Bu ilginç keşifler bu yıl C&EN editörlerinin dikkatini çekti.
Krystal Vasquez tarafından
PEPTO-BISMOL GİZEMİ
Kaynak: Ulusal İletişim.
Bizmut subsalisilatın yapısı (Bi = pembe; O = kırmızı; C = gri)
Bu yıl, Stockholm Üniversitesi'nden bir araştırma ekibi yüzyıllık bir gizemi çözdü: Pepto-Bismol'ün aktif maddesi olan bizmut subsalisilatın yapısı (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Araştırmacılar, elektron kırınımı kullanarak bileşiğin çubuk benzeri katmanlar halinde düzenlendiğini buldu. Her çubuğun merkezinde, oksijen anyonları üç ve dört bizmut katyonunu köprüleyen şekilde dönüşümlü olarak yer alıyor. Bu arada, salisilat anyonları, karboksilik veya fenolik grupları aracılığıyla bizmuta bağlanıyor. Araştırmacılar, elektron mikroskopi tekniklerini kullanarak katman istifinde de varyasyonlar keşfetti. Bu düzensiz düzenlemenin, bizmut subsalisilatın yapısının neden bu kadar uzun süre bilim insanlarından kaçtığını açıklayabileceğine inanıyorlar.
Fotoğraf: Roozbeh Jafari'nin izniyle.
Ön kola yapıştırılan grafen sensörler, sürekli kan basıncı ölçümü sağlayabilir.
KAN BASINCI DÖVMELERİ
100 yılı aşkın süredir, kan basıncınızı izlemek, kolunuza şişirilebilir bir manşet takılması anlamına geliyordu. Ancak bu yöntemin bir dezavantajı, her ölçümün kişinin kardiyovasküler sağlığının yalnızca küçük bir anlık görüntüsünü temsil etmesidir. Fakat 2022'de bilim insanları, kan basıncını birkaç saat boyunca sürekli olarak izleyebilen geçici bir grafen "dövme" geliştirdiler (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). Karbon bazlı sensör dizisi, kullanıcının ön koluna küçük elektrik akımları göndererek ve akım vücut dokularından geçerken voltajın nasıl değiştiğini izleyerek çalışır. Bu değer, kan hacmindeki değişikliklerle ilişkilidir ve bir bilgisayar algoritması bunu sistolik ve diyastolik kan basıncı ölçümlerine dönüştürebilir. Çalışmanın yazarlarından Texas A&M Üniversitesi'nden Roozbeh Jafari'ye göre, cihaz doktorlara hastanın kalp sağlığını uzun süreler boyunca izlemek için göze batmayan bir yol sunacaktır. Bu, sağlık çalışanlarının tansiyonu etkileyen dış faktörleri (örneğin stresli bir doktor ziyareti gibi) filtrelemelerine de yardımcı olabilir.
İNSAN KAYNAKLI RADİKALLER
Kredi bilgileri: Mikal Schlosser/TU Danimarka
Araştırmacılar, insanların iç mekan hava kalitesini nasıl etkilediğini inceleyebilmek için dört gönüllüyü iklim kontrollü bir odaya oturttu.
Bilim insanları, temizlik ürünlerinin, boyaların ve oda spreylerinin iç mekan hava kalitesini etkilediğini biliyor. Araştırmacılar bu yıl, insanların da bunu etkileyebileceğini keşfetti. Dört gönüllüyü iklim kontrollü bir odaya yerleştiren bir ekip, insanların cildindeki doğal yağların havadaki ozonla reaksiyona girerek hidroksil (OH) radikalleri üretebildiğini keşfetti (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Oluştuktan sonra, bu son derece reaktif radikaller havadaki bileşikleri oksitleyebilir ve potansiyel olarak zararlı moleküller üretebilir. Bu reaksiyonlara katılan cilt yağı, ozonla reaksiyona girerek 6-metil-5-hepten-2-on (6-MHO) oluşturan skualendir. Ozon daha sonra 6-MHO ile reaksiyona girerek OH oluşturur. Araştırmacılar, bu insan kaynaklı hidroksil radikallerinin seviyelerinin farklı çevresel koşullar altında nasıl değişebileceğini araştırarak bu çalışmayı geliştirmeyi planlıyor. Bu arada, bu bulguların bilim insanlarının iç mekan kimyasını değerlendirme biçimlerini yeniden gözden geçirmelerine yol açacağını umuyorlar, çünkü insanlar genellikle emisyon kaynakları olarak görülmüyor.
