Estes peculiares descubrimentos chamaron a atención dos editores de C&EN este ano
por Krystal Vásquez
MISTERIO DO PEPTO-BISMOL
Crédito: Nat. Commun.
Estrutura do subsalicilato de bismuto (Bi = rosa; O = vermello; C = gris)
Este ano, un equipo de investigadores da Universidade de Estocolmo resolveu un misterio centenario: a estrutura do subsalicilato de bismuto, o ingrediente activo de Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Mediante difracción electrónica, os investigadores descubriron que o composto está disposto en capas en forma de vara. Ao longo do centro de cada vara, os anións de osíxeno alternan entre unir tres e catro catións de bismuto. Os anións salicilato, mentres tanto, coordínanse co bismuto a través dos seus grupos carboxílicos ou fenólicos. Mediante técnicas de microscopía electrónica, os investigadores tamén descubriron variacións no apilamento de capas. Cren que esta disposición desordenada podería explicar por que a estrutura do subsalicilato de bismuto conseguiu escapar aos científicos durante tanto tempo.
Crédito: Cortesía de Roozbeh Jafari
Os sensores de grafeno adheridos ao antebrazo poden proporcionar medicións continuas da presión arterial.
TATUAXES DE PRESIÓN ARTERIAL
Durante máis de 100 anos, controlar a presión arterial significou ter o brazo apertado cun manguito inflable. Non obstante, unha desvantaxe deste método é que cada medición representa só unha pequena instantánea da saúde cardiovascular dunha persoa. Pero en 2022, uns científicos crearon unha "tatuaxe" temporal de grafeno que pode controlar continuamente a presión arterial durante varias horas (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). O conxunto de sensores baseado en carbono funciona enviando pequenas correntes eléctricas ao antebrazo do usuario e monitorizando como cambia a voltaxe a medida que a corrente se move polos tecidos do corpo. Este valor correlaciónase cos cambios no volume sanguíneo, que un algoritmo informático pode traducir en medicións da presión arterial sistólica e diastólica. Segundo unha das autoras do estudo, Roozbeh Jafari, da Universidade de Texas A&M, o dispositivo ofrecería aos médicos unha forma discreta de controlar a saúde cardíaca dun paciente durante períodos prolongados. Tamén podería axudar aos profesionais médicos a filtrar factores alleos que afectan á presión arterial, como unha visita estresante ao médico.
RADICAIS XERADOS POR HUMANOS
Crédito: Mikal Schlosser/TU Dinamarca
Catro voluntarios sentáronse nunha cámara con clima controlado para que os investigadores puidesen estudar como os humanos afectan a calidade do aire interior.
Os científicos saben que os produtos de limpeza, a pintura e os ambientadores afectan á calidade do aire interior. Este ano, os investigadores descubriron que os humanos tamén podemos facelo. Ao colocar catro voluntarios dentro dunha cámara con clima controlado, un equipo descubriu que os aceites naturais da pel das persoas poden reaccionar co ozono do aire para producir radicais hidroxilo (OH) (Science 2022, DOI: 10.1126/science.ab0340). Unha vez formados, estes radicais altamente reactivos poden oxidar compostos transportados polo aire e producir moléculas potencialmente nocivas. O aceite da pel que participa nestas reaccións é o escualeno, que reacciona co ozono para formar 6-metil-5-hepten-2-ona (6-MHO). O ozono reacciona entón co 6-MHO para formar OH. Os investigadores planean ampliar este traballo investigando como os niveis destes radicais hidroxilo xerados polos humanos poden variar en diferentes condicións ambientais. Mentres tanto, esperan que estes achados fagan que os científicos reconsideren como avalían a química do interior, xa que os humanos non adoitan ser vistos como fontes de emisións.
CIENCIA SEGURA PARA AS RANAS
Para estudar as substancias químicas que excretan as ras envelenan para defenderse, os investigadores necesitan tomar mostras de pel dos animais. Pero as técnicas de mostraxe existentes a miúdo prexudican estes delicados anfibios ou mesmo requiren a eutanasia. En 2022, os científicos desenvolveron un método máis humano para tomar mostras das ras usando un dispositivo chamado MasSpec Pen, que usa un mostrador similar a unha pluma para recoller os alcaloides presentes nas costas dos animais (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). O dispositivo foi creado por Livia Eberlin, química analítica da Universidade de Texas en Austin. Orixinalmente estaba destinado a axudar aos cirurxiáns a diferenciar entre os tecidos sans e os cancerosos no corpo humano, pero Eberlin decatouse de que o instrumento podía usarse para estudar as ras despois de coñecer a Lauren O'Connell, bióloga da Universidade de Stanford que estuda como as ras metabolizan e secuestran alcaloides.
Crédito: Livia Eberlin
Unha pluma de espectrometría de masas pode tomar mostras da pel de ras velenosas sen prexudicar os animais.
Crédito: Science/Zhenan Bao
Un eléctrodo condutor e elástico pode medir a actividade eléctrica dos músculos dun polbo.
ELECTRODOS APTOS PARA UN POLBO
Deseñar bioelectrónica pode ser unha lección de compromiso. Os polímeros flexibles adoitan volverse ríxidos a medida que melloran as súas propiedades eléctricas. Pero un equipo de investigadores dirixido por Zhenan Bao, da Universidade de Stanford, ideou un eléctrodo que é á vez elástico e condutor, combinando o mellor de ambos os mundos. A peza de resistencia do eléctrodo son as súas seccións entrelazadas: cada sección está optimizada para ser condutora ou maleable para non contrarrestar as propiedades da outra. Para demostrar as súas capacidades, Bao utilizou o eléctrodo para estimular as neuronas do tronco encefálico dos ratos e medir a actividade eléctrica dos músculos dun polbo. Presentou os resultados de ambas as probas na reunión de outono de 2022 da Sociedade Química Americana.
MADEIRA A PROBA DE BALAS
Crédito: ACS Nano
Esta armadura de madeira pode repeler balas con danos mínimos.
Este ano, un equipo de investigadores dirixido por Huiqiao Li, da Universidade de Ciencia e Tecnoloxía de Huazhong, creou unha armadura de madeira o suficientemente forte como para desviar un disparo dun revólver de 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). A resistencia da madeira provén das súas láminas alternas de lignocelulosa e un polímero de siloxano reticulado. A lignocelulosa resiste a fractura grazas ás súas pontes de hidróxeno secundarias, que poden volver formarse cando se rompen. Mentres tanto, o polímero flexible faise máis resistente ao ser golpeado. Para crear o material, Li inspirouse no pirarucú, un peixe suramericano cunha pel o suficientemente resistente como para soportar os dentes afiados dunha piraña. Debido a que a armadura de madeira é máis lixeira que outros materiais resistentes aos impactos, como o aceiro, os investigadores cren que a madeira podería ter aplicacións militares e de aviación.
Data de publicación: 19 de decembro de 2022