ഈ വിചിത്രമായ കണ്ടുപിടുത്തങ്ങൾ ഈ വർഷം C&EN എഡിറ്റർമാരുടെ ശ്രദ്ധ പിടിച്ചുപറ്റി.
ക്രിസ്റ്റൽ വാസ്ക്വസ് എഴുതിയത്
പെപ്റ്റോ-ബിസ്മോൾ നിഗൂഢത
ക്രെഡിറ്റ്: നാറ്റ് കമ്മ്യൂൺ.
ബിസ്മത്ത് സബ്സാലിസിലേറ്റിന്റെ ഘടന (Bi = പിങ്ക്; O = ചുവപ്പ്; C = ചാരനിറം)
ഈ വർഷം, സ്റ്റോക്ക്ഹോം യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ നൂറ്റാണ്ടുകൾ പഴക്കമുള്ള ഒരു നിഗൂഢത വെളിപ്പെടുത്തി: പെപ്റ്റോ-ബിസ്മോളിലെ സജീവ ഘടകമായ ബിസ്മത്ത് സബ്സാലിസിലേറ്റിന്റെ ഘടന (നാറ്റ്. കമ്മ്യൂൺ. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). ഇലക്ട്രോൺ ഡിഫ്രാക്ഷൻ ഉപയോഗിച്ച്, സംയുക്തം വടി പോലുള്ള പാളികളിലാണ് ക്രമീകരിച്ചിരിക്കുന്നതെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. ഓരോ വടിയുടെയും മധ്യഭാഗത്ത്, ഓക്സിജൻ അയോണുകൾ മൂന്ന്, നാല് ബിസ്മത്ത് കാറ്റേഷനുകളെ പാലങ്ങൾക്കിടയിൽ മാറിമാറി വരുന്നു. അതേസമയം, സാലിസിലേറ്റ് അയോണുകൾ അവയുടെ കാർബോക്സിലിക് അല്ലെങ്കിൽ ഫിനോളിക് ഗ്രൂപ്പുകളിലൂടെ ബിസ്മത്തിലേക്ക് ഏകോപിപ്പിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി ടെക്നിക്കുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, പാളി സ്റ്റാക്കിങ്ങിലെ വ്യതിയാനങ്ങളും ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. ബിസ്മത്ത് സബ്സാലിസിലേറ്റിന്റെ ഘടന ഇത്രയും കാലം ശാസ്ത്രജ്ഞരെ ഒഴിവാക്കാൻ കഴിഞ്ഞതിന്റെ കാരണം ഈ ക്രമരഹിതമായ ക്രമീകരണം വിശദീകരിക്കുമെന്ന് അവർ വിശ്വസിക്കുന്നു.
കടപ്പാട്: റൂസ്ബെ ജഫാരിയുടെ കടപ്പാട്
കൈത്തണ്ടയിൽ ഘടിപ്പിച്ചിരിക്കുന്ന ഗ്രാഫീൻ സെൻസറുകൾ തുടർച്ചയായ രക്തസമ്മർദ്ദ അളവുകൾ നൽകാൻ സഹായിക്കും.
രക്തസമ്മർദ്ദ ടാറ്റൂകൾ
100 വർഷത്തിലേറെയായി, നിങ്ങളുടെ രക്തസമ്മർദ്ദം നിരീക്ഷിക്കുന്നത് ഒരു വായു നിറച്ച കഫ് ഉപയോഗിച്ച് നിങ്ങളുടെ കൈ ഞെരുക്കുന്നതിനെയാണ് അർത്ഥമാക്കുന്നത്. എന്നിരുന്നാലും, ഈ രീതിയുടെ ഒരു പോരായ്മ, ഓരോ അളവും ഒരു വ്യക്തിയുടെ ഹൃദയാരോഗ്യത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ സ്നാപ്പ്ഷോട്ട് മാത്രമേ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നുള്ളൂ എന്നതാണ്. എന്നാൽ 2022-ൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഒരു താൽക്കാലിക ഗ്രാഫീൻ "ടാറ്റൂ" സൃഷ്ടിച്ചു, അത് തുടർച്ചയായി നിരവധി മണിക്കൂറുകളോളം രക്തസമ്മർദ്ദം നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). കാർബൺ അധിഷ്ഠിത സെൻസർ ശ്രേണി പ്രവർത്തിക്കുന്നത് ധരിക്കുന്നയാളുടെ കൈത്തണ്ടയിലേക്ക് ചെറിയ വൈദ്യുത പ്രവാഹങ്ങൾ അയച്ചുകൊണ്ടും ശരീരത്തിന്റെ ടിഷ്യൂകളിലൂടെ വൈദ്യുത പ്രവാഹം നീങ്ങുമ്പോൾ വോൾട്ടേജ് എങ്ങനെ മാറുന്നുവെന്ന് നിരീക്ഷിച്ചുകൊണ്ടുമാണ്. ഈ മൂല്യം രക്തത്തിന്റെ അളവിലെ മാറ്റങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു