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Taking Crystal Sponges into the Nanoscale Using 3D Electron Diffraction

Descrizione del progetto

Un metodo migliore per analizzare la struttura delle molecole non cristalline

Comprendere la struttura delle molecole non cristalline è complesso, soprattutto per quanto riguarda composti flessibili e complessi come i lipidi. Con il supporto del programma di azioni Marie Skłodowska-Curie, il progetto CrySpED introdurrà un nuovo approccio che prevede la combinazione del metodo della spugna di cristallo con la diffrazione elettronica 3D (3DED, 3D Electron Diffraction). A differenza dei metodi tradizionali che richiedono cristalli di grandi dimensioni, la 3DED consente di analizzare nanocristalli di circa 100 nm, accelerando il processo. L’équipe di ricerca svilupperà anche nuovi materiali spugnosi con dimensioni dei pori personalizzate per migliorare il legame e l’organizzazione delle molecole al loro interno. Secondo le attese, la ricerca proposta contribuirà a superare i limiti attuali dell’analisi molecolare, offrendo un potente strumento per studiare molecole complesse con maggiore precisione.

Obiettivo

In the crystal sponge method (CSM), noncrystalline molecules are ordered bound in a porous crystal to allow collection of single
crystal X-ray diffraction (SCXRD) data of both the host and the analyte. This protocol has huge promise but is hindered by a lack of
suitable sponge materials that can be isolated as large single crystals, and difficulties in inducing the ordered, high occupancy guest
loading required for data collection. Herein, we propose to apply the CSM to 3D electron diffraction (3DED), a technique that allows
analysis of ~100 nanometres nanocrystals, which will remove the requirement for time-consuming growth of large crystals, open up
many new potential sponges for analysis, minimise issues with sponge activation and analyte diffusion, lower analyte detection limits,
mitigate for crystal stability issues, and allow much more rapid analysis. We shall downsize existing crystal sponges (CSs) and perform
a crystallographic comparison of data collected on analytes by SCXRD vs 3DED, including key parameters of the diffusion time and
required quantities of the analyte. Secondly, we shall exploit the applicant’s recent discovery of a new class of sponge, BTB-MOF-24,
to develop a series of new CSs with related structures through isoreticular expansion. We will compare 3DED to SCXRD for the data
acquisition by these sponges. By gaining fine control over pore size and geometry, we will elucidate design criteria to control hostguest interactions and ensure ordered analyte binding for excellent data quality. Finally, we will apply these sponges to the structural
analysis of complex lipids, biologically relevant molecules, but difficult to analyse due to their flexibility and chirality, and use these
analytes as exemplars of the power of 3DED compared to SCXRD. Ultimately, by signposting the efficacy of 3DED and developing
design rules for preparing new CSs, we will reinvigorate Taking Crystal Sponges into the Nanoscale Using 3D Electron Diffraction

Campo scientifico (EuroSciVoc)

Parole chiave

Programma(i)

Argomento(i)

Meccanismo di finanziamento

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Invito a presentare proposte

(si apre in una nuova finestra) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Coordinatore

UNIVERSITY OF GLASGOW
Contributo netto dell'UE
€ 276 187,92
Indirizzo
UNIVERSITY AVENUE
G12 8QQ Glasgow
Regno Unito
Regione
Scotland West Central Scotland Glasgow City
Tipo di attività
Higher or Secondary Education Establishments
Collegamenti
Costo totale
Nessun dato