Mosaiciteit

Mosaiciteit is een term uit de kristallografie die de mate beschrijft waarin een kristal uit meerdere kleine blokjes bestaat die elkaars oriëntatie lichtelijk kunnen afwijken. Een ideaal kristal heeft één continu rooster, maar in de praktijk bestaan kristallen uit zogenaamde mosaic blocks met kleine misoriëntaties ten opzichte van elkaar. De verdeling van deze misoriëntaties wordt vaak weergegeven als een breedte bij halfmaximum van de oriëntatieverdeling, uitgedrukt in graden, en wordt ook wel mosaiciteit of mosaic spread genoemd.

In de praktijk wordt mosaiciteit afgeleid uit diffractiegegevens. Uit de breedte van de rocking curves van diffractie-punten kan de angular spread van de mosaic blocks worden afgeleid. Een lagere mosaiciteit wijst op een beter georiënteerd en doorgaans constanter kristal, terwijl een hogere mosaiciteit wijst op grotere variatie in blokoriëntaties. Typische waarden voor goed gekristalliseerde proteïne-kristallen liggen in het bereik van ongeveer 0,1 tot 0,5 graden; hogere waarden wijzen op meer diffusionele of plastische afwijkingen.

Oorzaken van mosaiciteit zijn onder meer imperfecties tijdens de kristalgroei, thermische bewegingen, stralingsschade door X-stralen, en temperatuurbehandeling. Een hoge mosaiciteit kan leiden tot bredere diffractie-pieken, verminderde signaal-ruisverhouding en mogelijk lagere resolutie in de verkregen data, terwijl zeer lage mosaiciteit niet altijd mogelijk of noodzakelijk is voor alle kristallen.

Beheersing en praktijk richten zich op het optimaliseren van groeicondities, cryogeen bewaren om stralingsschade te beperken, en het gebruiken van annealing- of dehydratiseringsstappen om de kristalstructuur zo uniform mogelijk te houden. Mosaiciteit blijft een cruciale parameter bij de verwerking en interpretatie van diffractiegegevens in kristallografische studies.