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

Мозг, память и чтение: как стать умнее и знать больше других Мозг, память и чтение: как стать умнее и знать больше других

Ученые сделали вывод, что объем памяти мозга человека составляет 1 петабайт

Популярная механика
Алессандро Микеле: «Дресс-код – удел политиков» Алессандро Микеле: «Дресс-код – удел политиков»

Алессандро Микеле недаром считают властителем современной моды

GQ
Как сделать санитайзер для рук в домашних условиях: простые рецепты Как сделать санитайзер для рук в домашних условиях: простые рецепты

Если сложно купить готовый санитайзер, приготовьте его самостоятельно!

Cosmopolitan
Минимум совещаний и полупустые кинозалы: как мы будем жить после самоизоляции Минимум совещаний и полупустые кинозалы: как мы будем жить после самоизоляции

Люди могут столкнуться полупустыми залами кинотеатров и виртуальными очередями

Forbes
Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома

Что нужно подготовить, чтобы устроить дома настоящий тир

Популярная механика
Продукты с плесенью: спасти или выбросить Продукты с плесенью: спасти или выбросить

Можно ли удалить заплесневелую часть продукта и съесть остальное

Здоровье
Сто лучших книг для детей до 7 лет Сто лучших книг для детей до 7 лет

Списки художественных детских книг для разного возраста

Cosmopolitan
Любовь Лолиты Любовь Лолиты

Лолита Милявская нашла нового мужчину и по-прежнему не собирается притворяться

Домашний Очаг
«Дер дойче пятерка» — как немцы сделали из «Лады» внедорожник «Дер дойче пятерка» — как немцы сделали из «Лады» внедорожник

В модернизации обошлись без полного привода

Maxim
Обманчивая прозрачность ЦБ: почему регулятор может действовать без оглядки на формулы Обманчивая прозрачность ЦБ: почему регулятор может действовать без оглядки на формулы

Уровень «нейтральной ставки» не накладывает ограничений на действия Центробанка

Forbes
Запертые: как не дать карантину разрушить ваши отношения Запертые: как не дать карантину разрушить ваши отношения

Рассказываем, как не убить друг друга на карантине и сохранить отношения

Cosmopolitan
10 самых перспективных управленцев России до 30 лет — 2020. Выбор Forbes 10 самых перспективных управленцев России до 30 лет — 2020. Выбор Forbes

Номинанты в рейтинг Forbes «30 до 30» в категории «Управление»

Forbes
У Окси – биполярка, у Гуфа – шизофрения: психические проблемы наших звезд У Окси – биполярка, у Гуфа – шизофрения: психические проблемы наших звезд

Звезды часто сталкиваются с проблемами психологического характера

Cosmopolitan
Мотоцикл BMW R18 – баварская ностальгия на экспорт Мотоцикл BMW R18 – баварская ностальгия на экспорт

Немцы очень хотят покорить американский рынок, но пока вряд ли преуспеют в этом

GQ
Слишком светло: найдена причина раннего старения горожанок Слишком светло: найдена причина раннего старения горожанок

Из-за искусственного освещения наш организм стареет в несколько раз быстрее

Cosmopolitan
Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин

Что придумал и построил наш знаменитый соотечественник Иван Петрович Кулибин

Популярная механика
Дмитрий Ковпак: Какие уроки извлек Китай из пандемии Дмитрий Ковпак: Какие уроки извлек Китай из пандемии

Как Китай смог справиться с кризисной воронкой

СНОБ
Черчилль, Франклин, Тесла и еще 4 гения, которые спали очень мало Черчилль, Франклин, Тесла и еще 4 гения, которые спали очень мало

Эти великие люди ставили сон на последнее место

РБК
10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел 10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел

Лучшее время, чтобы ознакомиться с этими картинами от Netflix

Maxim
Здравый смысл: как полюбить ЗОЖ Здравый смысл: как полюбить ЗОЖ

На самом деле, скорее всего, ты уже любишь ЗОЖ, просто пока не знаешь об этом

Cosmopolitan
Как поддерживать здоровье и контролировать вес на карантине Как поддерживать здоровье и контролировать вес на карантине

Что делать, чтобы поддерживать хорошее самочувствие

РБК
Полный дзен Полный дзен

Загородный интерьер в минималистском стиле

SALON-Interior
Бережный развод Бережный развод

Можно ли пройти путь расставания максимально бережно друг к другу?

Домашний Очаг
Пространство по моим правилам Пространство по моим правилам

Как окружающая обстановка влияет на наше состояние

Psychologies
«Отказ предоставлять каникулы по аренде — мародерство»: основатель сети «Тануки» о спасении от кризиса «Отказ предоставлять каникулы по аренде — мародерство»: основатель сети «Тануки» о спасении от кризиса

Как поддерживают бизнес в условиях пандемии в разных странах

Forbes
Как заработать миллиарды на чужих судебных спорах Как заработать миллиарды на чужих судебных спорах

Судебные инвестиции — отрасль в России новая, но набирающая обороты

Forbes
Жизнь для себя Жизнь для себя

Всё больше людей предпочитают жить в одиночестве

Здоровье
Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц

Список легкоусваиваемых продуктов для роста мышечных клеток

РБК
Как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе с врагом Как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе с врагом

Необычные взаимодействия между клетками иммунной системы, способствующие защите

Популярная механика
Человечество и пандемия: подготовила ли нас эволюция? Человечество и пандемия: подготовила ли нас эволюция?

Настроены ли мы психологически на борьбу с эпидемиями

Psychologies
Открыть в приложении