これらの風変わりな発見は、今年 C&EN 編集者の注目を集めました
クリスタル・バスケス
ペプトビスモルの謎
クレジット: ナット。通信します。
次サリチル酸ビスマスの構造 (Bi = ピンク、O = 赤、C = 灰色)
今年、ストックホルム大学の研究者チームは、ペプトビスモルの有効成分である次サリチル酸ビスマスの構造という 100 年の謎を解き明かしました (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0)。電子回折を使用して、研究者は化合物が棒状の層に配置されていることを発見しました。各ロッドの中心に沿って、酸素陰イオンが交互に 3 つと 4 つのビスマス陽イオンを架橋しています。一方、サリチル酸アニオンは、カルボキシル基またはフェノール基のいずれかを介してビスマスに配位します。電子顕微鏡技術を使用して、研究者は層の積み重ねの変化も発見しました。彼らは、次サリチル酸ビスマスの構造が長い間科学者を回避してきた理由を、この無秩序な配列が説明するかもしれないと信じています。
クレジット: Roozbeh Jafari 提供
前腕に接着されたグラフェン センサーは、継続的な血圧測定を提供できます。
血圧のタトゥー
100 年以上にわたり、血圧を監視するには、膨張式のカフで腕を圧迫する必要がありました。ただし、この方法の欠点の 1 つは、各測定値が人の心臓血管の健康状態のごく一部を表しているにすぎないことです。しかし 2022 年、科学者たちは一時的なグラフェン「タトゥー」を作成しました。これは、一度に数時間血圧を継続的に監視できます (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/ s41565-022-01145-w)。炭素ベースのセンサー アレイは、小さな電流を着用者の前腕に送り、電流が体の組織を流れるときに電圧がどのように変化するかを監視することによって動作します。この値は血液量の変化と相関しており、コンピューター アルゴリズムが収縮期および拡張期の血圧測定値に変換できます。この研究の著者の 1 人であるテキサス A&M 大学の Roozbeh Jafari 氏によると、このデバイスは、患者の心臓の健康状態を長期間にわたって目立たないように監視する方法を医師に提供するものです。また、医療専門家が血圧に影響を与える無関係な要因 (ストレスの多い医師の診察など) を除外するのにも役立つ可能性があります。
人為的なラジカル
クレジット: Mikal Schlosser/TU デンマーク
研究者が人間が室内の空気の質にどのように影響するかを研究できるように、4 人のボランティアが気候制御された部屋に座っていました。
科学者は、洗剤、塗料、芳香剤がすべて室内の空気の質に影響を与えることを知っています。研究者は今年、人間にもできることを発見しました。4人のボランティアを気候制御されたチャンバー内に配置することにより、チームは、人々の皮膚の天然油が空気中のオゾンと反応してヒドロキシル（OH）ラジカルを生成できることを発見しました（Science 2022、DOI：10.1126/science.abn0340）.これらの非常に反応性の高いラジカルが形成されると、空気中の化合物が酸化され、潜在的に有害な分子が生成される可能性があります。これらの反応に関与する皮脂はスクアレンであり、オゾンと反応して 6-メチル-5-ヘプテン-2-オン (6-MHO) を形成します。次に、オゾンは 6-MHO と反応して OH を形成します。研究者は、これらの人間が生成したヒドロキシルラジカルのレベルが異なる環境条件下でどのように変化するかを調査することにより、この研究を発展させることを計画しています.それまでの間、人間が排出源と見なされることはあまりないため、これらの発見により、科学者が屋内の化学物質を評価する方法を再考するようになることを期待しています。
カエルに安全な科学
毒カエルが自らを守るために排泄する化学物質を研究するために、研究者は動物から皮膚のサンプルを採取する必要があります。しかし、既存のサンプリング技術は、これらのデリケートな両生類を傷つけたり、安楽死を必要とすることさえあります。2022 年、科学者は、動物の背中に存在するアルカロイドを拾うためにペンのようなサンプラーを使用する、MasSpec ペンと呼ばれる装置を使用して、カエルをサンプリングするためのより人道的な方法を開発しました (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/ acsmeasuresciau.2c00035)。この装置は、テキサス大学オースティン校の分析化学者である Livia Eberlin によって作成されました。もともとは、外科医が人体の健康な組織と癌組織を区別するのに役立つように意図されていましたが、スタンフォード大学の生物学者で、カエルがアルカロイドを代謝して隔離する方法を研究しているローレン・オコンネルに会った後、エバーリンはこの器具をカエルの研究に使用できることに気付きました。 .
クレジット: Livia Eberlin
質量分析ペンは、動物に害を与えることなく毒ガエルの皮膚をサンプリングできます。
クレジット: Science/Zhenan Bao
伸縮性のある導電性電極は、タコの筋肉の電気的活動を測定できます。
タコに合う電極
バイオエレクトロニクスの設計は、妥協の教訓になる可能性があります。柔軟なポリマーは、電気特性が向上するにつれて硬くなることがよくあります。しかし、スタンフォード大学の Zhenan Bao が率いる研究チームは、伸縮性と導電性を兼ね備えた電極を開発し、両方の長所を組み合わせました。電極の最大の抵抗は、インターロッキング セクションです。各セクションは、他の特性を妨げないように、導電性または可鍛性のいずれかになるように最適化されています。その能力を実証するために、バオは電極を使用してマウスの脳幹のニューロンを刺激し、タコの筋肉の電気的活動を測定しました。彼女は、アメリカ化学会の 2022 年秋の会議で両方のテストの結果を紹介しました。
防弾木材
クレジット: ACS ナノ
この木製の鎧は、最小限のダメージで弾丸を撃退することができます.
今年、華中科技大学の Huiqiao Li が率いる研究チームは、9 mm リボルバーからの銃弾をそらすのに十分な強度を持つ木製の鎧を作成しました (ACS Nano 2022、DOI: 10.1021/acsnano.1c10725)。木材の強度は、リグノセルロースと架橋シロキサンポリマーの交互シートによるものです。リグノセルロースは、壊れたときに再形成できる二次水素結合のおかげで、壊れにくくなっています。一方、柔軟なポリマーは、打撃を受けるとより頑丈になります。素材を作成するために、Li はピラニアの剃刀のように鋭い歯にも耐えられるほど丈夫な皮膚を持つ南米の魚、ピラルクからインスピレーションを得ました。木製の鎧は、鋼鉄などの他の耐衝撃性材料よりも軽いため、研究者は、木材が軍事および航空用途に使用できると考えています。
投稿時間: Dec-19-2022