Дизайн лекарств (Drug design): Դեղերի հայտնագործման ժամանակակից մեթոդները փոչձնական կառուցվածք-ակտիվություն մակարդակից անցել են սկզբունքորե նոր հարթություն: Դեղերի հայնագործման տրամաբանության մեջ այժմ ներառվում է դրա եռաչափ 3D (3-Dimensional) կառույցը և էլեկտրոնային ամպերի բաշխումը մոլեկուլային տարածության մեջ, ի տարբերություն նախկինում պատահական կամ նյութի երկչափ ինֆորմացիայի (կառուցվածքային բանաձևի) հիման վրա ստացված բազմաթիվ օրգանական մոլեկուլների էմպիրիկ սկրինինգի (screening - մաղում): Ուսումնասիրելով դեղ-թիրախ փոխազդեցության մոլեկուլային սկզբունքները՝ կարելի է տեսականորեն կանխագուշակել ցանկալի ազդեցությանը համապատասխան կառուցվածքներ, որից հետո իրականացնել դրանց սինթեզն ու փորձարկումը: Այս սկզբունքն է ընկած դեղերի ռացիոնալ դիզայնի (Rational Drug Design) հիմքում: Դեղանյութերի մեծ մասի ազդեցությունը պայմանավորված է դրանց և կենսամակրոմոլեկուլային թիրախի փոխազդեցությամբ: Վերջինի դերում կարող են հանդես գալ բջջի թաղանթում (մեմբրան) տեղակայված ռեցեպտորային սպիտակուցները կամ իոնային անցուղիները, ցիտոպլազմայում դրեյֆող ֆերմենտները, կորիզում պարփակված ԴՆԹ-ի կարգավորիչ հատվածները: Նշված փոխազդեցությունը տեղի է ունենում մակրոմոլեկուլի խիստ որոշակի կապող “գրպանիկներում” (binding site) և պայմանավորված է հիմնականում ոչ կովալենտ ուժերով (էլեկտրաստատիկ ուժեր, իոնական և ջրածնական կապեր...): Կապն իրականանում է շնորհիվ դեղանյութի և սպիտակուցի կապող հատվածի եռաչափ կառուցվածքների, ինչպես նաև մակերևույթային հատկությունների բաշխման խիստ կոմպլեմենտարության (Комплементарность): Դեղանյութի մոլեկուլը պետք է համընկնի իր թիրախին ինչպես բանալին կողպեքին: Դեղի կապվելը թիրախին պետք է լինի բավականաչափ ընտրողական, որպեսզի բացառվեն դեղի կողմնակի, չնախատեսված էֆեկտները: Դեղանյութը պետք է կարողանա տեղափոխվել թիրախ, դրանում խթանել կառույցի որոշակի ձևափոխություններ և այնտեղից բարենպաստ արագությամբ արտաքսվել: Այսինքն, մոլեկուլը պետք է լինի բավական հիդրոֆոբ, որ անցնի կիսաթաղանթներով, բայց ոչ այնքան, որ մնա գերված վիճակում: Վերջին երևույթը բնորոշ է անզգայացնող միջոցներին (եթեր, ֆտորոտան, էնֆլուրան...): Ներկայում մոլեկուլների տարածական կառույցի բացահայտմանն են ուղղված 2 հզոր փորձնական եղանակներ՝ ռենտգենակառուցվածքային անալիզը (ՌԿԱ, X-ray diffraction) և միջուկամագնիսական ռեզոնանսը (ՄՄՌ, NMR, ЯМР): Հնարավոր բոլոր եղանակներով ստացված կառուցվածքային ինֆորմացիան պահվում է հատուկ տեղեկատվական բանկերում, որոնք հասանելի են համացանցով: Սպիտակուցների հայտնի կառուցվածքները պահվում են սպիտակուցների տվյալների բանկում (Protein Data Bank - PDB), նուկլեինաթթուներինը՝ նուկլեինաթթուների տվյալների բանկում (Nucleic Acid Database -NDB), իսկ փոքր մոլեկուլներինը՝ Քեմբրիջի կրիստալոգրաֆիկ տվյալների կենտրոնում (Cambridge Crystallographic Data Center CCDC): 2005 թ. տվյալներով որոշված են 31535 մակրոմոլեկուլների կառուցվածքը, ինչը առկա սպիտակուցների ընդամենը չնչին մասն է: Մնացած ահռելի քանակի սպիտակուցները կարող են պոտենցիալ թիրախներ հանդիսանալ նոր դեղերի համար: Ստացված տեղեկությունները նպաստում են այնպիսի ակտուալ բնագավառերի զարգացմանը, ինչպիսիք են դեղագիտական քիմիան, կենսաֆիզիկան, մոլեկուլային կենսաբանությունը: Դեղերի դիզայնը անհրաժեշտ է ոչ միայն նոր դեղերի ստեղծման, այլև հայտնի դեղերի ազդեցության կատարելագործման համար: Դեղերի դիզայնի համատեքստում անհրաժեշտ է 2 տիպի տարածական ինֆորմացիա՝ թիրախ հանդիսացող կենսամակրոմոլեկուլների և դրանց վրա ազդող փոքր մոլեկուլների կառուցվածքները: Դրանցից նույնիսկ մեկի իմացությունը կարող է կարևոր եզրահանգումների հիմք հանդիսանալ: