【ReadCrystal社】MicroEDプラットフォームの紹介～新薬開発・材料研究など広範な研究開発分野への応用事例～

ReadCrystal社は、世界に先駆けMicroED商用化を実現し、昨年から日本向けにもサービス展開を開始しました。MicroEDの適応事例を通じて、同社のMicroED解析実績をご紹介します。

株式会社アクセラレート・バイオ

2025年3月31日 11時04分

MicroEDについて

MicroED（Microcrystal Electron Diffraction）は、2018年にサイエンス誌の「Top 10 Global Technological Advancements」に選ばれた革新的な解析技術です。これは、2017年にノーベル賞を受賞したクライオ電子顕微鏡（クライオEM）の応用技術で、従来の手法では解析が難しかった微小結晶の高精度な構造解析を可能にしました。新薬開発や材料研究など、多岐にわたる分野で注目されています。

MicroEDは、高エネルギーの電子ビームを利用して結晶と強く相互作用させ、X線のサイズ要件（0.1 μm）よりもはるかに小さい粒子から高解像度の回折データを収集します。この技術により、サンプルの形状や純度、サイズに関する要求が大幅に低減され、医薬品原薬の解析をはじめとする新薬研究開発において重要な役割を果たしています。

また、材料科学分野でもその応用が進んでおり、新規機能性材料の開発に貢献しています。高性能セラミックス、電池材料、触媒、または多孔質材料などの分野では、ナノスケールの結晶構造解析が材料特性の最適化に不可欠です。

　MicroEDを活用することで、従来の方法では解析が困難だった微小結晶や複雑な混合物の構造情報を得ることができ、材料設計の精度向上に繋がります。

ReadCrystal社は、構造解析のエキスパートが集まるグローバル企業です

　ReadCrystal社は、北京大学のSun Junliang教授が率いるストックホルム大学MicroED技術発明チームによって設立され、世界に先駆けてMicroEDプラットフォームを築き、商用化をしました。同社は、MicroEDの為に、解析ハードウェアとソフトウェアを自社開発し、高度な解析技術を構築しています。以下に実際の解析事例とともに、MicroEDの有用性についてご紹介します。

低分子医薬品分野における活用事例

ワークフロー

粉末サンプルの構造解析

　MicroEDは解析対象となる結晶のサイズ要件が非常に低いため、大型の単結晶を育成することが難しい一部の医薬品についても、粉末から適切な微結晶粒子を直接選択することが可能です。MicroEDによる構造解析で要求される結晶の最小直径は、わずか100nmです。

共晶医薬品の構造解析

共晶医薬品の2つのリガンドは水素結合によって結びついており、従来の単結晶育成法で解離可能です。共晶医薬品の構造と2つのリガンドの比率は、MicroEDを用いた粉末医薬品のインシチュ構造解析と分子の絶対配置によって決定されました。

低分子化合物の絶対配置解析

MicroEDが発する電子ビームは医薬品分子内の原子と相互作用し、得られる電子回折パターンには強い動的効果が現れます。この効果はキラリティによって異なります。動的リファインメントを用いることで、キラル化合物の絶対配置を確認し、誤ったキラリティによる生物学的影響の違いを回避することができます。

新規素材開発分野における活用事例

ワークフロー

MOF構造解析

新規に開発された金属有機フレームワーク（MOF）を、電子回転回折法（cRED）により結晶構造を解明しました。計算結果により、Ni(DMBD)-MOFが優れた電気伝導性を持つことが確認され、酸素進化反応（OER）において優れた性能を示すことが明らかになりました。200 nm以下の微小結晶をわずか4日間の短期間で解析しました。