Denodd y darganfyddiadau rhyfedd hyn sylw golygyddion C&EN eleni
gan Krystal Vasquez
DIRGELWCH PEPTO-BISMOL
Credyd: Cymuned Genedlaethol.
Strwythur subsalicylad bismuth (Bi = pinc; O = coch; C = llwyd)
Eleni, fe wnaeth tîm o ymchwilwyr o Brifysgol Stockholm ddatrys dirgelwch canrif oed: strwythur bismuth subsalisilat, y cynhwysyn gweithredol yn Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Gan ddefnyddio diffractiad electronau, canfu'r ymchwilwyr fod y cyfansoddyn wedi'i drefnu mewn haenau tebyg i wialen. Ar hyd canol pob gwialen, mae anionau ocsigen yn newid rhwng pontio tri a phedwar cation bismuth. Yn y cyfamser, mae'r anionau salisilat yn cydlynu â bismuth naill ai trwy eu grwpiau carbocsilig neu ffenolaidd. Gan ddefnyddio technegau microsgopeg electron, darganfu'r ymchwilwyr hefyd amrywiadau yn y pentyrru haenau. Maent yn credu y gallai'r trefniant anhrefnus hwn esbonio pam mae strwythur bismuth subsalisilat wedi llwyddo i osgoi gwyddonwyr am gyhyd.
Credyd: Trwy garedigrwydd Roozbeh Jafari
Gall synwyryddion graffin sydd wedi'u glynu wrth y fraich ddarparu mesuriadau pwysedd gwaed parhaus.
TATŴS PWYSEDD GWAED
Ers dros 100 mlynedd, mae monitro'ch pwysedd gwaed wedi golygu cael eich braich wedi'i gwasgu â chyff pwmpiadwy. Un anfantais i'r dull hwn, fodd bynnag, yw bod pob mesuriad yn cynrychioli ciplun bach yn unig o iechyd cardiofasgwlaidd person. Ond yn 2022, creodd gwyddonwyr "datŵ" graffen dros dro a all fonitro pwysedd gwaed yn barhaus am sawl awr ar y tro (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). Mae'r arae synhwyrydd sy'n seiliedig ar garbon yn gweithredu trwy anfon ceryntau trydanol bach i fraich y gwisgwr a monitro sut mae'r foltedd yn newid wrth i'r cerrynt symud trwy feinweoedd y corff. Mae'r gwerth hwn yn cydberthyn â newidiadau yng nghyfaint y gwaed, y gall algorithm cyfrifiadurol eu cyfieithu i fesuriadau pwysedd gwaed systolig a diastolig. Yn ôl un o awduron yr astudiaeth, Roozbeh Jafari o Brifysgol Texas A&M, byddai'r ddyfais yn cynnig ffordd ddisylw i feddygon fonitro iechyd calon claf dros gyfnodau hir. Gallai hefyd helpu gweithwyr meddygol proffesiynol i hidlo ffactorau allanol sy'n effeithio ar bwysedd gwaed—fel ymweliad llawn straen â'r meddyg.
RADICALIAID A GYNHYRCHWYD GAN DDYNOL
Credyd: Mikal Schlosser/TU Denmarc
Eisteddodd pedwar gwirfoddolwr mewn siambr â rheolaeth hinsawdd er mwyn i ymchwilwyr allu astudio sut mae bodau dynol yn effeithio ar ansawdd aer dan do.
Mae gwyddonwyr yn gwybod bod cynhyrchion glanhau, paent, a ffresnydd aer i gyd yn effeithio ar ansawdd aer dan do. Darganfu ymchwilwyr eleni y gall bodau dynol hefyd. Drwy osod pedwar gwirfoddolwr y tu mewn i siambr â rheolaeth hinsawdd, darganfu tîm y gall olewau naturiol ar groen pobl adweithio ag osôn yn yr awyr i gynhyrchu radicalau hydroxyl (OH) (Gwyddoniaeth 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Ar ôl iddynt ffurfio, gall y radicalau adweithiol iawn hyn ocsideiddio cyfansoddion yn yr awyr a chynhyrchu moleciwlau a allai fod yn niweidiol. Yr olew croen sy'n cymryd rhan yn yr adweithiau hyn yw sgwalen, sy'n adweithio ag osôn i ffurfio 6-methyl-5-hepten-2-on (6-MHO). Yna mae osôn yn adweithio gyda 6-MHO i ffurfio OH. Mae'r ymchwilwyr yn bwriadu adeiladu ar y gwaith hwn drwy ymchwilio i sut y gallai lefelau'r radicalau hydroxyl hyn a gynhyrchir gan bobl amrywio o dan wahanol amodau amgylcheddol. Yn y cyfamser, maent yn gobeithio y bydd y canfyddiadau hyn yn gwneud i wyddonwyr ailystyried sut maent yn asesu cemeg dan do, gan nad yw bodau dynol yn aml yn cael eu hystyried yn ffynonellau allyriadau.
