Uma equipe de pesquisa da Agência de Ciência e Tecnologia do Japão (JST), RIKEN, e a Universidade de Tóquio desenvolveram um novo método de análise de dados para avaliação prévia da análise de estrutura de cristal único. O método proposto é baseado na estimativa precisa de um parâmetro inerente a um pequeno conjunto de dados coletados preliminarmente. Eles demonstraram sua aplicação para distinção de convidado em cristais de anfitrião-convidado antes da análise de estrutura de cristal único e projeto de medição para observação cristalográfica precisa.

O desenvolvimento recente de dispositivo de medição e programa de análise para análise de estrutura de cristal único é avançado; portanto, reduz o esforço dos pesquisadores na observação cristalográfica da estrutura molecular. Contudo, os pesquisadores às vezes ficam presos em iterações "cegas" de análise de medição até que o resultado da análise seja satisfatório para seu propósito. "Em quase todos os casos, as iterações são forçadas a serem tomadas por um de dois motivos - uma estrutura observada é imprecisa ou está fora do escopo do propósito de pesquisa, "disse o Dr. Manabu Hoshino, pesquisador do JST e RIKEN. Ele estava lidando com esse problema para melhorar a eficiência da análise da estrutura de um único cristal e concebeu a ideia de avaliar os dados a serem coletados e a estrutura a ser observada a partir de dados preliminares. Essa ideia foi implementada na estimação estatística de um parâmetro intrínseco aos dados definidos por inferência Bayesiana.

Além disso, "Cristalógrafos altamente experientes contornam com sucesso as iterações selecionando um cristal e definindo condições experimentais com base em uma verificação cuidadosa de pequenos conjuntos de dados coletados preliminarmente, "disse Hoshino. Além disso, ele continuou "Em nosso método, um parâmetro estimado é usado para imitar a seleção de cristal e o projeto de medição de cristalógrafos profissionais. "

A utilidade prática do método proposto foi demonstrada como distinção prévia de moléculas de solvente hóspedes a serem observadas incluídas em um cristal hospedeiro poroso. Por causa do isomorfismo das estruturas cristalinas compostas por uma mesma molécula hospedeira, A diferença entre as moléculas de solvente convidado geralmente é esclarecida somente após a conclusão da análise da estrutura cristalina. Hoshino e seus colaboradores aplicaram seu método aos pequenos conjuntos de dados preliminares coletados de dois cristais hospedeiro-convidado cultivados a partir de diferentes soluções de solventes mistos e mostraram que a diferença dos parâmetros estimados é utilizável para distinguir moléculas de solvente convidado nesses cristais.

Além disso, eles utilizaram o parâmetro estimado como um meio de criar dados a serem coletados, empregando-os em equações teóricas que descrevem dados cristalográficos. O limite mais baixo da relação sinal-ruído para garantir dados quantitativamente foi sugerido a partir dos dados criados. De fato, os dados coletados satisfazendo o limite proposto possibilitaram observação cristalográfica precisa para estudar a deformação da densidade eletrônica por ligação química.

"Nosso método proposto ajudará os pesquisadores que têm pouca experiência em análise de estrutura de cristal único no aspecto de sua seleção de cristal e projeto de medição, "concluiu Hoshino." Acredito que nosso método irá encorajar os pesquisadores a explorar dispositivos de medição e programas de análise desenvolvidos. "