهيدروكسيل (OH) (Science 2022، DOI: 10.1126 / science.abn0340).بمجرد تشكيلها ، يمكن لهذه الجذور شديدة التفاعل أن تؤكسد المركبات المحمولة جواً وتنتج جزيئات قد تكون ضارة.زيت الجلد الذي يشارك في هذه التفاعلات هو السكوالين ، الذي يتفاعل مع الأوزون لتكوين 6-ميثيل -5-هيبتن-2-واحد (6-MHO).يتفاعل الأوزون بعد ذلك مع 6-MHO لتكوين OH.يخطط الباحثون للبناء على هذا العمل من خلال التحقيق في كيفية اختلاف مستويات جذور الهيدروكسيل التي يولدها الإنسان في ظل ظروف بيئية مختلفة.في غضون ذلك ، يأملون في أن تجعل هذه النتائج العلماء يعيدون التفكير في كيفية تقييمهم للكيمياء الداخلية ، حيث لا يُنظر إلى البشر غالبًا على أنهم مصادر للانبعاثات.
علم الضفدع الآمن
لدراسة المواد الكيميائية التي تفرزها الضفادع السامة للدفاع عن نفسها ، يحتاج الباحثون إلى أخذ عينات من الجلد من الحيوانات.لكن تقنيات أخذ العينات الحالية غالبًا ما تضر بهذه البرمائيات الحساسة أو تتطلب القتل الرحيم.في عام 2022 ، طور العلماء طريقة أكثر إنسانية لأخذ عينات من الضفادع باستخدام جهاز يسمى MasSpec Pen ، والذي يستخدم عينة تشبه القلم لالتقاط قلويدات موجودة على ظهر الحيوانات (ACS Meas. Sci. Au 2022، DOI: 10.1021 / acsmeasuresciau.2c00035).تم إنشاء الجهاز بواسطة ليفيا إبرلين ، كيميائية تحليلية في جامعة تكساس في أوستن.كان من المفترض في الأصل مساعدة الجراحين على التمييز بين الأنسجة السليمة والسرطانية في جسم الإنسان ، لكن إيبرلين أدركت أنه يمكن استخدام الأداة لدراسة الضفادع بعد أن قابلت لورين أوكونيل ، عالمة الأحياء في جامعة ستانفورد ، والتي تدرس كيفية استقلاب الضفادع للقلويدات وعزلها. .
الائتمان: ليفيا إبرلين
يمكن لقلم قياس الطيف الكتلي أن يأخذ عينة من جلد الضفادع السامة دون الإضرار بالحيوانات.
الائتمان: العلوم / زينان باو
يمكن للقطب الكهربي الممدود والموصل قياس النشاط الكهربائي لعضلات الأخطبوط.
أقطاب كهربائية مناسبة لأخطبوط
يمكن أن يكون تصميم الإلكترونيات الحيوية درسًا في التسوية.غالبًا ما تصبح البوليمرات المرنة جامدة مع تحسن خصائصها الكهربائية.لكن فريقًا من الباحثين بقيادة Zhenan Bao من جامعة ستانفورد توصلوا إلى قطب كهربائي قابل للتمدد وموصل ، ويجمع بين أفضل ما في العالمين.إن نقطة المقاومة للإلكترود هي أقسامها المتشابكة - تم تحسين كل قسم ليكون إما موصلًا أو مرنًا حتى لا يتعارض مع خصائص الآخر.لإثبات قدراتها ، استخدم باو القطب لتحفيز الخلايا العصبية في جذع دماغ الفئران وقياس النشاط الكهربائي لعضلات الأخطبوط.عرضت نتائج كلا الاختبارين في اجتماع خريف 2022 للجمعية الكيميائية الأمريكية.
خشب مقاوم للرصاص
الائتمان: ACS نانو
يمكن لهذا الدرع الخشبي صد الرصاص بأقل قدر من الضرر.
هذا العام ، ابتكر فريق من الباحثين بقيادة Huiqiao Li من جامعة Huazhong للعلوم والتكنولوجيا درعًا خشبيًا قويًا بما يكفي لصد رصاصة من مسدس عيار 9 ملم (ACS Nano 2022 ، DOI: 10.1021 / acsnano.1c10725).تأتي قوة الخشب من صفائحه المتناوبة من اللجنوسليلوز وبوليمر السيلوكسان المتقاطع.يقاوم lignocellulose التكسر بفضل روابطه الهيدروجينية الثانوية ، والتي يمكن أن تتشكل عند كسرها.وفي الوقت نفسه ، يصبح البوليمر المرن أكثر ثباتًا عند ضربه.لصنع هذه المادة ، استوحى لي الإلهام من سمكة بيراروكو ، وهي سمكة من أمريكا الجنوبية تتمتع بجلد قوي بما يكفي لتحمل أسنان سمكة البيرانا الحادة.نظرًا لأن الدرع الخشبي أخف من المواد الأخرى المقاومة للصدمات ، مثل الفولاذ ، يعتقد الباحثون أن الخشب يمكن أن يكون له تطبيقات عسكرية وجوية.
الوقت ما بعد: 19 ديسمبر - 2022