• бет_баннері

2022 жылғы химияның таңғажайып жаңалықтары

Бұл ерекше жаңалықтар биыл C&EN редакторларының назарын аударды
Кристал Васкес жазған

ПЕПТО-БИСМОЛ ЖҰМБАҒЫ
сурет
Авторлық құқық: Nat. Commun.
Висмут субсалицилаты құрылымы (Bi = қызғылт; O = қызыл; C = сұр)

Биыл Стокгольм университетінің зерттеушілер тобы ғасырлық жұмбақты ашты: Пепто-Бисмолдың белсенді ингредиенті висмут субсалицилатының құрылымы (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Электронды дифракцияны қолдана отырып, зерттеушілер қосылыстың таяқша тәрізді қабаттарда орналасқанын анықтады. Әрбір таяқшаның ортасында оттегі аниондары үш және төрт висмут катионын біріктіреді. Сонымен қатар, салицилат аниондары висмутпен карбоксилдік немесе фенолдық топтары арқылы үйлеседі. Зерттеушілер электронды микроскопия әдістерін қолдана отырып, қабаттардың қабаттасуындағы вариацияларды да анықтады. Олардың пікірінше, бұл ретсіз орналасу висмут субсалицилатының құрылымының ғалымдардан неге сонша уақыт бойы жасырынып келгенін түсіндіруі мүмкін.

2-бет

Дереккөз: Рузбех Джафаридің рұқсатымен
Білектің ішіне бекітілген графен сенсорлары қан қысымын үздіксіз өлшеуге мүмкіндік береді.

ҚАН ҚЫСЫМЫНА АРНАЛҒАН ТАТУЛАР
100 жылдан астам уақыт бойы қан қысымын бақылау қолыңызды үрлемелі манжетпен қысуды білдірді. Дегенмен, бұл әдістің бір кемшілігі - әрбір өлшеу адамның жүрек-қан тамырлары денсаулығының шағын ғана көрінісін білдіреді. Бірақ 2022 жылы ғалымдар қан қысымын бірнеше сағат бойы үздіксіз бақылай алатын уақытша графен «татуировкасын» жасады (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/​s41565-022-01145-w). Көміртекті сенсорлық массив киюшінің білегіне шағын электр токтарын жіберу және ток дене тіндері арқылы өткен кезде кернеудің қалай өзгеретінін бақылау арқылы жұмыс істейді. Бұл мән қан көлемінің өзгеруімен өзара байланысты, оны компьютерлік алгоритм систолалық және диастолалық қан қысымын өлшеуге айналдыра алады. Зерттеу авторларының бірі, Техас A&M университетінің өкілі Рузбех Джафаридің айтуынша, құрылғы дәрігерлерге пациенттің жүрек денсаулығын ұзақ уақыт бойы бақылаудың айқын әдісін ұсынады. Бұл сондай-ақ медицина мамандарына қан қысымына әсер ететін қосымша факторларды, мысалы, дәрігерге бару кезіндегі стрессті анықтауға көмектеседі.

АДАМ ҚОЛЫМЕН ЖАСАЛҒАН РАДИКАЛДАР
сурет
Несие: Микал Шлоссер/ТУ Дания
Зерттеушілер адамдардың үй ішіндегі ауа сапасына қалай әсер ететінін зерттеу үшін төрт ерікті климат бақыланатын камерада отырды.

Ғалымдар тазалау құралдарының, бояулардың және ауа тазартқыштардың барлығы үй ішіндегі ауа сапасына әсер ететінін біледі. Зерттеушілер биыл адамдардың да әсер ететінін анықтады. Төрт еріктіні климат бақыланатын камераға орналастыру арқылы бір топ адамдардың терісіндегі табиғи майлардың ауадағы озонмен әрекеттесіп, гидроксил (OH) радикалдарын түзе алатынын анықтады (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Түзілгеннен кейін бұл жоғары реактивті радикалдар ауадағы қосылыстарды тотықтырып, зиянды молекулаларды түзе алады. Бұл реакцияларға қатысатын тері майы - сквален, ол озонмен әрекеттесіп, 6-метил-5-гептен-2-он (6-MHO) түзеді. Содан кейін озон 6-MHO-мен әрекеттесіп, OH түзеді. Зерттеушілер бұл жұмысты адам жасаған гидроксил радикалдарының деңгейлерінің әртүрлі қоршаған орта жағдайларында қалай өзгеруі мүмкін екенін зерттеу арқылы жалғастыруды жоспарлап отыр. Сонымен қатар, олар бұл тұжырымдар ғалымдарды үй ішіндегі химияны қалай бағалайтынын қайта ойлануға мәжбүр етеді деп үміттенеді, өйткені адамдар көбінесе шығарындылар көзі ретінде қарастырылмайды.

