MicroEDサービス
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Microcrystal Electron Diffraction(MicroED)は、ナノ結晶の回折を目的とした画期的なクライオ電子顕微鏡(cryo-EM)技術であり、極めて少量のサンプルから原子分解能の構造データを取得することが可能です。

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医薬品分子

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フレーム素材

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電池材料

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その他の材料

Applications
低分子
単結晶X線構造解析では構造決定が困難な微小結晶粒子に対して、MicroED技術は非常に優れた代替手段となります。 医薬品分野における低分子解析において、MicroEDは以下のような用途に活用されています:
    • バイオ分子:リガンド、タンパク質、核酸 など
    • 化学化合物:天然物、PROTAC、粉末API(原薬)など
    • その他の微小結晶性分子
新素材
先端材料においては、大型単結晶の育成が困難な場合が多くあります。 しかし、MicroED技術により100 nmサイズのナノ結晶構造の解析が可能となり、これが大きなブレークスルーとなっています。 MicroEDは以下のような材料関連分野で頻繁に利用されています:
    • フレームワーク材料:MOF、COF、HOF、ゼオライト など
    • 電池材料:LCO(リチウムコバルト酸化物)など
    • その他の微小結晶性材料
advantages
SCXRD
結晶サイズの制限

必要な結晶サイズ:50μm以上

サンプル消費量が多い

必要サンプル量:200mg以上

必要サンプル量:200mg以上

単一相の純粋なサンプルでなければ測定不可

絶対配置の決定

異常分散の原理により、キラル化合物の絶対配置を決定

MicroED
ナノサイズ結晶に対応

100nmレベルの微小結晶で構造解析可能;ナノ結晶・粉末結晶・針状結晶にも対応

サンプル消費量が少ない

必要サンプル量:2mg程度と少量でOK

サンプル純度要件が低い

混合相サンプルでも、それぞれの純相構造を個別に解析可能

絶対配置の決定

動的精密化(dynamic refinement)により、キラル化合物の絶対配置を確認可能

技術ワークフロー
01
サンプル調製
    • 小分子医薬品や新素材は、最適な条件(例:溶媒、温度など)で精製・結晶化されます。
    • ナノサイズの結晶はTEMグリッド上に調製され、Crystoソフトウェアが自動的にサンプルをスクリーニングし、結晶の品質を保証します。
    • サンプルは凍結保護された後、**透過型電子顕微鏡(TEM)**にロードされ、電子回折実験に供されます。
02
データ収集
    • 結晶はTEM内で電子ビームに照射されます。Crystoが結晶の回転を制御しながら、回折パターンを自動取得し、高分解能3DEDデータを収集します。
    • 低線量の電子照射により、放射線損傷を最小限に抑えます。回折像は記録され、インデックス化と積分処理を経て、構造解析に進みます。
03
データ処理および位相決定
    • 回折データはAnalyzaソフトウェアで処理され、強度の抽出および位相決定が自動化されています。
    • 位相決定には、直接法または小分子向けに調整された分子置換法が用いられます。
    • Analyzaは初期の電子密度マップを生成し、薬剤や材料の分子配置を可視化します。
04
構造決定および精密化
    • Analyzaは、電子密度マップ上に原子モデルを構築し、小分子薬や材料の分子構造を精密化します。
    • 結合長・結合角を最適化する反復精密化を実施し、最終構造をバリデーション(妥当性評価)します。
    • 得られた構造は、分子間相互作用や材料特性の理解に役立ち、更なる開発が可能となります。
ケーススタディ
配位高分子の構造解析

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エネルギー材料構造解析

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低分子向けMicroEDサービス

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MOF構造解析

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MicroEDによる構造解析

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MicroEDによるCOF構造の決定

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MicroEDによるゼオライト構造の決定

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