Röntga Crystallography

Vid Liji Thomas, MD,

Röntga crystallography är en landmarkutveckling i den strukturella studien av en spänna av atoms, och molekylar, som kan framföras i crystalline, bildar. Den uppfanns av tvåna William Braggs, fadern och sonen, i 1912 som tar fördel av upptäckten av X-ray diffraction i 1912.

Ordningen av dessa atoms eller molekylar är i den stora delansvariga för deras rekvisita, som är därför denna sätter in av studie är så användbar. Överenskommelse detta förhållande kör produktionen av nya molekylar och material som har skräddarsy läkarundersökning och kemisk rekvisita liksom nya enzymcofactors som baseras på visualizationen av existerande.

Många områden av vetenskap liksom kemi, geologi, biologi och materialvetenskap beror på denna teknik för en djupare överenskommelse av betvingamaterien, denna är huruvida en bosatt cell, en vätskekristall, ett quasicrystal eller ett keramiskt. Igen och att vara kompetent att visualisera preciserapassformen mellan molekylar, som är beroende av varandra för deras, fungera är en avgörande del av vetenskaplig forskning i dag.

Röntga vetenskaplig utrustning för crystallography som tredimensionellt van vid beslut strukturerar av biologiska molekylar liksom proteiner och DNA. Avbilda Krediterar: Gregory A. Pozhvanov/Shutterstock
Röntga vetenskaplig utrustning för crystallography som tredimensionellt van vid beslut strukturerar av biologiska molekylar liksom proteiner och DNA. Avbilda Krediterar: Gregory A. Pozhvanov/Shutterstock

Dessa data kan hjälpa forskarejordbruksprodukterdroger, eller bosatt partiklar, som kan vara inpassade till virus eller bosatt celler till önskad jordbruksprodukter, verkställer enkelt, vid att planläggas till passformen till ligandmolekylen.

Principen är enkel och baseras på finna att, när X-rays passeras till och med en kristall en specifik diffraction, mönstra produceras av få effekt av molekylarna på banan av strålarna. Detta tvådimensionellt mönstrar tolkas därefter med hjälpen av matematiska program såväl som vetenskaplig och konstnärlig expertis och intuitionen som ska hjälpas att förstå strukturera av molekylen som kunde ha producerat den.

Placera av pricker hjälp för att bestämma ordningen av atoms och förbindelselängderna och metar inom molekylen. X-rays är lyckad, i att uppnå detta, därför att deras våglängd (0.4-0.6 Å) är samma som genomsnittlig interatomic distanserar nästan.

Den mest utmana delen av den processaa helheten växer oklanderliga kristaller, sedan i deras frånvaro godan avbildar inte kan erhållas. De första vikterna som är utstuderade, var kristaller liksom kvartar, men i dag är något, som kan erhållas i form av ordningsamma heltäckande, grist till dess mal.

Tillvägagångssätt

En Röntgacrystallography bearbetar med maskin bruk encirkla diffractometer att rotera kristallen och avkännaren mellan Röntgakällan och avskärma, som mottar strålarna, som har passerat till och med kristallen.

Få effekt av strålarna på kristallen bildar en mönstra av fläckar på avskärma som kallar en diffraction, mönstrar. Tätheten av fläckarna varierar med beloppet av störning mellan de diffracted elektronerna på varje pekar.

Diffractionen mönstrar, eller elektrontäthet kartlägger frambrings som reflekterar dra upp konturernaa av, fodrar längs vilken elektrontäthet ger highest och så läget av atoms. Detta omformas in i en tredimensionell framställning av det atom-, eller molekylärt strukturera genom att använda Fourier omformning, ett komplext matematiskt tillvägagångssätt.

Applikationer

Denbekant applikationen av X-ray diffraction är förtydligandet av detstrandade spiralformigt strukturerar antagligen av DNA av Rosalind Franklin, den Francis Cricken och James Watson i 50-tal. Andra viktiga molekylar vars strukturerar, har fungerats ut inkluderar insulin, penicillin och vitaminet B12.

Granskat av Afsaneh Khetrapal BSc (Hons)

Hänvisar till

  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

[mer Ytterligare Läsning: Crystallography]

Last Updated: Sep 6, 2017

Comments

The opinions expressed here are the views of the writer and do not necessarily reflect the views and opinions of News-Medical.Net.
Post a new comment
Post