കമ്പ്യൂട്ടർ അൽഗോരിതം സിസ്റ്റോളിക്, ഡയസ്റ്റോളിക് രക്തസമ്മർദ്ദ അളവുകളിലേക്ക് വിവർത്തനം ചെയ്യാൻ കഴിയും. പഠനത്തിന്റെ രചയിതാക്കളിൽ ഒരാളായ ടെക്സസ് എ & എം യൂണിവേഴ്സിറ്റിയിലെ റൂസ്ബെ ജാഫാരി പറയുന്നതനുസരിച്ച്, ദീർഘകാലത്തേക്ക് രോഗിയുടെ ഹൃദയാരോഗ്യം നിരീക്ഷിക്കുന്നതിന് ഈ ഉപകരണം ഡോക്ടർമാർക്ക് ഒരു തടസ്സമില്ലാത്ത മാർഗം വാഗ്ദാനം ചെയ്യുമെന്ന്. സമ്മർദ്ദകരമായ ഒരു ഡോക്ടറെ സന്ദർശിക്കുന്നത് പോലുള്ള, രക്തസമ്മർദ്ദത്തെ ബാധിക്കുന്ന ബാഹ്യ ഘടകങ്ങളെ ഫിൽട്ടർ ചെയ്യാൻ ഇത് മെഡിക്കൽ പ്രൊഫഷണലുകളെ സഹായിക്കും.
മനുഷ്യജന്യ റാഡിക്കലുകൾ
കടപ്പാട്: Mikal Schlosser/TU ഡെൻമാർക്ക്
മനുഷ്യർ ഇൻഡോർ വായുവിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ എങ്ങനെ ബാധിക്കുന്നു എന്ന് ഗവേഷകർക്ക് പഠിക്കാൻ വേണ്ടി, കാലാവസ്ഥാ നിയന്ത്രിത ചേമ്പറിൽ നാല് വളണ്ടിയർമാരെ ഇരുത്തി.
ക്ലീനിംഗ് ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ, പെയിന്റ്, എയർ ഫ്രെഷനറുകൾ എന്നിവയെല്ലാം ഇൻഡോർ വായുവിന്റെ ഗുണനിലവാരത്തെ ബാധിക്കുമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് അറിയാം. ഈ വർഷം മനുഷ്യർക്കും ഇത് ചെയ്യാൻ കഴിയുമെന്ന് ഗവേഷകർ കണ്ടെത്തി. കാലാവസ്ഥാ നിയന്ത്രിത അറയിൽ നാല് സന്നദ്ധപ്രവർത്തകരെ വയ്ക്കുന്നതിലൂടെ, ആളുകളുടെ ചർമ്മത്തിലെ പ്രകൃതിദത്ത എണ്ണകൾ വായുവിലെ ഓസോണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് ഹൈഡ്രോക്സിൽ (OH) റാഡിക്കലുകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുമെന്ന് ഒരു സംഘം കണ്ടെത്തി (സയൻസ് 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). ഒരിക്കൽ രൂപപ്പെട്ടാൽ, ഈ ഉയർന്ന പ്രതിപ്രവർത്തനശേഷിയുള്ള റാഡിക്കലുകൾ വായുവിലെ സംയുക്തങ്ങളെ ഓക്സിഡൈസ് ചെയ്യുകയും ദോഷകരമായ തന്മാത്രകൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യും. ഈ പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങളിൽ പങ്കെടുക്കുന്ന ചർമ്മ എണ്ണ സ്ക്വാലീൻ ആണ്, ഇത് ഓസോണുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് 6-മീഥൈൽ-5-ഹെപ്റ്റൻ-2-വൺ (6-MHO) ഉണ്ടാക്കുന്നു. തുടർന്ന് ഓസോൺ 6-MHO യുമായി പ്രതിപ്രവർത്തിച്ച് OH ഉണ്ടാക്കുന്നു. വ്യത്യസ്ത പാരിസ്ഥിതിക സാഹചര്യങ്ങളിൽ മനുഷ്യൻ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഈ ഹൈഡ്രോക്സിൽ റാഡിക്കലുകളുടെ അളവ് എങ്ങനെ വ്യത്യാസപ്പെടാമെന്ന് അന്വേഷിച്ചുകൊണ്ട് ഈ കൃതിയെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് ഗവേഷകർ പദ്ധതിയിടുന്നത്. അതേസമയം, മനുഷ്യരെ പലപ്പോഴും ഉദ്വമന സ്രോതസ്സുകളായി കാണാത്തതിനാൽ, ഇൻഡോർ രസതന്ത്രം എങ്ങനെ വിലയിരുത്തണമെന്ന് ശാസ്ത്രജ്ഞരെ പുനർവിചിന്തനം ചെയ്യാൻ ഈ കണ്ടെത്തലുകൾ പ്രേരിപ്പിക്കുമെന്ന് അവർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു.
