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

Веганы против мяса: крайней станет Земля? Веганы против мяса: крайней станет Земля?

Каждый из нас слышал: не ешь мясо, так ты ослабишь глобальное потепление

Naked Science
Когда изоляция – это способ колонизировать планеты Когда изоляция – это способ колонизировать планеты

Человечество смотрит всё дальше в космическое пространство

Популярная механика
Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях Вы это серьезно? Как Центробанку убедить рынок в своих намерениях

Почему рынок не верит в готовность Банка России снижать ставки

Forbes
Александр Абдулов и Ирина Алферова: судьба самой красивой пары СССР Александр Абдулов и Ирина Алферова: судьба самой красивой пары СССР

Когда-то все мечтали о таких же отношениях, как у них

Cosmopolitan
«Когда-нибудь помогут и нам». Соцработники и волонтеры о работе в период эпидемии «Когда-нибудь помогут и нам». Соцработники и волонтеры о работе в период эпидемии

Социальные работники и волонтеры, которые помогают пережить карантин

СНОБ
Удар по креативному классу: почему пандемия приведет к падению рейтингов власти Удар по креативному классу: почему пандемия приведет к падению рейтингов власти

Нынешний кризис неминуемо вызовет снижение поддержки власти

Forbes
Николя Барро: Любовные письма с Монмартра Николя Барро: Любовные письма с Монмартра

Смерть жены выбивает молодого писателя Жюльена Азуле из колеи

СНОБ
Все «дыры» Zoom: чем рискуют пользователи самого популярного сервиса видеоконференций эпохи карантина Все «дыры» Zoom: чем рискуют пользователи самого популярного сервиса видеоконференций эпохи карантина

В адрес Zoom поступает все больше критики из-за проблем с безопасностью

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

Списки художественных детских книг для разного возраста

Cosmopolitan
Netflix по-русски: как развиваются стриминговые сервисы в России Netflix по-русски: как развиваются стриминговые сервисы в России

Специфика появления и развития отечественных стриминговых сервисов

РБК
Всадники банковского апокалипсиса: какой будет отрасль после окончания кризиса Всадники банковского апокалипсиса: какой будет отрасль после окончания кризиса

Кризис не внесет новых тенденций в банковские технологии, но подтолкнет развитие

Forbes
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
Постоянную тонкой структуры проверили на постоянство Постоянную тонкой структуры проверили на постоянство

Физическая константа за последние 13 миллиардов лет сохраняла свое значение

N+1
Время есть Время есть

Интервальное голодание полезно для мышц, мозга, сердца и хорошего настроения

Добрые советы
Где отдыхали и работали русские писатели Где отдыхали и работали русские писатели

Как Гоголь, Толстой и Достоевский проводили время в Риме и Париже

GQ
Время стать экоцентриком Время стать экоцентриком

Глобальное потепление, климатические изменения – эти слова вошли в наш обиход

Psychologies
«Мама танцует, а у меня конференц-колл»: истории топ-менеджеров, которые самоизолировались с родителями «Мама танцует, а у меня конференц-колл»: истории топ-менеджеров, которые самоизолировались с родителями

Как оставаться независимым и продуктивным, если вернулся в родительский дом

Forbes
Из любви к природе Из любви к природе

Экоосознанность и разумное потребление правят бал и в индустрии красоты

Psychologies
Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии

Уйдет ли в прошлое стритстайл или трансформируется во что-то новое

Esquire
От робота до утюга: 5 самых странных высотных здания мира От робота до утюга: 5 самых странных высотных здания мира

Что будет, если к Останкинской башне прикрутить пару высотных зданий

Популярная механика
Слишком вирусный маркетинг. Тина Канделаки о том, что случилось с рынком косметики из-за пандемии Слишком вирусный маркетинг. Тина Канделаки о том, что случилось с рынком косметики из-за пандемии

Тина Канделаки рассказывает о том, что прямо сейчас переживает ее бизнес

Forbes
Святое воинство. Про Путина, которого мы не знали Святое воинство. Про Путина, которого мы не знали

Путин против того, чтобы его изображение украшало главный храм Вооруженных сил

СНОБ
Назад к пустым прилавкам: чем опасна инициатива «Единой России» ввести госрегулирование цен Назад к пустым прилавкам: чем опасна инициатива «Единой России» ввести госрегулирование цен

Депутаты «Единой России» предложили ввести госрегулирование цен на продукты

Forbes
Рем Колхас. Трудолюбивый монах Рем Колхас. Трудолюбивый монах

«Я обязан России очень многим. Благодаря ей стал архитектором»

Караван историй
Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона

Не простой путь Дуэйна Джонсона к славе

Cosmopolitan
Может ли экономика быть солидарной. Часть 2 Может ли экономика быть солидарной. Часть 2

Необходимо сменить главный ориентир на достаток большинства граждан

Эксперт
Исход из Поднебесной Исход из Поднебесной

Бизнес переходит от размещения заказов в Китае к собственному производству

Эксперт
Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку Невидимый враг: «безобидные» привычки, которые могут привести к раку

Проверьте, нет ли у вас этих смертельно опасных привычек

Cosmopolitan
Бесполезные машины механика Ника Ремеджа: торжество абсурда Бесполезные машины механика Ника Ремеджа: торжество абсурда

Ржавые колеса, полиэтиленовые пакеты, стоптанная обувь – в дело идет все

Популярная механика
Три пути стать прибыльными для Uber и Lyft Три пути стать прибыльными для Uber и Lyft

И почему увеличение цен или снижение выплат водителям не помогут агрегаторам

VC.RU
Открыть в приложении