Ces découvertes originales ont attiré l'attention des éditeurs de C&EN cette année
par Kristal Vasquez
MYSTÈRE PEPTO-BISMOL
Crédit : Nat.Commun.
Structure du sous-salicylate de bismuth (Bi = rose ; O = rouge ; C = gris)
Cette année, une équipe de chercheurs de l'Université de Stockholm a percé un mystère centenaire : la structure du sous-salicylate de bismuth, l'ingrédient actif du Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI : 10.1038/s41467-022-29566-0).En utilisant la diffraction électronique, les chercheurs ont découvert que le composé est disposé en couches en forme de bâtonnets.Le long du centre de chaque tige, les anions oxygène alternent entre trois et quatre cations bismuth.Les anions salicylates, quant à eux, se coordonnent au bismuth par l'intermédiaire de leurs groupes carboxyliques ou phénoliques.En utilisant des techniques de microscopie électronique, les chercheurs ont également découvert des variations dans l'empilement des couches.Ils pensent que cet arrangement désordonné pourrait expliquer pourquoi la structure du sous-salicylate de bismuth a réussi à échapper aux scientifiques pendant si longtemps.
Crédit : Avec l'aimable autorisation de Roozbeh Jafari
Les capteurs de graphène collés à l'avant-bras peuvent fournir des mesures continues de la pression artérielle.
TATOUAGES DE PRESSION ARTÉRIELLE
Depuis plus de 100 ans, surveiller sa tension artérielle signifie se faire serrer le bras avec un brassard gonflable.Un inconvénient de cette méthode, cependant, est que chaque mesure ne représente qu'un petit aperçu de la santé cardiovasculaire d'une personne.Mais en 2022, des scientifiques ont créé un « tatouage » temporaire au graphène capable de surveiller en continu la pression artérielle pendant plusieurs heures d'affilée (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI : 10.1038/s41565-022-01145-w).Le réseau de capteurs à base de carbone fonctionne en envoyant de petits courants électriques dans l'avant-bras du porteur et en surveillant la façon dont la tension change lorsque le courant se déplace à travers les tissus du corps.Cette valeur est en corrélation avec les changements de volume sanguin, qu'un algorithme informatique peut traduire en mesures de pression artérielle systolique et diastolique.Selon l'un des auteurs de l'étude, Roozbeh Jafari de la Texas A&M University, l'appareil offrirait aux médecins un moyen discret de surveiller la santé cardiaque d'un patient sur de longues périodes.Cela pourrait également aider les professionnels de la santé à filtrer les facteurs externes qui ont un impact sur la tension artérielle, comme une visite stressante chez le médecin.
RADICAUX GÉNÉRÉS PAR L'HOMME
Crédit : Mikal Schlosser/TU Danemark
Quatre volontaires se sont assis dans une chambre climatisée afin que les chercheurs puissent étudier comment les humains affectent la qualité de l'air intérieur.
Les scientifiques savent que les produits de nettoyage, la peinture et les désodorisants affectent tous la qualité de l'air intérieur.Les chercheurs ont découvert cette année que les humains le peuvent aussi.En plaçant quatre volontaires dans une chambre climatisée, une équipe a découvert que les huiles naturelles sur la peau des gens peuvent réagir avec l'ozone dans l'air pour produire des radicaux hydroxyle (OH) (Science 2022, DOI : 10.1126/science.abn0340).Une fois formés, ces radicaux hautement réactifs peuvent oxyder les composés en suspension dans l'air et produire des molécules potentiellement nocives.L'huile de la peau qui participe à ces réactions est le squalène, qui réagit avec l'ozone pour former la 6-méthyl-5-heptène-2-one (6-MHO).L'ozone réagit alors avec le 6-MHO pour former OH.Les chercheurs prévoient de s'appuyer sur ces travaux en étudiant comment les niveaux de ces radicaux hydroxyles générés par l'homme pourraient varier dans différentes conditions environnementales.En attendant, ils espèrent que ces découvertes inciteront les scientifiques à repenser leur façon d'évaluer la chimie intérieure, car les humains ne sont pas souvent considérés comme des sources d'émissions.
LA SCIENCE SÉCURITAIRE DES GRENOUILLES
Pour étudier les produits chimiques que les grenouilles empoisonnées excrètent pour se défendre, les chercheurs doivent prélever des échantillons de peau sur les animaux.Mais les techniques d'échantillonnage existantes nuisent souvent à ces amphibiens délicats ou nécessitent même une euthanasie.En 2022, les scientifiques ont développé une méthode plus humaine pour échantillonner les grenouilles à l'aide d'un appareil appelé MasSpec Pen, qui utilise un échantillonneur en forme de stylo pour ramasser les alcaloïdes présents sur le dos des animaux (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI : 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035).L'appareil a été créé par Livia Eberlin, chimiste analytique à l'Université du Texas à Austin.Il était à l'origine destiné à aider les chirurgiens à faire la différence entre les tissus sains et cancéreux dans le corps humain, mais Eberlin a réalisé que l'instrument pouvait être utilisé pour étudier les grenouilles après avoir rencontré Lauren O'Connell, une biologiste de l'Université de Stanford qui étudie comment les grenouilles métabolisent et séquestrent les alcaloïdes. .
Crédit : Livia Eberlin
Un stylo de spectrométrie de masse peut échantillonner la peau des grenouilles venimeuses sans nuire aux animaux.
Crédit : Science/Zhenan Bao
Une électrode conductrice extensible peut mesurer l'activité électrique des muscles d'une pieuvre.
DES ÉLECTRODES ADAPTÉES À UNE PIEUVRE
Concevoir la bioélectronique peut être une leçon de compromis.Les polymères flexibles deviennent souvent rigides à mesure que leurs propriétés électriques s'améliorent.Mais une équipe de chercheurs dirigée par Zhenan Bao de l'Université de Stanford a mis au point une électrode à la fois extensible et conductrice, combinant le meilleur des deux mondes.La pièce de résistance de l'électrode est ses sections imbriquées - chaque section est optimisée pour être conductrice ou malléable afin de ne pas contrecarrer les propriétés de l'autre.Pour démontrer ses capacités, Bao a utilisé l'électrode pour stimuler les neurones du tronc cérébral de souris et mesurer l'activité électrique des muscles d'une pieuvre.Elle a présenté les résultats des deux tests lors de la réunion d'automne 2022 de l'American Chemical Society.
BOIS PARE-BALLES
Crédit : ACS Nano
Cette armure en bois peut repousser les balles avec un minimum de dégâts.
Cette année, une équipe de chercheurs dirigée par Huiqiao Li de l'Université des sciences et technologies de Huazhong a créé une armure en bois suffisamment solide pour dévier une balle tirée par un revolver de 9 mm (ACS Nano 2022, DOI : 10.1021/acsnano.1c10725).La force du bois vient de ses feuilles alternées de lignocellulose et d'un polymère de siloxane réticulé.La lignocellulose résiste à la fracturation grâce à ses liaisons hydrogène secondaires, qui peuvent se reformer lorsqu'elles sont rompues.Pendant ce temps, le polymère pliable devient plus solide lorsqu'il est touché.Pour créer le matériau, Li s'est inspiré du pirarucu, un poisson sud-américain à la peau suffisamment résistante pour résister aux dents acérées d'un piranha.Parce que l'armure en bois est plus légère que d'autres matériaux résistants aux chocs, comme l'acier, les chercheurs pensent que le bois pourrait avoir des applications militaires et aéronautiques.
Heure de publication : 19 décembre 2022