이 기발한 발견은 올해 C&EN 편집자들의 관심을 끌었습니다.
크리스탈 바스케즈
펩토-비스몰 미스터리
신용: Nat.공동.
Bismuth subsalicylate의 구조(Bi = 분홍색, O = 빨간색, C = 회색)
올해 스톡홀름 대학 연구팀은 Pepto-Bismol의 활성 성분인 비스무트 서브살리실레이트의 구조(Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0)라는 100년 된 미스터리를 풀었습니다.연구원들은 전자 회절을 사용하여 화합물이 막대 모양의 층으로 배열되어 있음을 발견했습니다.각 막대의 중심을 따라 산소 음이온이 3개와 4개의 비스무트 양이온 사이를 교대로 연결합니다.한편 살리실산 음이온은 카르복실기 또는 페놀기를 통해 비스무트에 배위됩니다.전자현미경 기술을 사용하여 연구원들은 또한 층 적층의 변화를 발견했습니다.그들은 이 무질서한 배열이 비스무트 서브살리실레이트의 구조가 과학자들을 오랫동안 회피해 온 이유를 설명할 수 있다고 믿습니다.
출처: Roozbeh Jafari 제공
팔뚝에 부착된 그래핀 센서는 지속적인 혈압 측정을 제공할 수 있습니다.
혈압 문신
100년 이상 동안 혈압을 모니터링한다는 것은 부풀릴 수 있는 커프로 팔을 조이는 것을 의미했습니다.그러나이 방법의 한 가지 단점은 각 측정이 개인의 심혈관 건강에 대한 작은 스냅샷만을 나타낸다는 것입니다.그러나 2022년 과학자들은 한 번에 몇 시간 동안 지속적으로 혈압을 모니터링할 수 있는 임시 그래핀 "문신"을 만들었습니다(Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/ s41565-022-01145-w).탄소 기반 센서 어레이는 착용자의 팔뚝에 작은 전류를 보내고 전류가 신체 조직을 통해 이동할 때 전압이 어떻게 변하는지 모니터링하여 작동합니다.이 값은 컴퓨터 알고리즘이 수축기 및 확장기 혈압 측정으로 변환할 수 있는 혈액량의 변화와 관련이 있습니다.연구 저자 중 한 명인 텍사스 A&M 대학의 루즈베 자파리(Roozbeh Jafari)에 따르면 이 장치는 의사에게 장기간에 걸쳐 환자의 심장 건강을 눈에 띄지 않게 모니터링할 수 있는 방법을 제공할 것이라고 합니다.또한 의료 전문가가 스트레스가 많은 의사 방문과 같이 혈압에 영향을 미치는 외부 요인을 걸러내는 데 도움이 될 수 있습니다.
인간 생성 라디칼
출처: Mikal Schlosser/TU 덴마크
4명의 자원 봉사자가 실내 공기 질에 인간이 미치는 영향을 연구원들이 연구할 수 있도록 기후가 조절되는 방에 앉았습니다.
과학자들은 청소 제품, 페인트 및 공기 청정제가 모두 실내 공기질에 영향을 미친다는 것을 알고 있습니다.연구원들은 올해 인간도 할 수 있다는 사실을 발견했습니다.4명의 지원자를 기후가 조절되는 실내에 배치함으로써 팀은 사람들의 피부에 있는 천연 오일이 공기 중의 오존과 반응하여 수산기(OH) 라디칼을 생성할 수 있음을 발견했습니다(Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340).일단 형성되면 이러한 반응성이 높은 라디칼은 공기 중의 화합물을 산화시키고 잠재적으로 유해한 분자를 생성할 수 있습니다.이러한 반응에 참여하는 피부 오일은 오존과 반응하여 6-메틸-5-헵텐-2-온(6-MHO)을 형성하는 스쿠알렌입니다.그런 다음 오존은 6-MHO와 반응하여 OH를 형성합니다.연구원들은 이러한 인간 생성 하이드록실 라디칼의 수준이 다른 환경 조건에서 어떻게 달라질 수 있는지 조사함으로써 이 작업을 기반으로 할 계획입니다.한편, 그들은 인간이 종종 배출원으로 간주되지 않기 때문에 이러한 발견이 과학자들이 실내 화학을 평가하는 방법을 재고하게 되기를 희망합니다.