KURBAĞA GÜVENLİ BİLİM
Araştırmacılar, kurbağaların kendilerini savunmak için salgıladıkları zehirli kimyasalları incelemek için hayvanlardan deri örnekleri almak zorundadır. Ancak mevcut örnekleme teknikleri genellikle bu hassas amfibileri incitmekte veya hatta ötenazi gerektirmektedir. 2022 yılında bilim insanları, hayvanların sırtında bulunan alkaloidleri toplamak için kalem benzeri bir örnekleyici kullanan MasSpec Pen adlı bir cihaz kullanarak kurbağalardan daha insancıl bir şekilde örnek alma yöntemi geliştirdiler (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Cihaz, Austin'deki Texas Üniversitesi'nde analitik kimyager olan Livia Eberlin tarafından geliştirildi. Başlangıçta cerrahların insan vücudundaki sağlıklı ve kanserli dokuları ayırt etmelerine yardımcı olmak için tasarlanmıştı, ancak Eberlin, kurbağaların alkaloidleri nasıl metabolize ettiğini ve depoladığını inceleyen Stanford Üniversitesi'nde biyolog olan Lauren O'Connell ile tanıştıktan sonra, aletin kurbağaları incelemek için kullanılabileceğini fark etti.
Fotoğraf: Livia Eberlin
Kütle spektrometresi kalemi, zehirli kurbağaların derisinden hayvanlara zarar vermeden örnek alabilir.
Kredi bilgileri: Bilim/Zhenan Bao
Esnek, iletken bir elektrot, bir ahtapotun kaslarının elektriksel aktivitesini ölçebilir.
AHTAPOT İÇİN UYGUN ELEKTROTLAR
Biyoelektronik tasarımı, uzlaşmanın önemini gösteren bir ders olabilir. Esnek polimerler, elektriksel özellikleri geliştikçe genellikle sertleşir. Ancak Stanford Üniversitesi'nden Zhenan Bao liderliğindeki bir araştırma ekibi, her iki dünyanın en iyisini bir araya getiren, hem esnek hem de iletken bir elektrot geliştirdi. Elektrotun en önemli özelliği, birbirine kenetlenen bölümleridir; her bölüm, diğerinin özelliklerini engellemeyecek şekilde ya iletken ya da esnek olacak şekilde optimize edilmiştir. Bao, yeteneklerini göstermek için elektrotu kullanarak farelerin beyin sapındaki nöronları uyardı ve bir ahtapotun kaslarının elektriksel aktivitesini ölçtü. Her iki testin sonuçlarını da Amerikan Kimya Derneği'nin 2022 Sonbahar toplantısında sergiledi.
KURŞUN GEÇİRMEZ AHŞAP
Kaynak: ACS Nano
Bu ahşap zırh, mermileri minimum hasarla püskürtebilir.
Bu yıl, Huazhong Bilim ve Teknoloji Üniversitesi'nden Huiqiao Li liderliğindeki bir araştırma ekibi, 9 mm'lik bir tabancadan çıkan mermiyi saptırabilecek kadar güçlü bir ahşap zırh üretti (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Ahşabın dayanıklılığı, lignoselüloz ve çapraz bağlı siloksan polimerinin dönüşümlü tabakalarından kaynaklanıyor. Lignoselüloz, kırıldığında yeniden oluşabilen ikincil hidrojen bağları sayesinde kırılmaya karşı direnç gösteriyor. Bu arada, esnek polimer darbe aldığında daha da sağlamlaşıyor. Malzemeyi oluşturmak için Li, Güney Amerika'da yaşayan ve derisi piranhanın jilet gibi keskin dişlerine dayanacak kadar sert olan bir balık olan pirarucudan ilham aldı. Ahşap zırh, çelik gibi diğer darbelere dayanıklı malzemelerden daha hafif olduğu için araştırmacılar, bu ahşabın askeri ve havacılık uygulamalarında kullanılabileceğine inanıyor.
Yayın tarihi: 19 Aralık 2022