ამ უცნაურმა აღმოჩენებმა წელს C&EN-ის რედაქტორების ყურადღება მიიპყრო.
კრისტალ ვასკესი
პეპტო-ბისმოლის საიდუმლო
კრედიტი: ეროვნული კომუნი.
ბისმუტის სუბსალიცილატის სტრუქტურა (Bi = ვარდისფერი; O = წითელი; C = ნაცრისფერი)
წელს, სტოკჰოლმის უნივერსიტეტის მკვლევართა ჯგუფმა ამოხსნა საუკუნოვანი საიდუმლო: ბისმუტის სუბსალიცილატის სტრუქტურა, რომელიც პეპტო-ბისმოლის აქტიური ინგრედიენტია (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). ელექტრონული დიფრაქციის გამოყენებით, მკვლევრებმა აღმოაჩინეს, რომ ნაერთი განლაგებულია ღეროსებრ ფენებად. თითოეული ღეროს ცენტრში ჟანგბადის ანიონები მონაცვლეობით ქმნიან სამიდან ოთხ ბისმუტის კატიონს. ამასობაში, სალიცილატის ანიონები კოორდინაციას უწევენ ბისმუტს მათი კარბოქსილის ან ფენოლური ჯგუფების მეშვეობით. ელექტრონული მიკროსკოპიის ტექნიკის გამოყენებით, მკვლევრებმა ასევე აღმოაჩინეს ვარიაციები ფენების დაწყობაში. ისინი თვლიან, რომ ეს უწესრიგო განლაგება შეიძლება ხსნიდეს, თუ რატომ ახერხებდა ბისმუტის სუბსალიცილატის სტრუქტურა მეცნიერებისთვის ამდენი ხნის განმავლობაში ყურადღების მიპყრობას.
კრედიტი: რუზბე ჯაფარის თავაზიანობა
წინამხარზე მიმაგრებული გრაფენის სენსორები არტერიული წნევის უწყვეტ გაზომვას უზრუნველყოფენ.
არტერიული წნევის ტატუები
100 წელზე მეტი ხნის განმავლობაში არტერიული წნევის მონიტორინგი ნიშნავდა ხელის გასაბერი მანჟეტით მოჭერით. თუმცა, ამ მეთოდის ერთ-ერთი ნაკლი ის არის, რომ თითოეული გაზომვა ადამიანის გულ-სისხლძარღვთა ჯანმრთელობის მხოლოდ მცირე სურათს წარმოადგენს. თუმცა, 2022 წელს მეცნიერებმა შექმნეს დროებითი გრაფენის „ტატუ“, რომელსაც შეუძლია არტერიული წნევის უწყვეტი მონიტორინგი რამდენიმე საათის განმავლობაში (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). ნახშირბადზე დაფუძნებული სენსორების მასივი მუშაობს მომხმარებლის წინამხარში მცირე ელექტრული დენების გაგზავნით და ძაბვის ცვლილების მონიტორინგით, როდესაც დენის მოძრაობა ხდება სხეულის ქსოვილებში. ეს მნიშვნელობა კორელაციაშია სისხლის მოცულობის ცვლილებებთან, რომელთა კომპიუტერულ ალგორითმს შეუძლია სისტოლური და დიასტოლური არტერიული წნევის გაზომვებად გარდაქმნა. კვლევის ერთ-ერთი ავტორის, ტეხასის A&M უნივერსიტეტის წარმომადგენელ რუზბე ჯაფარის თქმით, მოწყობილობა ექიმებს შეუმჩნეველ გზას შესთავაზებს პაციენტის გულის ჯანმრთელობის ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში მონიტორინგისთვის. მას ასევე შეუძლია დაეხმაროს სამედიცინო პროფესიონალებს გამორიცხონ არტერიულ წნევაზე მოქმედი ზედმეტი ფაქტორები, როგორიცაა ექიმთან სტრესული ვიზიტი.