GWYDDONIAETH DDIOGELU Â BROGODAU
I astudio'r cemegau y mae brogaod yn eu hysgarthu i amddiffyn eu hunain, mae angen i ymchwilwyr gymryd samplau croen gan yr anifeiliaid. Ond mae technegau samplu presennol yn aml yn niweidio'r amffibiaid cain hyn neu hyd yn oed yn gofyn am ewthanasia. Yn 2022, datblygodd gwyddonwyr ddull mwy dyngarol o samplu'r brogaod gan ddefnyddio dyfais o'r enw'r MasSpec Pen, sy'n defnyddio samplwr tebyg i ben i godi alcaloidau sy'n bresennol ar gefn yr anifeiliaid (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). Crëwyd y ddyfais gan Livia Eberlin, cemegydd dadansoddol ym Mhrifysgol Texas yn Austin. Y bwriad gwreiddiol oedd helpu llawfeddygon i wahaniaethu rhwng meinweoedd iach a chanseraidd yn y corff dynol, ond sylweddolodd Eberlin y gellid defnyddio'r offeryn i astudio brogaod ar ôl iddi gwrdd â Lauren O'Connell, biolegydd ym Mhrifysgol Stanford sy'n astudio sut mae brogaod yn metaboleiddio ac yn amsugno alcaloidau.
Credyd: Livia Eberlin
Gall pen sbectrometreg màs samplu croen brogaod gwenwynig heb niweidio'r anifeiliaid.
Credyd: Gwyddoniaeth/Zhenan Bao
Gall electrod dargludol, ymestynnol fesur gweithgaredd trydanol cyhyrau octopws.
ELECTRODAU SY'N ADDAS AR GYFER OCTOPWS
Gall dylunio bioelectroneg fod yn wers mewn cyfaddawdu. Yn aml, mae polymerau hyblyg yn mynd yn anhyblyg wrth i'w priodweddau trydanol wella. Ond daeth tîm o ymchwilwyr dan arweiniad Zhenan Bao o Brifysgol Stanford i fyny ag electrod sy'n ymestynnol ac yn ddargludol, gan gyfuno'r gorau o'r ddau fyd. Darn gwrthiant yr electrod yw ei adrannau cydgloi - mae pob adran wedi'i optimeiddio i fod naill ai'n ddargludol neu'n hyblyg er mwyn peidio â gwrthweithio priodweddau'r llall. I ddangos ei alluoedd, defnyddiodd Bao'r electrod i ysgogi niwronau yng nghoesyn ymennydd llygod a mesur gweithgaredd trydanol cyhyrau octopws. Dangosodd ganlyniadau'r ddau brawf yng nghyfarfod Hydref 2022 Cymdeithas Gemegol America.
PREN DIDDYMU BWLEDAU
Credyd: ACS Nano
Gall yr arfwisg bren hon wrthyrru bwledi gyda'r difrod lleiaf posibl.
Eleni, creodd tîm o ymchwilwyr dan arweiniad Huiqiao Li o Brifysgol Gwyddoniaeth a Thechnoleg Huazhong arfwisg bren sy'n ddigon cryf i wyro ergyd bwled o rivolfer 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). Daw cryfder y pren o'i ddalennau bob yn ail o lignocellulose a polymer siloxane wedi'i groesgysylltu. Mae'r lignocellulose yn gwrthsefyll torri diolch i'w fondiau hydrogen eilaidd, a all ail-ffurfio pan gânt eu torri. Yn y cyfamser, mae'r polymer hyblyg yn dod yn fwy cadarn pan gaiff ei daro. I greu'r deunydd, cafodd Li ysbrydoliaeth o pirarucu, pysgodyn De America sydd â chroen yn ddigon caled i wrthsefyll dannedd miniog piranha. Gan fod yr arfwisg bren yn ysgafnach na deunyddiau eraill sy'n gwrthsefyll effaith, fel dur, mae'r ymchwilwyr yn credu y gallai'r pren gael cymwysiadau milwrol ac awyrenneg.
Amser postio: 19 Rhagfyr 2022