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
Одна вокруг света: поставить кругосветку на паузу и вспомнить о прошлых приключениях Одна вокруг света: поставить кругосветку на паузу и вспомнить о прошлых приключениях

67-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко

Forbes
Тучи апокалипсиса: почему мировое виноделие находится на пороге кризиса Тучи апокалипсиса: почему мировое виноделие находится на пороге кризиса

В мировом виноделии складывается апокалиптическая картина

Forbes
Задачи космического масштаба: учеба на карантине Задачи космического масштаба: учеба на карантине

Gопробуем решить несколько космических задач? Поехали!

Популярная механика
Posh сквош Posh сквош

Сквош — любимый досуг выпускников престижных частных школ

Robb Report
Лигалайз: «Я все понимаю. 42-летний рэпер звучит, как провал» Лигалайз: «Я все понимаю. 42-летний рэпер звучит, как провал»

Лигалайз о насущном и былом, набитой на голове короне и сокращении дистанции

РБК
ОСАГО-2020: что изменилось и как с этим жить ОСАГО-2020: что изменилось и как с этим жить

Страховщики пересчитали страховые коэффициенты для всех водителей

РБК
Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина

После снятия карантина в Ухане открыться смогли только треть малых предприятий

Forbes
«Изрядно пощипанные, но не побежденные»: как крупные автодилеры выживают в условиях кризиса «Изрядно пощипанные, но не побежденные»: как крупные автодилеры выживают в условиях кризиса

Как долго автодилеры продержатся в замороженном состоянии

Forbes
Как приготовить шурпу из баранины в казане: рецепт одного из вкуснейших супов мира Как приготовить шурпу из баранины в казане: рецепт одного из вкуснейших супов мира

Не только же шашлыки жарить на костре

Playboy
Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей Свобода или благополучие: какова цель воспитания детей

Две основные цели воспитания — свобода и благополучие

Psychologies
Все мужчины «старшей сестры». Кого любила актриса Оксана Акиньшина Все мужчины «старшей сестры». Кого любила актриса Оксана Акиньшина

После киноленты «Сестры» 13-летняя девочка проснулась знаменитой

Cosmopolitan
Прогулки по пляжу оказались угрозой для животных Прогулки по пляжу оказались угрозой для животных

Найдены новые неизвестные науке микроскопические животные

Популярная механика
Самый народный генерал и примерный семьянин. Главные роли Алексея Булдакова Самый народный генерал и примерный семьянин. Главные роли Алексея Булдакова

Цитаты персонажей Алексея Булдакова навсегда ушли в народ

Cosmopolitan
Разведка и спецоперации Разведка и спецоперации

Первая часть ответов на вопросы о подготовке спецопераций Второй мировой войны

Дилетант
Работа с огоньком: как устроена пожарная машина Работа с огоньком: как устроена пожарная машина

Как устроен пожарно-спасательный автомобиль "Поворот"

Популярная механика
3 причины смотреть и 3 причины не смотреть боевик «Эвакуация» с Крисом Хемсвортом 3 причины смотреть и 3 причины не смотреть боевик «Эвакуация» с Крисом Хемсвортом

Стоит ли смотреть новый боевик с Крисом Хемсвортом «Эвакуация»?

Maxim
Глобальная трансформация: три проблемы, которые придется решить властям во всем мире Глобальная трансформация: три проблемы, которые придется решить властям во всем мире

Три серьезные проблемы после пандемии

Forbes
Почему Виталий Козак настолько любит Prada, что как-то раз буквально снял плащ со знакомого Почему Виталий Козак настолько любит Prada, что как-то раз буквально снял плащ со знакомого

Если однажды Миучча Прада откроет собственный музей, мы знаем, кто его возглавит

GQ
Реакция на запахи предсказала выход из вегетативного состояния Реакция на запахи предсказала выход из вегетативного состояния

Также удалось предсказать выживаемость пациентов с нарушениями сознания

N+1
Ученые нашли уязвимое место пищевого патогена Ученые нашли уязвимое место пищевого патогена

Новый механизм, позволяющий бактерии Listeria monocytogenes заражать организм

Популярная механика
Леа Сейд. Превращение Леа Сейд. Превращение

«Родилась с серебряной ложкой во рту» — это о ней

Караван историй
Лариса Гузеева рассказала, как ей разрешили «гулять по буфетам» Первого канала Лариса Гузеева рассказала, как ей разрешили «гулять по буфетам» Первого канала

Первый канал отмечает юбилей: 25 лет в эфире

Cosmopolitan
Биохакинг и вечная молодость: можно ли остановить старение с помощью технологий? Биохакинг и вечная молодость: можно ли остановить старение с помощью технологий?

Могут ли биохакеры от индустрии красоты остановить процессы старения?

Cosmopolitan
Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня

Как экологические тренды развиваются в других странах и что происходит в России

Forbes
Война, родившая джип Война, родившая джип

Наибольшее число типов армейского автотранспорта породила Вторая мировая война

Популярная механика
«Жилетка для слез»: как помочь подростку не утонуть в чужих проблемах «Жилетка для слез»: как помочь подростку не утонуть в чужих проблемах

Быть единственной опорой для друга нелегко

Psychologies
Потратить в одно касание Потратить в одно касание

Бесконтактные платежи захватывают рынок и заставляют нас тратить больше денег

Эксперт
Предметы интерьера для тех, кто любит спорт (или хочет делать вид) Предметы интерьера для тех, кто любит спорт (или хочет делать вид)

Внимание: после увиденного даже элитный фитнес-клуб покажется вам клоакой

GQ
«Бил трубой, она упала». Автомобилист — о том, как крошил треноги «Бил трубой, она упала». Автомобилист — о том, как крошил треноги

После домашней разборки водитель выехал на дорогу и решил отомстить камерам

РБК
Открыть в приложении