ადამიანის მიერ წარმოქმნილი რადიკალები
კრედიტი: Mikal Schlosser/TU დანია
ოთხი მოხალისე კლიმატ-კონტროლირებად კამერაში იჯდა, რათა მკვლევრებს შეესწავლათ, თუ როგორ მოქმედებს ადამიანები შენობაში ჰაერის ხარისხზე.
მეცნიერებმა იციან, რომ საწმენდი საშუალებები, საღებავები და ჰაერის გამწმენდები გავლენას ახდენენ შიდა ჰაერის ხარისხზე. მკვლევრებმა წელს აღმოაჩინეს, რომ ადამიანებსაც შეუძლიათ იგივეს გაკეთება. ოთხი მოხალისის კლიმატით კონტროლირებად კამერაში მოთავსებით, გუნდმა აღმოაჩინა, რომ ადამიანის კანზე არსებულ ბუნებრივ ზეთებს შეუძლიათ რეაქციაში შევიდნენ ჰაერში არსებულ ოზონთან და წარმოქმნან ჰიდროქსილის (OH) რადიკალები (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). ფორმირების შემდეგ, ამ მაღალრეაქტიულ რადიკალებს შეუძლიათ ჰაერში არსებული ნაერთების დაჟანგვა და პოტენციურად მავნე მოლეკულების წარმოქმნა. კანის ცხიმი, რომელიც მონაწილეობს ამ რეაქციებში, არის სკვალენი, რომელიც რეაგირებს ოზონთან და წარმოქმნის 6-მეთილ-5-ჰეპტენ-2-ონს (6-MHO). შემდეგ ოზონი რეაგირებს 6-MHO-სთან და წარმოქმნის OH-ს. მკვლევარები გეგმავენ ამ ნაშრომის გაგრძელებას იმის გამოკვლევით, თუ როგორ შეიძლება განსხვავდებოდეს ადამიანის მიერ წარმოქმნილი ჰიდროქსილის რადიკალების დონეები სხვადასხვა გარემო პირობებში. ამასობაში, ისინი იმედოვნებენ, რომ ეს დასკვნები მეცნიერებს აიძულებს გადახედონ, თუ როგორ აფასებენ შიდა ქიმიას, რადგან ადამიანები ხშირად არ აღიქმებიან გამონაბოლქვის წყაროდ.
ბაყაყებისგან დაცული მეცნიერება
შხამიანი ბაყაყების მიერ თავდაცვის მიზნით გამოყოფილი ქიმიკატების შესასწავლად, მკვლევარებმა ცხოველების კანის ნიმუშები უნდა აიღონ. თუმცა, არსებული ნიმუშების აღების ტექნიკა ხშირად აზიანებს ამ ნაზ ამფიბიებს ან ევთანაზიასაც კი მოითხოვს. 2022 წელს მეცნიერებმა შეიმუშავეს ბაყაყების ნიმუშების ასაღებად უფრო ჰუმანური მეთოდი MasSpec Pen-ის სახელით ცნობილი მოწყობილობის გამოყენებით, რომელიც იყენებს კალმის მსგავს ნიმუშის აღების საშუალებას ცხოველების ზურგზე არსებული ალკალოიდების ასარჩევად (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). მოწყობილობა შექმნა ლივია ებერლინმა, ანალიტიკურმა ქიმიკოსმა ტეხასის უნივერსიტეტში, ოსტინში. თავდაპირველად ის ქირურგებს ადამიანის ორგანიზმში ჯანსაღი და სიმსივნური ქსოვილების დიფერენცირებაში დასახმარებლად იყო განკუთვნილი, მაგრამ ებერლინმა მიხვდა, რომ ინსტრუმენტის გამოყენება ბაყაყების შესასწავლად შეიძლებოდა მას შემდეგ, რაც გაიცნო ლორენ ო’კონელი, სტენფორდის უნივერსიტეტის ბიოლოგი, რომელიც სწავლობს, თუ როგორ მეტაბოლიზებენ და შლიან ბაყაყები ალკალოიდებს.
