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

Слайд-шоу Слайд-шоу

Новые разработки и прототипы

Популярная механика
Воспитание — это не управление ребенком Воспитание — это не управление ребенком

Воспитывая, вы устанавливаете правила и требуете их соблюдения

Psychologies
«Уже ничто не поможет»: почему во время пандемии менеджеры стали работать с 8 утра до 12 ночи «Уже ничто не поможет»: почему во время пандемии менеджеры стали работать с 8 утра до 12 ночи

В ситуации мировой пандемии особенно сильное давление испытывают менеджеры

Forbes
«Кризис не убьёт офлайн»: Андрей Себрант о том, как пандемия повлияет на бизнес и поиск работы «Кризис не убьёт офлайн»: Андрей Себрант о том, как пандемия повлияет на бизнес и поиск работы

Интервью с директором по маркетингу сервисов «Яндекса»

VC.RU
Как вести переговоры и заслужить доверие собеседника по видеосвязи: советы от бывшего агента ФБР Как вести переговоры и заслужить доверие собеседника по видеосвязи: советы от бывшего агента ФБР

Несколько советов, как войти в доверие и разговорить собеседника онлайн

Maxim
Не обмани: 12 вещей, о которых нельзя лгать в кабинете врача Не обмани: 12 вещей, о которых нельзя лгать в кабинете врача

Врачу нужно говорить только правду, ведь от этого зависит ваше здоровье

Cosmopolitan
Nissan X-Trail — 2021: каким будет новое поколение Nissan X-Trail — 2021: каким будет новое поколение

Разбираем особенности будущего Nissan X-Trail

РБК
Жизнь на автопилоте: как вернуть себе управление Жизнь на автопилоте: как вернуть себе управление

Когда на автопилоте проходит большая часть жизни, мы многое теряем

Psychologies
Легкий люкс Легкий люкс

На Кипре тишины больше нет, так что деньги переезжают в Люксембург

Tatler
Дефицит тестостерона помешал лейкоцитам справиться с меланомой Дефицит тестостерона помешал лейкоцитам справиться с меланомой

Это может объяснить повышенную распространенность меланомы у пожилых мужчин

N+1
Завтрак на траве Завтрак на траве

Алексей Тарханов рассказывает про жизнь художника Клода Моне в Живерни

AD
«Мы одна семья». Как распознать манипуляции руководства и что с ними делать «Мы одна семья». Как распознать манипуляции руководства и что с ними делать

Даже в кризис не все средства достижения бизнес-целей хороши

Forbes
Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами

Философия внутреннего карантина может повлечь за собой определенные последствия

Psychologies
Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее

Примечательные факты о машинах Ким Чен Ына и простых граждан Северной Кореи

РБК
Как перестать спорить с партнером на карантине Как перестать спорить с партнером на карантине

Когда мы проводим вместе день за днем между нами то и дело вспыхивают споры

Psychologies
«Соседский капитализм» «Соседский капитализм»

Отрывок из монографии знаменитого историка и писателя Льва Лурье

N+1
Как правильно ходить в магазин во время эпидемии Как правильно ходить в магазин во время эпидемии

Поход в магазин в условиях пандемии становится уже не таким простым занятием

Популярная механика
Как живет индустрия ресейла в период карантина Как живет индустрия ресейла в период карантина

Что ждет ресейл после пандемии

GQ
Жажда топлива: какие бывают двигатели, и чем они питаются Жажда топлива: какие бывают двигатели, и чем они питаются

Иногда у инженеров выходят весьма занятные экземпляры двигателей

Популярная механика
Что с ними стало: судьба главных секс-символов советского кино Что с ними стало: судьба главных секс-символов советского кино

Как сложилась судьба самых сексуальных актрис советского кинематографа?

Cosmopolitan
Ливия жизни Ливия жизни

Ливия Ферт боролась за экологию и этичное производство, когда это не было модным

Vogue
Анатолий Котенев. Фамильный колодец Анатолий Котенев. Фамильный колодец

После премьеры "Секретного фарватера" письма Анатолию Котеневу приходили мешками

Караван историй
Без ума от себя, без комплексов в сексе Без ума от себя, без комплексов в сексе

За право делать то, что нравится, и быть на виду, дамы расплатились комплексами

Домашний Очаг
«Я учусь ходить заново» «Я учусь ходить заново»

Никита Непряхин перенес тяжелую операцию и пересмотрел свои правила, цели, мечты

Psychologies
8 любимых блюд киногероев, которые легко приготовить дома 8 любимых блюд киногероев, которые легко приготовить дома

Блюда из популярных фильмов и сериалов, которые легко повторить у себя на кухне

РБК
Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине

Как избежать депрессии и выгорания, находясь в четырех стенах

Forbes
Как правильно париться в бане с веником: подробное руководство Как правильно париться в бане с веником: подробное руководство

Баня — один из лучших способов привести себя в чувство

Playboy
Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары Схватить на лету: 5 компаний, которые начали выпускать «противовирусные» товары

Из-за эпидемии многим предприятиям пришлось перестроить свой бизнес

Forbes
Разведка и спецоперации Разведка и спецоперации

Вторая часть ответов на вопросы о подготовке спецопераций Второй мировой войны

Дилетант
Эректильная дисфункция у мужчин: основные симптомы, причины и лечение Эректильная дисфункция у мужчин: основные симптомы, причины и лечение

Эректильная дисфункция — проблема, которую нельзя игнорировать

Playboy
Открыть в приложении