molekyylitutkimuksen

Molekyylitutkimus on tieteenala, joka keskittyy molekyylien rakenteen, vuorovaikutusten ja toimintojen ymmärtämiseen. Siinä yhdistyvät kemian ja biotieteen menetelmät sekä teoreettiset lähestymistavat. Tutkimusalue kattaa sekä pienet epäorgaaniset molekyylit että suuret biologiset molekyylit sekä niiden komplekseja vuorovaikutuksia solujen sisällä ja ympäristössä.

Käytännössä molekyylitutkimuksessa kerätään tietoa sekä kokeellisesti että laskennallisesti. Keskeiset kokeelliset tekniikat ovat röntgendiffraktio, cryo-elektronimikroskopia ja NMR-spektroskopia. Massa-spektrometrian, IR- ja UV-Vis-spektroskopian sekä elektronimikroskopian tekniikat antavat lisätietoa rakenteesta ja ominaisuuksista. Teoreettiset ja laskennalliset menetelmät, kuten kvantti-kemia ja molekyylidynamiikka, tarjoavat malleja ja ennusteita molekyylien käyttäytymisestä.

Molekyylitutkimus jakaantuu useisiin alalajeihin, kuten rakenteelliseen biologiaan, kemialliseen syntetointiin ja katalyysiin, materiaalimolekyylitutkimukseen sekä laskennalliseen kemiaan ja simulointeihin. Tutkimus on monitieteellistä ja vaatii usein yhteistyötä kemistien, fyysikoiden ja biologien kanssa.

Merkitys ja sovellukset ulottuvat lääketieteeseen proteiinirakenteiden ymmärtämisessä sekä ensiaskeleista uusien lääkkeiden suunnittelussa, materiaalitutkimukseen ja energiajärjestelmien kehittämiseen sekä ympäristötuotantoon. Molekyylitutkimuksesta saa sekä teoreettista tietoa että käytännön sovelluksia.