Бактерия совершает в основном изгибовые и сфероидальные колебания

N+1Наука

Оптомеханический резонатор измерил частоту колебаний одной бактерии

Биомеханики измерили низкочастотные колебания бактерии с помощью оптикомеханического резонатора. Также ученые построили теоретическую модель связанных затухающих гармонических осцилляторов и определили, каким образом колеблется бактерия на поверхности резонатора. Статья опубликована в журнале Nature Nanotechnology.

Артем Моськин

Возможные четыре вида колебаний бактерии (слева направо): изгибные колебания, сфероидальные радиально дышащие колебания, вытягивание и сфероидальные квадрупольные колебания. Eduardo Gil-Santos  et al./ Nature Nanotechnology, 2020

Ученые измеряют колебательные свойства молекул методами оптического неупругого рассеяния и оптического поглощения для определения их химического строения, что особенно интересно для биологических молекул и структур. Давно существуют теоретические предсказания существования низкочастотных колебательных мод в нуклеиновых кислотах, белках, вирусах и бактериях. С помощью этих мод физики могут получать информацию о гибкости биологических объектов, которая чувствительна к конформационным изменениям, комплексообразованию и изменению условий окружающей среды. Известно, например, что многие болезни напрямую связаны с гибкостью молекул и биологических структур.

Оценки колебаний биологических структур: белков, вирусов и бактерий. Eduardo Gil-Santos  et al./ Nature Nanotechnology, 2020

Биофизики уже проводили численный расчет основной резонансной частоты для сферической частицы на поверхности в зависимости от радиуса методом конечных элементов. Собственная частота колебаний сферических частиц падает с увеличением радиуса. Для наноструктур вирусов и белков такая частота по теоретическим оценкам — сотни и десятки гигагерц соответственно. Однако пока что ученым не удалось измерить собственную частоту колебаний вирусов распространенными методами оптического неупругого рассеяния и поглощения.

Биомеханики использовали нано и микрорезонаторы для того, чтобы определить массу биочастиц, а с помощью микрокантилевера — иглы атомно-силового микроскопа — у них получилось измерить жесткость. За счет своей массы частица уменьшает резонансную частоту резонатора в меньшую сторону, в то время как жесткость частицы наоборот незначительно повышает. В этом приближении биочастица статичная и игнорирует термическое движение, связанное с низкочастотными колебаниями.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
Ложный результат Ложный результат

Зачастую мы даже не догадываемся, как что может повлиять на результат анализа

Лиза
Прожить 100 лет — легко! 8 фактов о здоровье сердца, которые ты должна знать Прожить 100 лет — легко! 8 фактов о здоровье сердца, которые ты должна знать

О сердце нужно заботиться постоянно!

Cosmopolitan
Двойной шок: экономический кризис из-за пандемии может пойти не по тому сценарию, к которому готовятся страны Двойной шок: экономический кризис из-за пандемии может пойти не по тому сценарию, к которому готовятся страны

Этот экономический кризис, вызванный пандемией, может пойти по другому сценарию

Forbes
10 научных объяснений странностей нашего поведения 10 научных объяснений странностей нашего поведения

Всем неадекватным поступкам, как ни странно, есть научное объяснение

Популярная механика
Голубая дивизия и блокада Ленинграда Голубая дивизия и блокада Ленинграда

Отрывок из книги про блокаду Ленинграда

СНОБ
Человек, культура, цифра: лучшие музейные проекты России Человек, культура, цифра: лучшие музейные проекты России

Современные музеи становятся частью информационного пространства

Популярная механика
«Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими «Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими

Подборка архивных фотографий людей русскоязычного интернета из 1990-х и 2000-х

VC.RU
Роскошный мужчина с повязкой на глазу: как возник один из самых успешных рекламных образов в мужской моде XX века Роскошный мужчина с повязкой на глазу: как возник один из самых успешных рекламных образов в мужской моде XX века

Одна из самых громких рекламных кампаний мужской моды XX века

Esquire
14 киноляпов из голливудских блокбастеров 14 киноляпов из голливудских блокбастеров

Ляпы в известных голливудских фильмах

Maxim
Самоизоляция: создаем условия для изменений к лучшему Самоизоляция: создаем условия для изменений к лучшему

Как лучше адаптироваться к непростому периоду самоизоляции

Psychologies

Российский фильм "Папа, сдохни" продолжает триумфальное шествие по западным СМИ

Esquire
7 сериалов, которые можно посмотреть после финала «Игры престолов» 7 сериалов, которые можно посмотреть после финала «Игры престолов»

Для тех, кто соскучился по харизматичным антигероям, экшену и интригам

Esquire
«Шьем прямо в кинозалах»: как предприниматель из Калининграда спасает региональные кинотеатры от разорения «Шьем прямо в кинозалах»: как предприниматель из Калининграда спасает региональные кинотеатры от разорения

Владелец кинотеатров стал шить тканевые маски силами сотрудников

Forbes
Как купить дешевой нефти: инструкция Как купить дешевой нефти: инструкция

Неочевидные, но доступные каждому способы развлечься

Esquire
Cостояние: «Ушли в онлайн» Cостояние: «Ушли в онлайн»

Продолжаем делиться интересными вариантами досуга, которые мы почерпнули из Сети

Лиза
Витамин В9 против стресса, и не только Витамин В9 против стресса, и не только

Витамин В9 необходим организму всегда, а особенно в условиях стресса

Здоровье
Почему Tyler, The Creator – лучшее, что случалось со стилем преппи Почему Tyler, The Creator – лучшее, что случалось со стилем преппи

Tyler, The Creator – Рианна в мире мужской моды

GQ
Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов Растительное vs коровье молоко: какое лучше добавить в кофе по мнению экспертов

Действительно ли растительное молоко полезно для организма?

Cosmopolitan
Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем

Лазеры, всевозможные электромагнитные пушки и другое новейшее оружие

Популярная механика
Три Кита, Таиланд Три Кита, Таиланд

Из всех развлечений Таиланда Три Кита меньше всего похожи на развлечение

Maxim
Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии Готовьтесь к рецессии не менее года: как среднему и малому бизнесу выжить в условиях пандемии

Сейчас все зависит от способности не паниковать и не расслабляться

Forbes
Как понять, что пиджак правильно сидит Как понять, что пиджак правильно сидит

В жизни каждого мужчины наступает момент, когда ему приходится надеть пиджак

GQ
7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм 7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм

Звездные актерские составы, эффектные трюки, юмор и отличные саундтреки

РБК
Найден потопленный в 1941 году теплоход Найден потопленный в 1941 году теплоход

Гибель госпитального судна стала одной из крупнейших морских катастроф в истории

Популярная механика
Американская связь для Путина: как президент общается со страной во время пандемии Американская связь для Путина: как президент общается со страной во время пандемии

Путин использует для переговоров по видеоконференцсвязи оборудование Polycom

Forbes
Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей

Две основные цели воспитания — свобода и благополучие

Psychologies
Изоляция убивает романтику? 7 идей для классных домашних свиданий Изоляция убивает романтику? 7 идей для классных домашних свиданий

Хватит ходить по квартире с кислыми лицами

Playboy
Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях

Почему рынок не верит в готовность Банка России снижать ставки

Forbes
Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов Отрывок из книги «Нормальные люди» Салли Руни, которая станет знаковой для миллениалов

Фрагмент роман «Нормальные люди» ирландки Салли Руни

Esquire
Открыть в приложении