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
Где время идет быстрее, когда оно закончится и кто живет в прошлом Где время идет быстрее, когда оно закончится и кто живет в прошлом

Мы его не ценим, очень часто им пренебрегаем, порой убиваем

Популярная механика
Экологией едины: 10 звезд, выступающих за защиту окружающей среды Экологией едины: 10 звезд, выступающих за защиту окружающей среды

10 звезд, с которых стоит брать пример в деле осознанного потребления

Cosmopolitan
Укротитель Укротитель

История самоходчика Бориса Журенко в годы Великой Отечественной войны

Популярная механика
«Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел «Атомная Анюта»: первый и последний ядерный выстрел

Существование артиллерийских снарядов с ядерной начинкой – широко известный факт

Популярная механика
Дикий вирус пробудил иммунитет к кори лучше ослабленного Дикий вирус пробудил иммунитет к кори лучше ослабленного

Благодаря вакцинации иммунитет к кори сохраняется в течении всей жизни

N+1
Любовницы на карантине: как справиться с неопределенностью Любовницы на карантине: как справиться с неопределенностью

Женщинам, запертым дома отдельно от мужчин, нелегко справиться с одиночеством

Psychologies
«Интриги и расследования мне не близки» «Интриги и расследования мне не близки»

Елена Летучая рассказывает о новых проектах и давней мечте

Лиза
Приснился будущий сын - удивительная судьба Натальи Белохвостиковой Приснился будущий сын - удивительная судьба Натальи Белохвостиковой

Её благородную красоту зрители впервые увидели на экране в картине «У озера»

Cosmopolitan
Красивый дьявол на улицах Нью-Йорка: почему «Американский психопат» Эллиса — на самом деле комедия Красивый дьявол на улицах Нью-Йорка: почему «Американский психопат» Эллиса — на самом деле комедия

Почему «Американский психопат» Брета Истона Эллиса — лучшая сатира XX века

Esquire
Основатель Suitsupply — о первом костюме, правильной цене и женской моде Основатель Suitsupply — о первом костюме, правильной цене и женской моде

Фокке де Йонг — о том, как бренду удается держать приемлемые цены

РБК
Сидящие под дождём Сидящие под дождём

У насекомых и пауков особые взаимоотношения с окружающим миром

Наука и жизнь
На страже ее величества На страже ее величества

Вот уже двадцать пять лет Анджела Келли отвечает за гардероб английской королевы

Караван историй
Джордж Мартин: «Я хочу, чтобы читатели чувствовали себя так, будто в их семье кто-то умер» Джордж Мартин: «Я хочу, чтобы читатели чувствовали себя так, будто в их семье кто-то умер»

Джордж Мартин о «Властелине колец», видеоиграх и дорнийских женщинах

Esquire
Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона? Ноев ковчег ХХ века: в чем секрет успеха «Титаника» Джеймса Кэмерона?

Каким получился фильм «Титаника» и в чем секрет успеха картины

Esquire
Посидеть в своем углу: как и зачем нам нужно отдыхать от близких в условиях изоляции Посидеть в своем углу: как и зачем нам нужно отдыхать от близких в условиях изоляции

Находиться на карантине вместе с близкими — это и удовольствие, и испытание

Psychologies
Невозможность острова Невозможность острова

Василий Степанов о практическом уроке самоизоляции в «Маяке» Роберта Эггерса

Weekend
Как спасти кожу рук после использования санитайзеров Как спасти кожу рук после использования санитайзеров

Как помочь коже рук оставаться мягкой и здоровой

Psychologies
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
Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве

Как стресс влияет на способность планировать и на эпизодическую память

N+1
Онлайн-кинопремьеры: фантастический триллер «Спутник» и драма «Фея» с Константином Хабенским Онлайн-кинопремьеры: фантастический триллер «Спутник» и драма «Фея» с Константином Хабенским

О фантастическом триллере «Спутник» и лирической драме «Фея»

Forbes
Сладкая жизнь: почему не стоит отказываться от сахара Сладкая жизнь: почему не стоит отказываться от сахара

Диета без сладкого может быть вредна

Cosmopolitan
Сбежать из реальности и обрести мир: визуализация и управление эмоциями Сбежать из реальности и обрести мир: визуализация и управление эмоциями

Воображение отнесет нас, куда пожелаем и к кому захотим

Psychologies
Шоу должно продолжаться Шоу должно продолжаться

Самые интересные премьеры Женевского автосалона

Популярная механика
В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи

Что «включают» Елизавета II и ее семья в свободное время

Cosmopolitan
12 старых вещей, которые нельзя выбрасывать 12 старых вещей, которые нельзя выбрасывать

Не выбрасывайте эти вещи — они вам еще пригодятся

Cosmopolitan
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
Внутреннее ухо рассказало об уходе крокодиломорфов в воду Внутреннее ухо рассказало об уходе крокодиломорфов в воду

Он происходил не так, как у китообразных

N+1
100 метров от дома 100 метров от дома

Риналь Мухаметов не боится за время карантина пропасть с радаров

OK!
Исландия на будущее Исландия на будущее

Северный яхтинг давно захватил сердца любителей паруса

Robb Report
Открыть в приложении