തവള-സുരക്ഷിത ശാസ്ത്രം
വിഷത്തവളകൾ സ്വയം പ്രതിരോധിക്കാൻ വിസർജ്ജിക്കുന്ന രാസവസ്തുക്കളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ, ഗവേഷകർ മൃഗങ്ങളിൽ നിന്ന് ചർമ്മ സാമ്പിളുകൾ എടുക്കേണ്ടതുണ്ട്. എന്നാൽ നിലവിലുള്ള സാമ്പിൾ ടെക്നിക്കുകൾ പലപ്പോഴും ഈ അതിലോലമായ ഉഭയജീവികളെ ദോഷകരമായി ബാധിക്കുകയോ ദയാവധം പോലും ആവശ്യപ്പെടുകയോ ചെയ്യുന്നു. 2022-ൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ മാസ്സ്പെക് പെൻ എന്ന ഉപകരണം ഉപയോഗിച്ച് തവളകളെ സാമ്പിൾ ചെയ്യുന്നതിനുള്ള കൂടുതൽ മനുഷ്യത്വപരമായ ഒരു രീതി വികസിപ്പിച്ചെടുത്തു, ഇത് മൃഗങ്ങളുടെ പുറകിലുള്ള ആൽക്കലോയിഡുകൾ എടുക്കാൻ പേന പോലുള്ള സാമ്പിളർ ഉപയോഗിക്കുന്നു (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). ഓസ്റ്റിനിലെ ടെക്സസ് സർവകലാശാലയിലെ അനലിറ്റിക്കൽ കെമിസ്റ്റായ ലിവിയ എബർലിൻ ആണ് ഈ ഉപകരണം സൃഷ്ടിച്ചത്. മനുഷ്യശരീരത്തിലെ ആരോഗ്യമുള്ളതും കാൻസർ കലകളും തമ്മിൽ വേർതിരിച്ചറിയാൻ ശസ്ത്രക്രിയാ വിദഗ്ധരെ സഹായിക്കുന്നതിനാണ് ഇത് ആദ്യം ഉദ്ദേശിച്ചത്, എന്നാൽ തവളകൾ എങ്ങനെ മെറ്റബോളിസീകരിക്കുകയും ആൽക്കലോയിഡുകൾ വേർതിരിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു എന്ന് പഠിക്കുന്ന സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ജീവശാസ്ത്രജ്ഞയായ ലോറൻ ഒ'കോണലിനെ കണ്ടുമുട്ടിയ ശേഷം തവളകളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ഈ ഉപകരണം ഉപയോഗിക്കാമെന്ന് എബർലിൻ മനസ്സിലാക്കി.
കടപ്പാട്: ലിവിയ എബർലിൻ
വിഷത്തവളകളുടെ തൊലി മൃഗങ്ങൾക്ക് ദോഷം വരുത്താതെ തന്നെ പരിശോധിക്കാൻ ഒരു മാസ് സ്പെക്ട്രോമെട്രി പേനയ്ക്ക് കഴിയും.
കടപ്പാട്: സയൻസ്/ഷെനൻ ബാവോ
ഒരു വലിച്ചുനീട്ടുന്ന, ചാലക ഇലക്ട്രോഡിന് ഒരു നീരാളിയുടെ പേശികളുടെ വൈദ്യുത പ്രവർത്തനം അളക്കാൻ കഴിയും.
