Новости химической науки > Дайджест портала chemport.ru за 2014 год

Подходит к концу 2014 год, не за горами новогодние каникулы, и, как уже стало доброй традицией, в последнем новостном выпуске уходящего года мы рассказываем о том, какие из новостей, какие достижения химической науки были интересны нашим читателям в уходящем году.

Рисунок: © ACS

Сейчас, как и в прошлом году, подбирая материал для номера, мы решили опираться на ваше мнение, уважаемые читатели, и отобрали для «новогоднего хит-парада» дюжину новостей, наиболее популярных в одной из социальных сетей (каждая из этих новостей набрала более полусотни «лайков»). Правда, в отличие от прошлого года результаты подводились не для каждого месяца в отдельности, а в целом за год.

Как и ранее, редакция предупреждает, что у нее могут быть свои представления о научности, научной значимости и возможностях практического применения новостей, самых популярных по версии читательского голосования, но, опять же традиционно, материал для последнего сюжета портала в уходящем году набираете вы, читатели.

Рисунок из ACS Nano 2014, DOI: 10.1021/nn504444g

Итак, замыкает «горячую дюжину» химических новостей 2014 года сюжет о самом маленьком в мире органическом лазере (63 лайка). Это оптическое устройство создал Параг Деотаре (Parag Deotare) из Массачусетского Технологического Института.

Для создания такого лазера Деотар и его коллеги использовали фотонные кристаллы – периодические микроскопические структуры, контролирующие распространение света и состоящие из чередующихся слоев материалов с различными коэффициентами преломления. «Карликовый» лазер при облучении 100-фемтосекундными импульсами лазера накачки, излучающего свет с длиной волны 400 нм, сам излучает свет с длиной волны 610 нм.

Незначительно отрывается от органического лазера сюжет о результатах компьютерного моделирования, позволяющих переосмыслить механизм ферментативного катализа (64 лайка).

Профессор Гарнет Чан (Garnet Chan) определил, что возможна ситуация, при которой в ходе одной и той же каталитической реакции принимают участие кластеры железа и серы, находясь в различных электронных состояниях, и ферментативная реакция протекает не через один профиль изменения электронной конфигурации, как это рассматривается в рамках традиционной теории каталитических процессов.

Такой же, как и у предыдущего сюжета, индекс зрительской популярности у новости про самоорганизующиеся белковые коконы – модели вирусов (64 лайка).

Для построения такой модели Йин Чо (Ying Chau) и Рон Ни (Rong Ni) из Университета Науки и Технологии Гонконга получили пептид, состоящий из шестнадцати остатков аминокислот.

При инкубации с ДНК полученные пептиды самоорганизовывались по всей длине ДНК, образуя лентообразные надструктуры. Эти ленты связываются друг с другом, формируя эллипсоидные капсулы длиной 12 и 65 нанометров. Структура этих капсул похожа на структуру парапоксвирусов. Принимающие β-складчатую вторичную структуру складки белков, которые формируют нанококоны, расположены в регулярной последовательности на расстоянии 4 нм друг от друга.

Следующий по популярности сюжет позволил читателям узнать, каким образом морская звезда может приклеиваться к дну или камням (66 лайка).

Для изучения этой проблемы была проведена экстракция белкового клея морской звезды. Из него выделили белок, содержание которого в этой фракции было максимальным. Белок получил название Sfp1, его структура была подробно изучена. Следы морской звезды представляют собой пленку, в которой содержится Sfp1. Домены, содержащиеся в нем, позволяют организоваться белку в сетеподобную надструктуру, которая и обеспечивает адгезию. В настоящее время исследователи планируют выяснить механизмы выделения белка и превращения его в пленку.

Рисунок из Phys. Rev. Lett., 2014, 113, 197601

Продолжает читательский рейтинг рассказ о темной стороне спинов, позволяющей повысить чувствительность метода ЯМР до распознавания единичных атомных ядер (69 лайков).

