Rentgeno kristalografija yra labai tiksli, bet taip pat sudėtinga ir brangi priemonė tiksliai nustatyti tam tikros molekulės ar makromolekulės struktūrą kristalinėje gardelėje. Kadangi kristalus gamina įvairios medžiagos, įskaitant druskas, metalus, mineralus, puslaidininkius ir įvairias neorganines, organines ir biologines molekules, rentgeno kristalografija yra būtina daugelyje mokslo sričių. Kristalas yra bet koks reguliariai pasikartojantis vienetinių ląstelių išdėstymas, kurio dydis svyruoja nuo mažiau nei 100 atomų – mažos molekulės kristalografija – iki dešimčių tūkstančių – makromolekulinė kristalografija).
Rentgeno kristalografija garsėja tuo, kad tai buvo įrankis, pirmą kartą panaudotas DNR struktūrai atrasti, tačiau ji taip pat buvo naudojama deimantų, valgomosios druskos, penicilino, daugelio baltymų ir ištisų virusų struktūrai nustatyti. Iš viso naudojant rentgeno kristalografiją buvo aprašyta daugiau nei 400,000 XNUMX struktūrų. Juos galima rasti Kembridžo struktūrų duomenų bazėje.
Norint analizuoti mėginį naudojant rentgeno kristalografiją, pirmiausia reikia gauti labai taisyklingos struktūros labai gryną tiriamos medžiagos kristalą. Tai dažnai yra sunkiausia dalis, nes daugelis kristalų turi nanometrų dydžio defektus, dėl kurių rentgeno kristalografija yra sudėtinga.
Tada mėginys yra veikiamas intensyvaus vienodo bangos ilgio rentgeno spindulių. Šie rentgeno spinduliai sukuria difrakcijos modelį, kai jie atspindi mėginį. Šis difrakcijos modelis yra šiek tiek panašus į tą, kuris stebimas, kai į tvenkinį išmetami keli akmenys – ten, kur susikerta bangos, yra smailės, kurios sudaro difrakcijos modelį.
Lėtai sukant kristalą, daužant jį rentgeno spinduliais ir kruopščiai registruojant difrakcijos modelius kiekvienoje orientacijoje, galima sudaryti elektronų tankio žemėlapį. Tada šis elektronų tankio žemėlapis naudojamas suformuluoti hipotezę apie atominę struktūrą, kurią jis atitinka. Tada difrakcijos modeliai analizuojami atsižvelgiant į hipotezę ir, jei atrodo tikėtina, kad duota struktūra sukurtų stebimą difrakcijos modelį, daroma išvada. Tada rezultatas įkeliamas į anksčiau minėto tipo centrines duomenų bazes.