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

Подумай хорошенько Подумай хорошенько

Как нейросети читают мысли

Популярная механика
Другой Другой

Рассказ лауреата премии «Национальный бестселлер» Ксении Букши

Esquire
Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски Лицо как медиум: 10 художников, которые создают маски

Маски и по сей день вдохновляют художников, дизайнеров и скульпторов

Esquire
6 фильмов для сильных девушек на субботний вечер 6 фильмов для сильных девушек на субботний вечер

Сильные и независимые: шесть историй о невероятных девушках

Cosmopolitan
Пижама-пати Пижама-пати

Как и с кем герои «Татлера» проводят карантин

Tatler
Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор

Она основана на притягивании противоположных зарядов

N+1
6 причин, почему ты перестал сбрасывать вес (хотя очень стараешься) 6 причин, почему ты перестал сбрасывать вес (хотя очень стараешься)

Попробуй немного скорректировать свою стратегию похудения

Playboy
От ценников до смартфонов и цветных ридеров: как развивается технология электронных чернил От ценников до смартфонов и цветных ридеров: как развивается технология электронных чернил

Рассказ о принципе работы электронных чернил, изобретателях и сферах применения

VC.RU
Еда как искусство: что готовили и любили есть художники Еда как искусство: что готовили и любили есть художники

Незаурядные люди даже к приготовлению еды подходят креативно

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

Современные музеи становятся частью информационного пространства

Популярная механика
Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку Активность моторной коры помогла парализованному пациенту ощутить собственную хватку

Парализованный пациент смог регулировать силу сжатия кисти

N+1
Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц

Валютные вклады населения в Сбербанке в пересчете на доллары сократились

Forbes
Биологи обнаружили внеклеточный источник сигнала о высоком давлении крови Биологи обнаружили внеклеточный источник сигнала о высоком давлении крови

Белок тромбоспондин помогает сосудам переносить механический стресс

N+1
И мякоть, и косточки: почему оливковое масло такое вкусное И мякоть, и косточки: почему оливковое масло такое вкусное

Священное масло, елей, дар дерева, не боящегося засухи…

Популярная механика
Вспыхнула ярчайшая сверхновая в истории Вспыхнула ярчайшая сверхновая в истории

Вспышка сверхновой прошла по необычному любопытному сценарию

Популярная механика
Глава 2: Музыка Глава 2: Музыка

– Ты за что задержанных избил? – За дело. Плеер верни

Esquire
6 главных мифов об алкоголе 6 главных мифов об алкоголе

Где находится грань между алкоголизмом и желанием выпить после напряженного дня?

Популярная механика
«Надену маску, лишь бы машину купили». Что происходит на вторичке «Надену маску, лишь бы машину купили». Что происходит на вторичке

В условиях самоизоляции автомобилисты все равно не отказываются от продажи машин

РБК
Не подходи ко мне Не подходи ко мне

Могут ли родители, не обесценивая чувств ребенка, помочь преодолеть обидчивость

Добрые советы
Добро пожаловать в онлайн: должен ли художник быть популярным в интернете Добро пожаловать в онлайн: должен ли художник быть популярным в интернете

Нужна ли такая популярность художнику и чем соцсети могут помочь арт-карьере

РБК
Настоящий дурдом! Звезды Настоящий дурдом! Звезды

Жизнь под прицелами телекамер – огромное испытание для психики

Cosmopolitan
Бьюти-чекап, или сдаем анализы: главные показатели твоей красоты в организме Бьюти-чекап, или сдаем анализы: главные показатели твоей красоты в организме

Наш внешний вид — результат внутренних процессов в организме

Cosmopolitan
Долг платежом красен: как дружить с теми, кому мы обязаны Долг платежом красен: как дружить с теми, кому мы обязаны

Можно ли сохранить с ними дружеские отношения, или ссора неизбежна

Psychologies
Воспитание — это не управление ребенком Воспитание — это не управление ребенком

Воспитывая, вы устанавливаете правила и требуете их соблюдения

Psychologies
Культ непокорной женщины Культ непокорной женщины

Отрывок из книги Джии Толентино «Кривое зеркало»

СНОБ
Последний бой Третьего рейха: боевые машины решающей схватки Последний бой Третьего рейха: боевые машины решающей схватки

Какие именно боевые машины схлестнулись друг с другом в боях за Берлин

Популярная механика
Работница реанимации из Техаса рассказала, почему она рассталась с ребенком Работница реанимации из Техаса рассказала, почему она рассталась с ребенком

В США уже более 300 000 случаев заболевания, скончались от инфекции около 10 000

Cosmopolitan
5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции 5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции

Рады ли вы тому, что сбылась ваша мечта остаться только вдвоем?

Psychologies
Что на самом деле случилось 18 апреля 1930 года Что на самом деле случилось 18 апреля 1930 года

Новости «дня без новостей»

Weekend
Губернатор Нижегородской области Глеб Никитин: Наш регион пока следует германскому сценарию борьбы с пандемией Губернатор Нижегородской области Глеб Никитин: Наш регион пока следует германскому сценарию борьбы с пандемией

Что происходит сейчас в Нижегородской области, рассказал губернатор Глеб Никитин

СНОБ
Открыть в приложении