Ett forskarlag från Japan Science and Technology Agency (JST), RIKEN, och University of Tokyo utvecklade en ny dataanalysmetod för föregående utvärdering av enkristallstrukturanalys. Deras föreslagna metod är baserad på exakt uppskattning av en parameter som är inneboende i preliminärt insamlad liten datamängd. De demonstrerade dess tillämpning på gästskillnad i värd-gästkristaller före analys av enkristallstruktur och mätdesign för exakt kristallografisk observation.

Den senaste utvecklingen av mätanordning och analysprogram för analys av enkristallstruktur är avancerad; Således, det minskar forskarnas ansträngningar för kristallografisk observation av molekylstruktur. Dock, forskare är ibland fångade i "blinda" mätningsanalysiterationer tills resultatet av analysen är tillfredsställande för deras syfte. "I nästan alla fall, iterationerna tvingas tas av det ena av två skäl - en observerad struktur är oprecis eller utanför ramen för forskningsändamålet, " sa Dr. Manabu Hoshino, en forskare vid JST och RIKEN. Han sysslade med denna fråga för att förbättra effektiviteten av analys av enkristallstrukturer och skapade idén för att utvärdera data som ska samlas in och struktur som ska observeras från preliminära data. Denna idé implementerades i statistisk uppskattning av en parameter som är inneboende i data som ställs in av Bayesiansk slutledning.

Dessutom, "Mycket erfarna kristallografer lyckas kringgå iterationerna genom att välja en kristall och ställa in experimentella förhållanden baserat på en noggrann kontroll av preliminärt insamlad liten datamängd, sade Hoshino. Vidare, han fortsatte "I vår metod, en uppskattad parameter används för att efterlikna professionella kristallografers kristallval och mätdesign."

Praktisk användbarhet av deras föreslagna metod visades som en tidigare distinktion av att observera gästlösningsmedelsmolekyler inkluderade i en porös värdkristall. På grund av isomorfismen av kristallstrukturer som består av samma värdmolekyl, skillnaden mellan inkluderade gästlösningsmedelsmolekyler klargörs vanligtvis först efter avslutad kristallstrukturanalys. Hoshino och hans medarbetare tillämpade sin metod på de preliminära små datamängderna som samlats in från två värd-gästkristaller odlade från olika blandade lösningsmedelslösningar och visade att skillnaden mellan de uppskattade parametrarna är användbar för att särskilja gästlösningsmedelsmolekyler i dessa kristaller.

Dessutom, de använde den uppskattade parametern som ett sätt att skapa data som skulle samlas in genom att använda den i teoretiska ekvationer som beskriver kristallografiska data. Den lägsta tröskeln för signal-brusförhållande för att kvantitativt garantera data föreslogs från de skapade data. Verkligen, de insamlade data som uppfyllde det föreslagna tröskelvärdet möjliggjorde exakt kristallografisk observation för att studera deformation av elektrondensitet genom kemisk bindning.

"Vår föreslagna metod kommer att hjälpa forskare som har liten erfarenhet av analys av enkristallstruktur i aspekten av deras kristallval och mätdesign, " avslutade Hoshino. "Jag tror att vår metod kommer att uppmuntra forskare att utnyttja utvecklade mätinstrument och analysprogram."