개구리 안전 과학
독 개구리가 자신을 방어하기 위해 배설하는 화학 물질을 연구하기 위해 연구자들은 동물의 피부 샘플을 채취해야 합니다.그러나 기존 샘플링 기술은 종종 이러한 섬세한 양서류에 해를 끼치거나 심지어 안락사를 요구하기도 합니다.2022년에 과학자들은 MasSpec Pen이라는 장치를 사용하여 개구리를 샘플링하는 보다 인도적인 방법을 개발했습니다. 이 장치는 펜 모양의 샘플러를 사용하여 동물의 등에 있는 알칼로이드를 수집합니다(ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).이 장치는 오스틴에 있는 텍사스 대학의 분석 화학자인 Livia Eberlin이 만들었습니다.그것은 원래 외과의가 인체의 건강한 조직과 암 조직을 구별하는 데 도움을 주기 위한 것이었지만 Eberlin은 개구리가 어떻게 대사하고 알칼로이드를 격리하는지 연구하는 스탠포드 대학의 생물학자인 Lauren O'Connell을 만난 후 이 기구가 개구리를 연구하는 데 사용될 수 있음을 깨달았습니다. .
크레딧: Livia Eberlin
질량 분석 펜은 동물에게 해를 끼치지 않고 독 개구리의 피부를 샘플링할 수 있습니다.
크레딧: Science/Zhenan Bao
신축성 있는 전도성 전극은 문어 근육의 전기적 활동을 측정할 수 있습니다.
문어에 맞는 전극
생체 전자 공학 설계는 타협의 교훈이 될 수 있습니다.유연한 폴리머는 전기적 특성이 향상됨에 따라 종종 단단해집니다.그러나 Stanford University의 Zhenan Bao가 이끄는 연구팀은 두 세계의 장점을 결합하여 신축성과 전도성을 모두 갖춘 전극을 고안했습니다.전극의 저항 감소 부분은 맞물리는 부분입니다. 각 부분은 다른 부분의 특성을 상쇄하지 않도록 전도성 또는 가단성을 갖도록 최적화되어 있습니다.그 능력을 입증하기 위해 Bao는 전극을 사용하여 생쥐의 뇌간에서 뉴런을 자극하고 문어 근육의 전기적 활동을 측정했습니다.그녀는 American Chemical Society의 2022년 가을 회의에서 두 가지 테스트 결과를 선보였습니다.
방탄 목재
신용: ACS 나노
이 나무 갑옷은 최소한의 손상으로 총알을 격퇴할 수 있습니다.
올해 Huazhong University of Science and Technology의 Huiqiao Li가 이끄는 연구팀은 9mm 리볼버(ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725)에서 발사된 총알을 반사할 수 있을 만큼 강한 나무 갑옷을 만들었습니다.목재의 강도는 리그노셀룰로스 시트와 가교 실록산 폴리머가 교대로 사용되었기 때문입니다.리그노셀룰로오스는 2차 수소 결합 덕분에 파손되지 않으며, 파손 시 다시 형성될 수 있습니다.한편, 유연한 폴리머는 충격을 받았을 때 더 견고해집니다.재료를 만들기 위해 Li는 피라냐의 면도날처럼 날카로운 이빨을 견딜 수 있을 만큼 단단한 피부를 가진 남미 물고기인 피라루쿠(pirarucu)에서 영감을 얻었습니다.나무 갑옷은 강철과 같은 다른 내 충격성 재료보다 가볍기 때문에 연구원들은 목재가 군사 및 항공 응용 분야에 사용될 수 있다고 생각합니다.
게시 시간: 2022년 12월 19일