Хонгкун Парк (Hongkun Park) и Михаил Лукин (Mikhail Lukin) из Гарварда продемонстрировали, что «темные спины» могут использоваться для распознавания отдельных протонов на поверхности алмаза, причем такое распознавание будет сопровождаться люминесцентным откликом.

Возможно, некоторые наши читатели хотели бы получить возможность видеть в темноте, поэтому небезынтересным оказался материал о механизме распознавания человеком ИК-излучения. (70 лайков).

Группа исследователей, возглавляемая Кржиштофом Пальчевским (Krzysztof Palczewski) сообщает, что способность человека видеть в инфракрасном диапазоне вероятнее всего реализуется в ходе процесса, в котором поглощение двух фотонов активирует светочувствительный белок родопсин.

Наверняка, многие читатели нашей ленты начинают день с чашечки кофе, и опять же поэтому многим было интересно узнать, что термин «чашечка кофе» далеко не так однозначен, как казалось (75 лайков).

Новое исследование, посвященное содержанию кофеина и кофеилхинной кислоты [caffeoylquinic acid (CQA)] в различных образцах европейского кофе, показало, что с точки зрения химического наполнения фраза «чашечка кофе» многозначна. Это затрудняет нормированное потребление кофеина, которое для ряда категорий людей не должно превышать 200 миллиграмм в сутки.

Примерно такая же популярность обнаружилась и еще у одного сюжета, посвященного проблемам питания – в нем говорилось, что одни и те же продукты могут оказать различное влияние на организм мужчин и женщин (76 лайков).

Результаты исследования говорят о существенном различии кишечной микробиотической флоры мужчин и женщин. Данные о рационе, использованные в анализе, организованы в сложные кластеры факторов и не могут быть просто так трансформированы в специфические советы, касающиеся рекомендуемого рациона, как например, «налегайте на овощи» или «ограничьте потребление мяса». Исследователи отмечают, что для того, чтобы давать какие-то рекомендации, необходимо знать, какие типы бактерий наиболее предпочтительны для человека.

Четвертое место рейтинга зрительских симпатий (почти призовое) занял сюжет об «умном перевязочном материале», позволяющем определять содержание кислорода в ране (79 лайков).

Новый медицинский клей излучает зелено-голубое свечение, когда ткань оксигенирована, и приобретает красный цвет при недостатке кислорода. Исследователи внедрили в изготовленный из нитроцеллюлозы и отпускаемый без рецепта медицинский клей голубой кумариновый краситель и фосфоресцирующий красным палладийсодержащий порфирин. Используя вспышку фотокамеры исследователи инициировали фосфоресценцию металлопорфирина и этой же фотокамерой фиксировали излучение эмиссии. Кислород подавляет фосфоресценцию, что дает возможность голубому фоновому красителю стать видимым, в результате чего формируется «цветная» карта распределения концентраций кислорода. Тонкая пленка на поверхности перевязочного материала препятствует получению ошибочных сигналов от кислорода, содержащегося в атмосфере.

Интерес к проблемам химии питания привел к тому, что бронзу получила информация о том, какие вещества формируют букет вкуса и запаха пищи и напитков (86 лайков).

Как утверждают исследователи из Германии, из бесчисленного количества летучих веществ, содержащихся в пище, только 230 участвуют в формировании аромата, более того, различный аромат пищи определяется комбинацией от трех до сорока различных молекул-одорантов.

«Серебро» зрительских симпатий присуждено сенсору, который может существенно облегчить жизнь диабетиков, измеряя содержание глюкозы в крови сквозь кожу (125 лайков).

В новом подходе к анализу на содержание глюкозы в крови, предложенном Мигелем Ангелем Плейтесом (Miguel Ángel Pleitez) из Университета Гете во Франкфурте, используется комбинация методов полного внутреннего отражения [total internal reflection (TIR)] и фототермической дефлектометрии [photothermal deflectometry (PTD)]. Эти методы применяются для измерения параметров ИК-спектра непрозрачных светорассеивающих образцов. Для возбуждения образца исследователи применяют квантовый каскадный лазер [quantum cascade laser (QCL)].

