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
От бурлеска до маленького секс-шопа: признания работников «взрослой» индустрии От бурлеска до маленького секс-шопа: признания работников «взрослой» индустрии

Работники «взрослой» индустрии о том, как эпидемия повлияла на их сферы

Cosmopolitan
Далекие галактические кластеры опровергли теорию “кекса с изюмом” Далекие галактические кластеры опровергли теорию “кекса с изюмом”

Скорость расширения Вселенной разнится от места к месту

Популярная механика
Потемкинские броненосцы Потемкинские броненосцы

«Камуфляж» гордится богатой историей и удивительными творческими находками

Maxim
Убираем жир с живота за две недели не выходя из дома Убираем жир с живота за две недели не выходя из дома

Как избавиться от «спасательного круга» из жира, не выходя из дома

Cosmopolitan
Альянсы и союзы Альянсы и союзы

Вторая часть ответов на вопросы об альянсах союзников против нацистской Германии

Дилетант
Физика с разоблачением Физика с разоблачением

Опыты и фокусы: проверяем физику через 130 лет

Наука и жизнь
Забытая трагедия ленинградского троллейбуса №2 Забытая трагедия ленинградского троллейбуса №2

Маршрут повышенной опасности

Maxim
Микроволновка превратила пластиковые отходы в сырье для производства анодов аккумуляторов Микроволновка превратила пластиковые отходы в сырье для производства анодов аккумуляторов

В емкости такие аноды не уступают тем, которые получены традиционным путем

N+1
Донатисты и новациане: немилость к падшим Донатисты и новациане: немилость к падшим

Кто такие «новациане» и «донатисты»

Weekend
В сердце города В сердце города

Роскошный пентхаус с открытой террасой и хаммамом на крыше

SALON-Interior
«Любые отсрочки выглядят издевательскими»: что на самом деле нужно бизнесу от государства в кризис «Любые отсрочки выглядят издевательскими»: что на самом деле нужно бизнесу от государства в кризис

Каких мер поддержки бизнесу не хватает от властей в кризис

Forbes
Удобрения заставили озера накопить больше углерода Удобрения заставили озера накопить больше углерода

Поступающий в озера фосфор приводит к усиленному накоплению углерода

N+1
Домашняя работа Домашняя работа

Алексей Воробьёв рассказал, как он переживает пандемию в Америке

OK!
Все побежали, и я побежала Все побежали, и я побежала

Год назад жена правителя Дубая принцесса Хайя сбежала из дворца в Лондон

Tatler
На снимке юной релятивистской струи удалось разглядеть ее “родителей” На снимке юной релятивистской струи удалось разглядеть ее “родителей”

Астрономы получили первое изображение молодой релятивистской струи

Популярная механика
Правила жизни Вивьен Вествуд Правила жизни Вивьен Вествуд

Дизайнер, Лондон, 79 лет

Esquire
«Не впадать в депрессию, а тренироваться». Как Тина Канделаки, Анастасия Миронова, Анна Канюк и Тетя Мотя качают в прямом эфире «Не впадать в депрессию, а тренироваться». Как Тина Канделаки, Анастасия Миронова, Анна Канюк и Тетя Мотя качают в прямом эфире

Бизнесвумен: как сохранить фигуру, здоровье, семью и деньги в условиях пандемии

Forbes
Облегчить, нельзя вылечить Облегчить, нельзя вылечить

Рассказываем об эффективности (и бесполезности) плацебо

N+1
Свой-чужой: кто живет в нашем организме, и зачем они нам нужны Свой-чужой: кто живет в нашем организме, и зачем они нам нужны

Бактерии — наши друзья, во всяком случае, большинство из них

Популярная механика

Николь Молети опубликовала в своем блоге письмо, которое уже облетело полмира

Cosmopolitan
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
Антикризисный план: как спасать гостиницу Антикризисный план: как спасать гостиницу

Как гостиницам удержаться на плаву во время глобального кризиса

Forbes
Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов

Мировая экономика взяла курс на высокую инфляцию

Forbes
Как не спиться в самоизоляции? Как не спиться в самоизоляции?

Опасности домашней «алкоголизации» и альтернативные пути справляться со стрессом

Psychologies
Прокладка от пота, дезодорант от мозолей и другие лайфхаки по уходу за обувью Прокладка от пота, дезодорант от мозолей и другие лайфхаки по уходу за обувью

Не нужно страдать от мозолей или пытаться вывести пот чудо-средствами

Cosmopolitan
Авторитейл включил аварийный сигнал Авторитейл включил аварийный сигнал

Треть предприятий российского авторитейла может оказаться на грани разорения

Эксперт
Сердце железной дороги: как обеспечивают безопасность движения Сердце железной дороги: как обеспечивают безопасность движения

Жизнь Москвы и Московской области невозможно представить без железных дорог

Популярная механика
5 индийских фильмов, которые можно смотреть 5 индийских фильмов, которые можно смотреть

Эти фильмы опровергают тезис «кино бывает хорошее, плохое и индийское»

Maxim
Ливия жизни Ливия жизни

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

Vogue
Открыть в приложении