БАҚАЛАРҒА ҚАУІПСІЗ ҒЫЛЫМ
Бақалардың өздерін қорғау үшін бөліп шығаратын химиялық заттарды зерттеу үшін зерттеушілер жануарлардан тері үлгілерін алуы керек. Бірақ қолданыстағы сынама алу әдістері көбінесе бұл нәзік қосмекенділерге зиян келтіреді немесе тіпті эвтаназияны қажет етеді. 2022 жылы ғалымдар жануарлардың арқасында болатын алкалоидтарды алу үшін қалам тәрізді сынама алатын MasSpec Pen деп аталатын құрылғыны пайдаланып, бақалардан сынама алудың гуманистік әдісін ойлап тапты (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/​acsmeasurasciau.2c00035). Құрылғыны Остиндегі Техас университетінің аналитикалық химигі Ливия Эберлин жасаған. Ол бастапқыда хирургтарға адам ағзасындағы сау және қатерлі ісік тіндерін ажыратуға көмектесуге арналған, бірақ Эберлин бұл құралды бақаларды зерттеу үшін пайдалануға болатынын Стэнфорд университетінің биологы, бақалардың алкалоидтарды қалай метаболизденетінін және қалай бөліп алатынын зерттейтін Лорен О'Коннеллмен кездескеннен кейін түсінді.

4-бет

Сурет авторы: Ливия Эберлин
Масс-спектрометрия қаламы жануарларға зиян келтірмей улы бақалардың терісінен сынама ала алады.

5-бет

Несие: Ғылым/Женань Бао
Созылғыш, өткізгіш электрод сегізаяқ бұлшықеттерінің электрлік белсенділігін өлшей алады.

Сегізаяққа арналған электродтар
Биоэлектрониканы жобалау ымыраға келу сабағы бола алады. Иілгіш полимерлер электрлік қасиеттері жақсарған сайын көбінесе қатты болып қалады. Бірақ Стэнфорд университетінің ғалымы Чженан Бао бастаған зерттеушілер тобы екі әлемнің ең жақсысын біріктіретін созылғыш және өткізгіш электрод ойлап тапты. Электродтың кедергісінің ең басты бөлігі - оның өзара байланысқан бөліктері - әрбір бөлік бір-бірінің қасиеттеріне қарсы тұрмау үшін өткізгіш немесе икемді болу үшін оңтайландырылған. Өз қабілеттерін көрсету үшін Бао электродты тышқандардың ми сабағындағы нейрондарды ынталандыру және сегізаяқ бұлшықеттерінің электрлік белсенділігін өлшеу үшін пайдаланды. Ол екі сынақтың нәтижелерін Америка химиялық қоғамының 2022 жылғы күзгі кездесуінде көрсетті.

ОҚ ӨТПЕЙТІН АҒАШ
сурет
Несие: ACS Nano
Бұл ағаш сауыт оқтарды минималды зақыммен тойтара алады.

Биыл Хуажон ғылым және технология университетінің Хуэйцяо Ли бастаған зерттеушілер тобы 9 мм револьверден атылған оқты қайтара алатындай берік ағаш сауыт жасады (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Ағаштың беріктігі оның кезектесіп тұратын лигноцеллюлоза және көлденең байланысқан силоксан полимерінен келеді. Лигноцеллюлоза екінші реттік сутектік байланыстарының арқасында сынуға төзімді, ол сынған кезде қайта түзілуі мүмкін. Сонымен қатар, икемді полимер соққы кезінде берік болады. Материалды жасау үшін Ли пираньяның өткір тістеріне төтеп бере алатындай қатты терісі бар Оңтүстік Америка балығы - пирарукудан шабыт алды. Ағаш сауыт болат сияқты басқа соққыға төзімді материалдарға қарағанда жеңіл болғандықтан, зерттеушілер ағаштың әскери және авиациялық қолданылуы мүмкін деп санайды.


Жарияланған уақыты: 19 желтоқсан 2022 ж.