Метод дифракции рентгеновского излучения

Использование рентгеновского излучения для анализа мембранных структур обусловлено тем обстоятельством, что одним из главных условий проявления дифракции является сопоставимость размеров объекта, на который направляется излучение, и длины волны этого излучения. Для анализа объектов нанометрового диапазона необходимо рентгеновское излучение (диапазон длин его волн от 10^-5 до 80 нм).

Чтобы понять принцип использования рентгеновского излучения для анализа структуры вещества, рассмотрим кристаллическую структуру, на два соседних атома которой падают параллельные лучи (рис.5), которые отражаются от соседних атомов кристаллической решетки, а затем интерферируют, собираясь в одну точку на некотором экране. Вводя значение межатомного расстояния d, угла скольжения , получим, что разность хода лучей .

Условием того, что в некоторой точке экрана две волны будут усиливать друг друга, является равенство этой разности хода целому числу длин волн: .

Рис.5. Дифракция рентгеновских лучей.

Наблюдая картину дифракции на экране, можно установить, под каким углом наблюдается, например,

максимум первого порядка (n=1). Зная длину волны, можно найти важнейший параметр структуры исследуемого вещества – межатомное расстояние .

При анализе структуры мембран реальная исследовательская методика намного сложнее, но основана на том, что изложено выше.

С помощью рентгеноструктурного анализа были подтверждены бислойное расположение фосфолипидов и присутствие в мембранах белков, вычислены важные структурные параметры мембраны.