Odhalení tajemství nedokonalých krystalů je výzvou pro Lukáše Palatinuse

Datum publikace
Kategorie aktualit
Perex

Krystaly jsou jako stavebnice. Jsou poskládané z miniaturních kostiček, kterými jsou velmi často molekuly. Lukáš Palatinus dokáže určit, jak molekuly vypadají a jak se v krystalu skládají. Vytváří tak nové modely krystalových struktur. Nedokonalý krystal, jež se vyznačuje tím, že v uspořádání kostiček jsou chyby a nepřesnosti, je další vědeckou výzvou pro Lukáše Palatinuse.

Prestižní grant EXPRO, který mu na výzkum v nanokrystalografii molekulárních krystalů udělila Grantová agentura České republiky, pro něj znamená radost, zodpovědnost, ale především jistotu kontinuity základního výzkumu. Ten zásadním způsobem usnadní vývoj nových léků i kovových slitin.

Tým Lukáše Palatinuse se díky velkorysé podpoře může v následujících pěti letech plně soustředit na vylepšení metody, která se využívá v mnoha oborech chemie a strukturní biologie. Strukturní analýzu molekulárních krystalů zatím limituje, pokud jsou u studovaného materiálu k dispozici pouze nano- nebo mikrokrystaly. Nejlepší metodou pro studium takových materiálů je elektronová difrakce, avšak i tato metoda trpí řadou omezení, jako jsou malá přesnost mřížkových parametrů, obtíže s přesností získaných strukturních modelů nebo neschopnost spolehlivě určit absolutní strukturu chirálních látek, která souvisí s přesným prostorovým uspořádáním atomů v molekulách.

.embed-container { position: relative; padding-bottom: 56.25%; height: 0; overflow: hidden; max-width: 100%; } .embed-container iframe, .embed-container object, .embed-container embed { position: absolute; top: 0; left: 0; width: 100%; height: 100%; }

 

Hlavními výzkumnými tématy týmu budou mřížkové parametry, popis nedokonalých krystalů a určení absolutní struktury. Výsledky bádání by měly odstranit současná omezení metody vytvořením sady nástrojů, metod a programů a ustanovit nové standardy v oboru. Pokud se vše podaří, měla by se s přispěním výsledků tohoto projektu elektronová krystalografie molekulárních krystalů proměnit v obecně přijímanou a běžně používanou metodu první volby pro analýzu nano- a mikrokrystalických molekulárních materiálů.

To, že se fyzikům podaří naplnit cíle ambiciózního projektu, je díky jejich vědecké úspěšnosti velmi pravděpodobné.  „V některých oblastech oblasti elektronové krystalografie se dá říct, že jsme na špici a naše metody jsou unikátní,“ váhavě přiznává Palatinus, ale hned dodává, že nemá rád bombastická prohlášení.

Avšak když v roce 2016 detekoval Lukáš Palatinus se svými spolupracovníky v krystalu pomocí elektronové difrakce a následných výpočetních postupů slabý signál atomů vodíku, prokázal přesnost a potenciál své metody a jeho úspěch se dostal na titulní stranu časopisu Science.

Navíc na světě existuje jen pár laboratoří, které by byly schopny určit detaily molekuly jako v laboratoři Lukáše Palatinuse a i proto jeho výzkum nalézá uplatnění také v komerční sféře. Mezi molekuly, které se v laboratoři zkoumají, patří i léčiva, kde atomy a jejich uspořádání určují chemické vlastnosti molekuly a způsob, jakým bude v těle lék interagovat s patogeny i jeho rozpustnost.

Estetika je pro mne důležitá motivace, je to užitečný kompas. Když něco vypadá divně, tak to často bývá divné. Estetika je elegance.

Lukáš Palatinus
Klíčová slova: