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
Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев

Распространение генома представителей ямной культуры совпало с поредением лесов

N+1
Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии

Режим самоизоляции придает нынешнему кризису новые черты

Forbes
25 убийственных цитат Джереми Кларксона о машинах, которые ему не понравились 25 убийственных цитат Джереми Кларксона о машинах, которые ему не понравились

Ни один автоконцерн не избег участи испытать унижение от Джереми Кларксона

Maxim
Дневники патологоанатома об особенностях работы Дневники патологоанатома об особенностях работы

Отрывок из книги Джуди Мелинека «Ты труп, приятель»

Maxim
Как известные мужчины борются со стрессом? Советы от 11 звезд Как известные мужчины борются со стрессом? Советы от 11 звезд

Звездные способы борьбы со стрессом, которыми ты тоже можешь воспользоваться

Playboy
Как самоизоляция влияет на наш секс Как самоизоляция влияет на наш секс

Как проблемы внешнего мира могут сказаться на интимной жизни

Psychologies
Идея: Читать живопись Идея: Читать живопись

Инсталляция «Апология иммерсивной пустоты» – искусство не для всех

Maxim
День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова День сурка. Правила выживания на карантине от инвестора Дмитрия Волкова

Нынешняя эпидемия не знает классовых различий — сидят на карантине и болеют все

Forbes
Тайные линии: что скрывает наша кожа Тайные линии: что скрывает наша кожа

Человеческая кожа скрывает сложные узоры линий, о которых вы вряд ли подозревали

Популярная механика
Что, если бы Ан-225 “Мрия” был пассажирским: A380 на зависть Что, если бы Ан-225 “Мрия” был пассажирским: A380 на зависть

Ан-225 “Мрия” - самый большой и грузоподъемный самолет в мире

Популярная механика
Манифест нежности Манифест нежности

Ксения Рождественская о книге «Расторгуев» и ее герое

Weekend
Репрограммированные клетки помогли ослепшим мышам отличить свет от тени Репрограммированные клетки помогли ослепшим мышам отличить свет от тени

Эти клетки могут принять на себя функции погибших фоторецептеров

N+1
«Крабовая барыня»: как Ксения Собчак решила потеснить зятя миллиардера Тимченко в добыче краба «Крабовая барыня»: как Ксения Собчак решила потеснить зятя миллиардера Тимченко в добыче краба

Ксения Собчак собирается построить крупнейшего игрока в добыче краба

Forbes
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
Алкогений: Джек Лондон Алкогений: Джек Лондон

Джек Лондон: «Я в первый раз напился пяти лет от роду...»

Maxim
От помидоров до лимонов: какие продукты помогают против старения От помидоров до лимонов: какие продукты помогают против старения

Полезные вещества в этих продуктах способствуют поддержанию здоровья и красоты

РБК
Нефти ничто не поможет: куда заведет экономику падение цен на углеводороды Нефти ничто не поможет: куда заведет экономику падение цен на углеводороды

Цены на нефть в обозримой перспективе останутся низкими

Forbes
Облегчить, нельзя вылечить Облегчить, нельзя вылечить

Рассказываем об эффективности (и бесполезности) плацебо

N+1
Абсолютный карантин: зачем нефтяник-миллиардер строит крупнейшую в мире яхту за $350 млн Абсолютный карантин: зачем нефтяник-миллиардер строит крупнейшую в мире яхту за $350 млн

Зачем Кьелль Инге Рекке строит самую большую в мире яхту с вертолетной площадкой

Forbes
Как сделать антисептик для рук в домашних условиях — простые рецепты Как сделать антисептик для рук в домашних условиях — простые рецепты

Мы сделали подборку рецептов домашних антисептиков для рук

Cosmopolitan
Учитывающая приливные силы модель поможет найти океаны на экзолунах Учитывающая приливные силы модель поможет найти океаны на экзолунах

Астрономы предложили новую модель существования океана на экзолунах

N+1
9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР 9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР

Всегда сложно выбрать однозначно лучший автомобиль

Maxim
5 индийских фильмов, которые можно смотреть 5 индийских фильмов, которые можно смотреть

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

Maxim
Чужого нам не надо: «Спутник» — советский сай-фай с сильной женщиной и жутким пришельцем Чужого нам не надо: «Спутник» — советский сай-фай с сильной женщиной и жутким пришельцем

Каким вышел блокбастер, замахнувшийся на создание собственной сай-фай вселенной

Esquire
10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие 10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие

Легким движением руки Ferrari превращается…

Maxim
Фото, наркотики, рок-н-ролл: каким вышел документальный фильм о Джиме Маршалле — фотографе Джимми Моррисона, Джонни Кэша и не только Фото, наркотики, рок-н-ролл: каким вышел документальный фильм о Джиме Маршалле — фотографе Джимми Моррисона, Джонни Кэша и не только

Фильм о фотографе, которому удалось сделать удивительные снимки рок-звезд 1960-х

Esquire
Норма давления по возрастам у мужчин: все, что нужно знать об этом жизненно важном показателе Норма давления по возрастам у мужчин: все, что нужно знать об этом жизненно важном показателе

Эти цифры нужно знать

Playboy
Женщина, которая поет Женщина, которая поет

Защитница океанов, актриса, мать и лицо культового аромата — Марион Котийяр

Vogue
Нескучная самоизоляция: в какие игры сыграть в нерабочие дни Нескучная самоизоляция: в какие игры сыграть в нерабочие дни

Игры, которые станут хорошим способом расслабиться в непростое время

Популярная механика
Открыть в приложении