Un team di ricerca della Japan Science and Technology Agency (JST), RIKEN, e l'Università di Tokyo ha sviluppato un nuovo metodo di analisi dei dati per la valutazione preventiva dell'analisi della struttura a cristallo singolo. Il loro metodo proposto si basa sulla stima precisa di un parametro inerente a piccoli set di dati raccolti in via preliminare. Hanno dimostrato la sua applicazione alla distinzione dell'ospite nei cristalli ospite-ospite prima dell'analisi della struttura a cristallo singolo e della progettazione della misurazione per l'osservazione cristallografica precisa.

Il recente sviluppo del dispositivo di misurazione e del programma di analisi per l'analisi della struttura a cristallo singolo è avanzato; così, riduce lo sforzo dei ricercatori nell'osservazione cristallografica della struttura molecolare. Però, i ricercatori sono talvolta intrappolati in iterazioni "cieche" di analisi e misurazione finché il risultato dell'analisi non è soddisfacente per il loro scopo. "In quasi tutti i casi, le iterazioni sono obbligate a essere prese per una delle due ragioni:una struttura osservata è imprecisa o al di fuori dello scopo della ricerca, " ha detto il dottor Manabu Hoshino, un ricercatore presso JST e RIKEN. Si occupava di questo problema per migliorare l'efficienza dell'analisi della struttura a cristallo singolo e concepì l'idea per valutare i dati da raccogliere e la struttura da osservare dai dati preliminari. Questa idea è stata implementata nella stima statistica di un parametro intrinseco al set di dati mediante inferenza bayesiana.

Inoltre, "I cristallografi di grande esperienza aggirano con successo le iterazioni selezionando un cristallo e impostando condizioni sperimentali basate su un attento controllo di piccoli set di dati raccolti in via preliminare, " disse Hoshino. Inoltre, ha proseguito "Nel nostro metodo, un parametro stimato viene utilizzato per imitare la selezione e la misurazione dei cristalli dei cristallografi professionisti."

L'utilità pratica del metodo proposto è stata dimostrata come distinzione preliminare delle molecole di solvente ospite da osservare incluse in un cristallo ospite poroso. A causa dell'isomorfismo delle strutture cristalline comprese utilizzando una stessa molecola ospite, la differenza delle molecole di solventi ospiti incluse viene solitamente chiarita solo dopo aver completato l'analisi della struttura cristallina. Hoshino e i suoi collaboratori hanno applicato il loro metodo ai piccoli set di dati preliminari raccolti da due cristalli ospite-ospite cresciuti da diverse soluzioni di solventi misti e hanno mostrato che la differenza dei parametri stimati è utilizzabile per distinguere le molecole di solvente ospite in questi cristalli.

Inoltre, hanno utilizzato il parametro stimato come mezzo per creare dati da raccogliere impiegandolo in equazioni teoriche che descrivono dati cristallografici. La soglia più bassa del rapporto segnale-rumore per garantire quantitativamente i dati è stata suggerita dai dati creati. Infatti, i dati raccolti che soddisfano la soglia proposta hanno consentito un'osservazione cristallografica precisa per studiare la deformazione della densità elettronica per legame chimico.

"Il nostro metodo proposto aiuterà i ricercatori che hanno poca esperienza nell'analisi della struttura del cristallo singolo sotto l'aspetto della selezione dei cristalli e del progetto di misurazione, " ha concluso Hoshino. "Credo che il nostro metodo incoraggerà i ricercatori a sfruttare i dispositivi di misurazione ei programmi di analisi sviluppati".