Essas descobertas peculiares chamaram a atenção dos editores da C&EN este ano.
Por Krystal Vasquez
MISTÉRIO DO PEPTO-BISMOL
Crédito: Nat. Commun.
Estrutura do subsalicilato de bismuto (Bi = rosa; O = vermelho; C = cinza)
Este ano, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Estocolmo desvendou um mistério centenário: a estrutura do subsalicilato de bismuto, o ingrediente ativo do Pepto-Bismol (Nat. Commun. 2022, DOI: 10.1038/s41467-022-29566-0). Utilizando difração de elétrons, os pesquisadores descobriram que o composto está organizado em camadas em forma de bastonete. Ao longo do centro de cada bastonete, ânions de oxigênio alternam entre fazer a ponte entre três e quatro cátions de bismuto. Os ânions salicilato, por sua vez, coordenam-se ao bismuto através de seus grupos carboxílicos ou fenólicos. Utilizando técnicas de microscopia eletrônica, os pesquisadores também descobriram variações no empilhamento das camadas. Eles acreditam que essa organização desordenada pode explicar por que a estrutura do subsalicilato de bismuto conseguiu escapar aos cientistas por tanto tempo.
Crédito: Cortesia de Roozbeh Jafari
Sensores de grafeno aderidos ao antebraço podem fornecer medições contínuas da pressão arterial.
TATUAGENS DE PRESSÃO ARTERIAL
Por mais de 100 anos, monitorar a pressão arterial significava ter o braço apertado com uma braçadeira inflável. Uma desvantagem desse método, no entanto, é que cada medição representa apenas um pequeno instantâneo da saúde cardiovascular de uma pessoa. Mas, em 2022, cientistas criaram uma “tatuagem” temporária de grafeno que pode monitorar continuamente a pressão arterial por várias horas (Nat. Nanotechnol. 2022, DOI: 10.1038/s41565-022-01145-w). A matriz de sensores à base de carbono funciona enviando pequenas correntes elétricas para o antebraço do usuário e monitorando como a voltagem muda à medida que a corrente se move pelos tecidos do corpo. Esse valor se correlaciona com as mudanças no volume sanguíneo, que um algoritmo de computador pode traduzir em medições de pressão arterial sistólica e diastólica. De acordo com um dos autores do estudo, Roozbeh Jafari, da Universidade Texas A&M, o dispositivo ofereceria aos médicos uma maneira discreta de monitorar a saúde cardíaca de um paciente por períodos prolongados. Isso também pode ajudar os profissionais de saúde a filtrar fatores externos que afetam a pressão arterial, como uma consulta médica estressante.
RADICAIS GERADOS PELO SER HUMANO
Crédito: Mikal Schlosser/TU Dinamarca
Quatro voluntários permaneceram sentados em uma câmara com temperatura controlada para que os pesquisadores pudessem estudar como os seres humanos afetam a qualidade do ar em ambientes fechados.
Os cientistas sabem que produtos de limpeza, tintas e aromatizadores de ambiente afetam a qualidade do ar em ambientes fechados. Pesquisadores descobriram este ano que os seres humanos também podem afetá-la. Ao colocar quatro voluntários em uma câmara climática controlada, uma equipe descobriu que os óleos naturais da pele humana podem reagir com o ozônio presente no ar, produzindo radicais hidroxila (OH) (Science 2022, DOI: 10.1126/science.abn0340). Uma vez formados, esses radicais altamente reativos podem oxidar compostos presentes no ar e produzir moléculas potencialmente nocivas. O óleo da pele que participa dessas reações é o esqualeno, que reage com o ozônio para formar 6-metil-5-hepten-2-ona (6-MHO). O ozônio, por sua vez, reage com a 6-MHO para formar OH. Os pesquisadores planejam expandir esse trabalho investigando como os níveis desses radicais hidroxila gerados pelo ser humano podem variar sob diferentes condições ambientais. Entretanto, eles esperam que essas descobertas façam os cientistas repensarem a forma como avaliam a química em ambientes internos, já que os seres humanos não são frequentemente vistos como fontes de emissões.
CIÊNCIA SEGURA PARA RÃS
Para estudar as substâncias químicas que os sapos venenosos excretam para se defender, os pesquisadores precisam coletar amostras de pele dos animais. Mas as técnicas de coleta existentes frequentemente prejudicam esses anfíbios delicados ou até mesmo exigem eutanásia. Em 2022, cientistas desenvolveram um método mais humano para coletar amostras dos sapos usando um dispositivo chamado MasSpec Pen, que utiliza um coletor em formato de caneta para coletar alcaloides presentes nas costas dos animais (ACS Meas. Sci. Au 2022, DOI: 10.1021/acsmeasuresciau.2c00035). O dispositivo foi criado por Livia Eberlin, química analítica da Universidade do Texas em Austin. Originalmente, ele foi concebido para ajudar cirurgiões a diferenciar entre tecidos saudáveis e cancerosos no corpo humano, mas Eberlin percebeu que o instrumento poderia ser usado para estudar sapos depois de conhecer Lauren O'Connell, bióloga da Universidade Stanford que estuda como os sapos metabolizam e armazenam alcaloides.
Crédito: Livia Eberlin
Uma caneta de espectrometria de massa pode coletar amostras da pele de rãs venenosas sem prejudicar os animais.
Crédito: Ciência/Zhenan Bao
Um eletrodo elástico e condutor pode medir a atividade elétrica dos músculos de um polvo.
ELETRODOS ADEQUADOS PARA UM POLVO
Projetar bioeletrônica pode ser uma lição de compromisso. Polímeros flexíveis muitas vezes se tornam rígidos à medida que suas propriedades elétricas melhoram. Mas uma equipe de pesquisadores liderada por Zhenan Bao, da Universidade Stanford, criou um eletrodo que é ao mesmo tempo elástico e condutor, combinando o melhor dos dois mundos. A peça central do eletrodo são suas seções interligadas — cada seção é otimizada para ser condutora ou maleável, de modo a não anular as propriedades da outra. Para demonstrar suas capacidades, Bao usou o eletrodo para estimular neurônios no tronco cerebral de camundongos e medir a atividade elétrica dos músculos de um polvo. Ela apresentou os resultados de ambos os testes na reunião de outono de 2022 da Sociedade Americana de Química.
MADEIRA À PROVA DE BALAS
Crédito: ACS Nano
Esta armadura de madeira pode repelir balas com danos mínimos.
Este ano, uma equipe de pesquisadores liderada por Huiqiao Li, da Universidade de Ciência e Tecnologia de Huazhong, criou uma armadura de madeira resistente o suficiente para desviar um tiro de revólver calibre 9 mm (ACS Nano 2022, DOI: 10.1021/acsnano.1c10725). A resistência da madeira provém de suas camadas alternadas de lignocelulose e um polímero de siloxano reticulado. A lignocelulose resiste à fratura graças às suas ligações de hidrogênio secundárias, que podem se reformar quando rompidas. Enquanto isso, o polímero flexível torna-se mais rígido ao ser atingido. Para criar o material, Li inspirou-se no pirarucu, um peixe sul-americano com pele resistente o suficiente para suportar os dentes afiados de uma piranha. Como a armadura de madeira é mais leve do que outros materiais resistentes a impactos, como o aço, os pesquisadores acreditam que a madeira pode ter aplicações militares e aeronáuticas.
Data da publicação: 19/12/2022