원리 :
1. X-ray 빔 : X- 선 빔은 분자 샘플에 지시됩니다.
2. 산란 : X- 선은 분자의 전자와 상호 작용하여 다양한 방향으로 산란을 일으킨다.
3. 회절 패턴 : 산란 된 X- 레이는 검출기에 회절 패턴을 만듭니다. 이 패턴은 일련의 밝은 반점과 어두운 영역으로 흩어진 X- 레이의 간섭을 나타냅니다.
4. 분석 : 분자 내에서 원자의 배열을 결정하기 위해 회절 패턴을 분석합니다.
회절이 구조를 나타내는 방법 :
* 브래그의 법칙 : 이 기본 법칙은 결정 내에서 정기적으로 간격을 둔 원자 평면에 의해 X- 선이 어떻게 회절되는지 설명합니다. 회절 된 빔의 각도와 강도를 측정함으로써 과학자들은이 비행기 사이의 거리를 추론 할 수 있습니다.
* 전자 밀도 맵 : 회절 패턴은 전자 밀도 맵을 만드는 데 사용됩니다. 이 맵은 분자 내 공간의 특정 지점에서 전자를 찾을 확률을 나타냅니다.
* 모델 빌딩 : 과학자들은 전자 밀도 맵을 사용하여 분자의 3D 모델을 구축합니다. 이 모델은 원자의 배열과 상대 위치를 보여줍니다.
X- 선 회절의 주요 장점 :
* 고해상도 : X- 선 회절은 원자 분해능을 제공 할 수 있으며, 이는 개별 원자를 시각화하고 위치를 결정할 수 있음을 의미합니다.
* 범용 적용 가능성 : 이 기술은 단백질, DNA, 결정 및 작은 유기 분자를 포함한 광범위한 분자에 적용될 수 있습니다.
* 다른 기술을 보완합니다 : X- 선 회절은 NMR 분광법과 같은 다른 기술과 결합하여 분자 구조의보다 완전한 그림을 제공 할 수 있습니다.
한계 :
* 결정 : 이 기술은 일반적으로 잘 정렬 된 결정질 샘플을 필요로하며, 일부 분자에 대해서는 얻기가 어려울 수 있습니다.
* 데이터 분석 : 회절 패턴을 분석하는 것은 복잡 할 수 있으며 전문화 된 소프트웨어와 전문 지식이 필요합니다.
예 :
* DNA 이중 나선 : X- 선 회절은 Rosalind Franklin과 Maurice Wilkins에 의한 DNA의 이중 나선 구조를 결정하는 데 중요했습니다.
* 단백질 구조 : X- 선 회절은 수많은 단백질의 구조를 결정하는 데 사용되어 기능과 상호 작용에 대한 통찰력을 제공합니다.
요약하면, X- 선 회절은 과학자들이 분자 내에서 원자의 배열을 볼 수있는 강력한 도구입니다. 그것은 많은 중요한 생물학적 분자의 구조를 이해하는 데 중요한 역할을했으며 의학, 생명 공학 및 기타 분야의 발전으로 이어졌습니다.
