CSD zawiera dziś atomowe parametry pozycyjne dla prawie 800 000 struktur krystalicznych, co stanowi podstawę dla heurystycznej lub opartej na syntezie lub “eksperymentalnej” inżynierii krystalicznej.
Kamieniarstwo – blog a projektowanie kryształów wieloskładnikowych
Istotny rozwój w dziedzinie inżynierii kryształów w ostatniej dekadzie związany jest z opracowaniem strategii projektowania dwuskładnikowych i wyższych kryształów wieloskładnikowych (znanych również jako kryształy kokrystaliczne). Projektowanie kryształów jest trudnym zadaniem, ponieważ wymaga rozpoznawania różnych cząsteczek, które mogą być zupełnie różne pod względem kształtu i wielkości.
- Dlatego im więcej składników w krysztale, tym trudniej jest go syntetyzować. Początkowo synteza kryształów koncentrowała się na projektowaniu kryształów binarnych. Najczęściej osiąga się to przy silnych oddziaływaniach heteromolekularnych. Trójskładnikowe zaprojektowano głównie poprzez izolację interakcji, hierarchię interakcji lub mimikę kształtu.
- Ostatnio wykazano jednak, że możliwe jest syntezowanie do pięciu kryształów składowych poprzez wybór odpowiedniej strategii retrosyntetycznej. Główne znaczenie kryształów wieloskładnikowych, poza wyzwaniem syntetycznym, wynika z przewagi dostrajania danej właściwości poprzez zmianę składników.
Główny rozwój w tym zakresie koncentruje się na projektowaniu kokryształów farmaceutycznych. Kokryształy farmaceutyczne składają się zazwyczaj z jednego API (aktywny składnik farmaceutyczny) z innymi substancjami molekularnymi, które są uważane za bezpieczne zgodnie z wytycznymi WHO (Światowej Organizacji Zdrowia).
Wykazano, że różne właściwości (takie jak rozpuszczalność, biodostępność, przepuszczalność) API mogą być modulowane poprzez tworzenie kokryształków farmaceutycznych.
Dodatkowe informacje na temat pracy kamieniarzy znajdziesz pod adresem https://kamieniarzbialystok.pl/blog/
Kamieniarstwo – blog w dwóch wymiarach
Badania i tworzenie architektur 2D (tj. architektur molekularnie grubych) szybko rozwinęły się jako gałąź inżynierii z molekułami. Tworzenie (często nazywane samoorganizacją molekularną w zależności od procesu osadzania) takich architektur polega na wykorzystaniu stałych interfejsów do tworzenia monowarstwy adsorpcyjnej.
Takie monowarstwy mogą posiadać krystaliczność przestrzenną w badanym oknie czasowym, a zatem terminologia inżynierii krystalicznej 2D jest dobrze dopasowana. Jednakże dynamika i szeroki zakres morfologii jednowarstwowych, począwszy od struktur amorficznych, a skończywszy na strukturach sieciowych, sprawiły, że termin “inżynieria ponadcząsteczkowa 2D” stał się bardziej dokładnym terminem.
W szczególności, inżynieria supramolekularna odnosi się do “(The) design (of) molekularnych jednostek w taki sposób, że uzyskuje się przewidywalną strukturę” lub jako “projektowanie, synteza i samodzielne łączenie dobrze zdefiniowanych modułów molekularnych w szyte na miarę architektury supramolekularne”.
Dziedzina inżynierii kryształów 2D rozwijała się przez lata, szczególnie dzięki pojawieniu się technik mikroskopowych sondy skanującej, które pozwalają na wizualizację sieci z precyzją podcząsteczkową.