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定常炉中性子源を用いた生体高分子用単結晶回折装置

Single crystal diffractometers for bio-macromolecules using neutrons at steady-state reactor sources

栗原 和男; 玉田 太郎

Kurihara, Kazuo; Tamada, Taro

中性子源強度の低さに加えて生体高分子結晶の回折能の弱さを克服するために、生体高分子に対する中性子結晶構造研究の分野においては、これまでに数々の装置・技術が開発されてきた。例えば、弾性湾曲完全結晶シリコンモノクロメータは試料位置での入射中性子強度の増大に貢献し、2次元中性子検出器である中性子イメージングプレート(NIP)は、検出面積の大型化をもたらした。特に、NIPの開発成功はこの研究分野でのブレークスルーとなった。さらに、その後の低温環境下での測定や大型結晶の育成、試料の重水素化に対する技術の進歩は、さらなる回折測定効率の向上につながっている。現在、研究用原子炉で稼働している生体高分子用中性子回折装置は世界全体で6台まで増えてきた(加えて1台がコミッショニング中。また、パルス中性子源で稼働する回折装置は3台)。このように、中性子結晶構造解析は生体高分子の立体構造研究のための一般的に使われる手法になろうとしている

In order to overcome low flux of neutron sources as well as weak diffraction intensity from bio-macromolecule crystals, several devices have been developed in neutron biological crystallography. Elastically bent Si monochromator has contributed the increase of incident beam intensity, and neutron imaging plate (NIP) has provided large detecting area. In particular, the successful development of the NIP made a breakthrough in this research field. Additionally, recent advances in techniques for cryogenic temperature measurement, growth of large crystal and sample deuteration have made a contribution to efficient measurement performance. Currently, a total of six diffractometers for bio-macromolecule are available at research reactors in the world. Neutron crystallography is on the verge of becoming a prevalent method for structural study on bio-macromolecules.

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