ഒക്ടോപസിന് അനുയോജ്യമായ ഇലക്ട്രോഡുകൾ
ബയോഇലക്ട്രോണിക്സ് രൂപകൽപ്പന ചെയ്യുന്നത് വിട്ടുവീഴ്ചയുടെ ഒരു പാഠമാകാം. വൈദ്യുത ഗുണങ്ങൾ മെച്ചപ്പെടുമ്പോൾ വഴക്കമുള്ള പോളിമറുകൾ പലപ്പോഴും കർക്കശമായിത്തീരുന്നു. എന്നാൽ സ്റ്റാൻഫോർഡ് സർവകലാശാലയിലെ ഷെനാൻ ബാവോയുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഒരു സംഘം ഗവേഷകർ രണ്ട് ലോകങ്ങളിലെയും മികച്ചവ സംയോജിപ്പിച്ച് വലിച്ചുനീട്ടുന്നതും ചാലകവുമായ ഒരു ഇലക്ട്രോഡ് കണ്ടുപിടിച്ചു. ഇലക്ട്രോഡിന്റെ ഏറ്റവും മികച്ച ഭാഗം അതിന്റെ ഇന്റർലോക്കിംഗ് വിഭാഗങ്ങളാണ് - ഓരോ വിഭാഗവും മറ്റൊന്നിന്റെ ഗുണങ്ങളെ എതിർക്കാതിരിക്കാൻ ചാലകമോ വഴക്കമുള്ളതോ ആകാൻ ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു. അതിന്റെ കഴിവുകൾ പ്രകടിപ്പിക്കുന്നതിനായി, എലികളുടെ മസ്തിഷ്ക തണ്ടിലെ ന്യൂറോണുകളെ ഉത്തേജിപ്പിക്കാനും ഒരു നീരാളിയുടെ പേശികളുടെ വൈദ്യുത പ്രവർത്തനം അളക്കാനും ബാവോ ഇലക്ട്രോഡ് ഉപയോഗിച്ചു. അമേരിക്കൻ കെമിക്കൽ സൊസൈറ്റിയുടെ ഫാൾ 2022 മീറ്റിംഗിൽ രണ്ട് പരീക്ഷണങ്ങളുടെയും ഫലങ്ങൾ അവർ പ്രദർശിപ്പിച്ചു.
ബുള്ളറ്റ്പ്രൂഫ് മരം
ക്രെഡിറ്റ്: എസിഎസ് നാനോ
ഈ തടി കവചത്തിന് കുറഞ്ഞ കേടുപാടുകൾ കൂടാതെ വെടിയുണ്ടകളെ ചെറുക്കാൻ കഴിയും.
ഈ വർഷം, ഹുവാഷോങ് സയൻസ് ആൻഡ് ടെക്നോളജി സർവകലാശാലയിലെ ഹുയിക്യാവോ ലിയുടെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ഗവേഷക സംഘം 9 എംഎം റിവോൾവറിൽ നിന്നുള്ള ബുള്ളറ്റ് ഷോട്ട് വഴിതിരിച്ചുവിടാൻ തക്ക ശക്തിയുള്ള ഒരു മരക്കവചം സൃഷ്ടിച്ചു (ACS നാനോ 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). ലിഗ്നോസെല്ലുലോസിന്റെയും ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് സിലോക്സെയ്ൻ പോളിമറിന്റെയും മാറിമാറി വരുന്ന ഷീറ്റുകളിൽ നിന്നാണ് മരത്തിന്റെ ശക്തി ലഭിക്കുന്നത്. ലിഗ്നോസെല്ലുലോസ് അതിന്റെ ദ്വിതീയ ഹൈഡ്രജൻ ബോണ്ടുകൾ കാരണം ഒടിവിനെ പ്രതിരോധിക്കുന്നു, ഇത് പൊട്ടുമ്പോൾ വീണ്ടും രൂപം കൊള്ളുന്നു. അതേസമയം, വഴങ്ങുന്ന പോളിമർ അടിക്കുമ്പോൾ കൂടുതൽ ഉറപ്പുള്ളതായിത്തീരുന്നു. മെറ്റീരിയൽ സൃഷ്ടിക്കാൻ, പിരാനയുടെ റേസർ-മൂർച്ചയുള്ള പല്ലുകളെ ചെറുക്കാൻ തക്ക കടുപ്പമുള്ള ചർമ്മമുള്ള തെക്കേ അമേരിക്കൻ മത്സ്യമായ പിരാരുക്കുവിൽ നിന്ന് പ്രചോദനം ഉൾക്കൊണ്ടാണ് ലി മെറ്റീരിയൽ സൃഷ്ടിച്ചത്. തടി കവചം സ്റ്റീൽ പോലുള്ള മറ്റ് ആഘാത-പ്രതിരോധശേഷിയുള്ള വസ്തുക്കളേക്കാൾ ഭാരം കുറഞ്ഞതിനാൽ, മരത്തിന് സൈനിക, വ്യോമയാന പ്രയോഗങ്ങൾ ഉണ്ടായിരിക്കാമെന്ന് ഗവേഷകർ വിശ്വസിക്കുന്നു.
പോസ്റ്റ് സമയം: ഡിസംബർ-19-2022