Рисунок из Рисунок из Nature Comm., 5, 5571 DOI: 10.1038/ncomms6571

И, наконец, убедительное «золото» получает новость о системе искусственной химической эволюции (162 лайка).

В ходе создания новой системы была использована open source роботизированная система, управляющая недорогим принтером для трехмерной печати, способная создавать капли масла в заполненной водой чашке Петри, а также следить за их судьбой. Капли представляли собой смесь (для каждой количественный состав был индивидуален) четырех различных соединений. Руководителем исследования был профессор Университета Глазго Ли Кронин (Lee Cronin).

Масляные капли перемещаются в воде подобно примитивным химическим машинам, преобразуя химическую энергию в кинетическую. Видеокамера роботизированной системы фиксировала, обрабатывала и анализировала особенности поведения каждой из 255 капель различного состава, идентифицируя случаи простого колебания и коагуляции.

И, первый раз за новая номинация – выбор редакции – рассказ о первом примере реализации степени окисления (+9).

Исследовательским группам из Университета Альберта Людвига (Германия), Университета Фудана (Шанхай), Университета Циньхуа (Пекин) и Университета МакМастера (Гамильтон, провинция Онтарио, Канада) удалось получить частицу, содержащую иридий в степени окисления (+9) – [IrO₄]⁺.

Рисунок из Рисунок из Chemical & Engineering News

Для получения [IrO₄]⁺ исследователи обрабатывали импульсами лазера мишень из металлического иридия, помещенную в атмосферу аргона, содержащего следовые количества кислорода. Продукты реакции изучали с помощью масс-спектрометрии и спектроскопии инфракрасной фотодиссоциации [infrared photodissociation spectroscopy], с помощью которых и удалось обнаружить частицу [IrO₄]⁺. Соотнесение же результатов эксперимента с расчетами позволило определить, что наиболее устойчивая геометрическая конфигурация [IrO₄]⁺ – тетраэдр, в вершинах которого располагается четыре атома кислорода, образующих с центральным атомом двойные связи Ir=O.

Вот таким запомнился читателям новостной ленты ChemPort.Ru уходящий 2014 год. Спасибо всем, кто нас читает, тем, кто голосует за понравившиеся (или не понравившиеся) сюжеты, тем, кто оставляет свои «лайки» в различных соцсетях. Надеемся, что наступающий 2015 год будет не менее богат на новые события в области фундаментальной и практической химии, а также на то, что работы наших постоянных читателей также будут отражены на новостной ленте Химического портала.

Источник: лента научных новостей портала chemport.ru за 2014 год

метки статьи: #аккумуляторы, #аналитическая химия, #атмосферная химия, #биомедицинские микроприборы, #биохимия, #бытовая химия, #влияние магнитного поля, #водородная энергетика, #вопросы экологии, #высокоэнергетические вещества, #генетическая модификация организмов, #геохимия, #графен, #квантовая химия, #квантовый компьютер, #кинетика и катализ, #коллоидная химия, #короткоживущие вещества, #космохимия, #кристаллохимия, #медицинская химия, #межмолекулярные взаимодействия, #молекулярная биология, #молекулярная электроника, #молекулярные устройства, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы, #органическая химия, #органический синтез, #природа химической связи, #радиохимия и химия высоких энергий, #реакционноспособные частицы, #рентгеноструктурный анализ, #сверхкритические жидкости, #сенсоры, #спинтроника, #строение атомного ядра, #суперструн теория, #супрамолекулярная химия, #топливные элементы, #физическая химия, #фотохимия, фотокатализ, #химическая археология, #химическая криминалистика, #химическая технология, #химическая эволюция, #химия биомассы, #химия питания, #химия поверхности, #химия полимеров, #химия твердого тела, #электрохимия, #элементоорганическая химия