კრედიტი: ლივია ებერლინი
მას-სპექტრომეტრიის კალმით შესაძლებელია შხამიანი ბაყაყების კანის ნიმუშების აღება ცხოველებისთვის ზიანის მიყენების გარეშე.
კრედიტი: მეცნიერება/ჟენან ბაო
ელასტიური, გამტარი ელექტროდით შესაძლებელია რვაფეხას კუნთების ელექტრული აქტივობის გაზომვა.
რვაფეხასთვის შესაფერისი ელექტროდები
ბიოელექტრონიკის დიზაინი შეიძლება კომპრომისის გაკვეთილი იყოს. მოქნილი პოლიმერები ხშირად ხისტი ხდებიან მათი ელექტრული თვისებების გაუმჯობესებისას. თუმცა, სტენფორდის უნივერსიტეტის წარმომადგენელ ჟენან ბაოს ხელმძღვანელობით მკვლევართა ჯგუფმა შექმნა ელექტროდი, რომელიც როგორც ელასტიური, ასევე გამტარია, რომელიც აერთიანებს ორივე სამყაროს საუკეთესო მხარეებს. ელექტროდის წინააღმდეგობის მთავარი ელემენტი მისი ურთიერთდაკავშირებული სექციებია - თითოეული სექცია ოპტიმიზირებულია ისე, რომ იყოს გამტარი ან ელასტიური, რათა არ ეწინააღმდეგებოდეს მეორის თვისებებს. თავისი შესაძლებლობების დემონსტრირებისთვის, ბაომ გამოიყენა ელექტროდი თაგვების ტვინის ღეროში ნეირონების სტიმულირებისა და რვაფეხას კუნთების ელექტრული აქტივობის გასაზომად. მან ორივე ტესტის შედეგები ამერიკის ქიმიური საზოგადოების 2022 წლის შემოდგომის შეხვედრაზე წარადგინა.
ტყვიაგაუმტარი ხე
კრედიტი: ACS Nano
ამ ხის ჯავშანს შეუძლია ტყვიების მოგერიება მინიმალური დაზიანებით.
წელს, ჰუაჟონგის მეცნიერებისა და ტექნოლოგიების უნივერსიტეტის ჰუიკიაო ლის ხელმძღვანელობით მკვლევართა ჯგუფმა შექმნა ხის ჯავშანი, რომელიც საკმარისად მტკიცეა 9 მმ-იანი რევოლვერიდან ტყვიის გასროლის მოსაგერიებლად (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). ხის სიმტკიცე განპირობებულია ლიგნოცელულოზისა და ჯვარედინად შეკავშირებული სილოქსანის პოლიმერის მონაცვლეობითი ფურცლებით. ლიგნოცელულოზა მდგრადია მოტეხილობის მიმართ მისი მეორადი წყალბადური ბმების წყალობით, რომლებიც შეიძლება ხელახლა წარმოიქმნას გაწყვეტის შემთხვევაში. ამასობაში, მოქნილი პოლიმერი დარტყმის დროს უფრო მტკიცე ხდება. მასალის შესაქმნელად ლიმ შთაგონება მიიღო პირარუკუდან, სამხრეთ ამერიკული თევზიდან, რომლის კანიც საკმარისად მტკიცეა პირანიას ბასრი კბილების გასაძლებად. იმის გამო, რომ ხის ჯავშანი უფრო მსუბუქია, ვიდრე სხვა დარტყმაგამძლე მასალები, როგორიცაა ფოლადი, მკვლევარები თვლიან, რომ ხეს შეიძლება ჰქონდეს სამხედრო და საავიაციო გამოყენება.
გამოქვეყნების დრო: 2022 წლის 19 დეკემბერი