X射線晶體學 | 合法醫療器材資訊網

Xraydiffraction.png.X射線晶體學是一門利用X射線來研究晶體中原子排列的學科。更準確地說，利用電子對X射線的散射作用，X射線晶體學可以獲得晶體中電子 ...

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X射線晶體學是一門利用X射線來研究晶體中原子排列的學科。更準確地說，利用電子對X射線的繞射作用，X射線晶體學可以獲得晶體中電子密度的分佈情況，再從中分析獲得關於原子位置和化學鍵的資訊，即晶體結構。

由於包括鹽類、金屬[1][2]、礦物、半導體[3], 冰[4]，催化劑[5][6][7]，吸附劑[8] 在內的許多物質都可以形成晶體，X射線晶體學已經是許多學科的基本技術。這項技術最初主要被用於測量原子大小、化學鍵的類型和鍵長，以及其他的許多物質，尤其是礦物和合金。後來，X射線晶體學也揭示了許多生物分子的結構和功能，例如維生素、藥物、蛋白質以及脫氧核糖核酸（DNA）。X射線晶體學如今仍然是從原子尺度研究物質結構的主要方法。

由於所有的原子都含有電子，並且X射線的波長範圍為0.001－10納米，其波長與成鍵原子之間的距離（約數十納米）相當，因此X射線可用於研究各類分子的結構。但是，到目前為止還不能用X射線對單個的分子成像，因為沒有X射線透鏡可以聚焦X射線，而且X射線對單個分子的繞射能力非常弱，無法被探測。[9]而晶體（一般為單晶）中含有數量巨大的方位相同的分子，X射線對這些分子的繞射疊加在一起就能夠產生足以被探測的信號。從這個意義上說，晶體就是一個X射線的信號放大器。[9]X射線晶體學將X射線與晶體學聯繫在一起，從而可以對各類晶體結構進行研究，特別是蛋白質晶體結構。