Cristalografía de la Radiografía

Por Liji Thomas, DOCTOR EN MEDICINA,

La cristalografía de la Radiografía es un revelado del punto de referencia en tierra en el estudio estructural de un rango de los átomos y de las moléculas que se pueden rendir en formulario cristalino. Fue inventada por los dos Guillermo Braggs, padre e hijo, en 1912, aprovechándose del descubrimiento de la difracción de Radiografía en 1912.

La ordenación de estos átomos o moléculas está en la parte grande responsable de sus propiedades, que es porqué este campo del estudio es tan útil. La Comprensión de este lazo impulsa la producción de nuevos moléculas y materiales que han modificado propiedades para requisitos particulares físicas y químicas tales como cofactores nuevos de la enzima basados sobre la visualización las existencias.

Muchas áreas de la ciencia tales como química, geología, biología y ciencia material dependen de esta técnica para una comprensión más profunda del tema, si esto es una célula viva, un cristal líquido, un quasicrystal, o de un de cerámica. Una Vez Más el poder visualizar el ajuste exacto entre las moléculas que son interdependientes para su función es una parte crucial de investigación científica hoy.

Radiografíe el equipo científico de la cristalografía usado para resolver la estructura tridimensional de moléculas biológicas tales como proteínas y DNA. Haber de Imagen: Gregory A. Pozhvanov/Shutterstock
Equipo científico de la cristalografía de la Radiografía usado para resolver la estructura tridimensional de moléculas biológicas tales como proteínas y DNA. Haber de Imagen: Gregory A. Pozhvanov/Shutterstock

Estos datos pueden ayudar a las drogas de la producción de los científicos o a las partículas vivas que se pueden ajustar a los virus o a las células vivas para producir los efectos deseados simple por el diseño ajustar a la molécula del ligand.

El principio es simple y se basa en encontrar que cuando las Radiografías se pasan a través de un cristal un modelo de difracción específico es producido por el impacto de las moléculas en el camino de los rayos. Este modelo bidimensional entonces se interpreta con la ayuda de programas matemáticos así como habilidad e intuición científicas y artísticas para ayudar a entender la estructura de la molécula que habría podido producirla.

La posición de los puntos ayuda a determinar la ordenación de átomos y de las longitudes en enlace y ángulos dentro de la molécula. Las Radiografías son acertadas en lograr esto porque su longitud de onda (0.4-0.6 Å) casi es lo mismo que la distancia interatómica media.

La parte más desafiadora del proceso entero está creciendo cristales impecables puesto que en su ausencia buenas las imágenes no pueden ser obtenidas. Las primeras substancias que se estudiarán eran cristales tales como cuarzo pero cualquier cosa que se puede obtener bajo la forma de macizo ordenado es hoy grano para moler a su molino.

Procedimiento

Una máquina de la cristalografía de la Radiografía utiliza un difractómetro del cuatro-círculo para girar el cristal y el detector entre la fuente de la Radiografía y la pantalla, que recibe los rayos que han pasado a través del cristal.

El impacto de los rayos en los formularios cristalinos un modelo de manchas en la pantalla, llamado un modelo de difracción. La densidad de las manchas varía con la cantidad de interferencia entre los electrones difractados en cada punta.

La correspondencia del modelo de difracción o de la densidad de electrón se genera, reflejando las líneas de contorno a lo largo de las cuales la densidad de electrón está proporcionando lo más arriba posible y tan a la ubicación de átomos. Esto se transforma en una representación tridimensional de la estructura atómica o molecular usando la transformación de Fourier, un procedimiento matemático complejo.

Aplicaciones

La aplicación más conocida de la difracción de Radiografía es probablemente la aclaración de la estructura helicoidal doble-trenzada de la DNA de Rosalind Franklin, Tortícolis de Francisco y de James Watson en los años 50. Otras moléculas importantes cuyas se han resuelto estructuras incluyen la insulina, la penicilina y la vitamina B12.

Revisado por Afsaneh Khetrapal BSCA (Hons)

Referencias

  1. http://faculty.fullerton.edu/cmcconnell/304/X-Ray_Crystallography.htm
  2. http://www.rsc.org/Education/Teachers/Resources/Contemporary/student/pop_xray.html
  3. http://www.chem.ucla.edu/~harding/notes/notes_14C_xray.pdf
  4. http://www.chemistryviews.org/details/ezine/2064331/100th_Anniversary_of_the_Discovery_of_X-ray_Diffraction.html
  5. https://www.iucr.org/education/pamphlets/2/full-text

[Lectura Adicional: Cristalografía]

Last Updated: Sep 6, 2017

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