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
Смерть ей к лицу Смерть ей к лицу

Как Скарлетт Йоханссон стала самой высокооплачиваемой Вдовой в истории кино

GQ
Смехотворный труд Смехотворный труд

Мужчина по имени Иван, который зарабатывает на жизнь тем, что смеется за кадром

Esquire
В какие видеоигры рубиться в самоизоляции В какие видеоигры рубиться в самоизоляции

Начните играть в видеоигры, даже если раньше вы этого никогда не делали

GQ
Холодный ветер согреет города Холодный ветер согреет города

В России разработали установку для превращения энергии ветра в тепло

Эксперт
Белла, чао! Белла, чао!

Что сейчас происходит в жизни звезды подиума Беллы Хадид

Grazia
10 самых перспективных российских предпринимателей моложе 30 лет 10 самых перспективных российских предпринимателей моложе 30 лет

Номинанты в рейтинг самых перспективных россиян до 30 лет

Forbes
Семь опасных предметов в вашем доме Семь опасных предметов в вашем доме

Вещи, которые могут представлять серьезную угрозу здоровью

Домашний Очаг
Клинт Иствуд знает, как одеваться на карантине Клинт Иствуд знает, как одеваться на карантине

Несколько образов из архивов Клинта Иствуда

GQ
Вам шашечки или ехать? Размышления на фоне последнего финансового отчета госкорпорации «Роснано» Вам шашечки или ехать? Размышления на фоне последнего финансового отчета госкорпорации «Роснано»

Наши подходы к оценке эффективности экономических субъектов несколько устарели

СНОБ
Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости» Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости»

У исполняющего обязанности главного редактора «Ведомостей» беспокойная жизнь

СНОБ
Рентгеновские лучи из космоса, возможно, долгие годы «врали» ученым Рентгеновские лучи из космоса, возможно, долгие годы «врали» ученым

В рентгеновских спектрах космических объектов могут присутствовать новые линии

Популярная механика
Косметику нужно хранить в холодильнике? Отвечаем на важный бьюти-вопрос Косметику нужно хранить в холодильнике? Отвечаем на важный бьюти-вопрос

Бьюти-холодильник все чаще и чаще встречается в нашей ленте Instagram

Cosmopolitan
8 российских артистов ростом выше 190 см 8 российских артистов ростом выше 190 см

Эффектная внешность очень важна для публичного человека

Cosmopolitan
«Шьем прямо в кинозалах»: как предприниматель из Калининграда спасает региональные кинотеатры от разорения «Шьем прямо в кинозалах»: как предприниматель из Калининграда спасает региональные кинотеатры от разорения

Владелец кинотеатров стал шить тканевые маски силами сотрудников

Forbes
Дрис ван Нотен: «Я не самый простой руководитель: много требую, но столько же готов отдавать» Дрис ван Нотен: «Я не самый простой руководитель: много требую, но столько же готов отдавать»

Разбираемся в тонком устройстве вселенной дизайнера Дриса Ван Нотена

GQ
Победа в очередной битве с раком мозга осталась за учеными Победа в очередной битве с раком мозга осталась за учеными

Эти препараты побуждают иммунные клетки съедать клетки злокачественных опухолей

Популярная механика
13 очень необычных рулей 13 очень необычных рулей

Переосмыслить можно даже такую простейшую вещь, как руль

Maxim
Вы не пожалеете, если посмотрите фильм «Эмма» по роману Джейн Остин Вы не пожалеете, если посмотрите фильм «Эмма» по роману Джейн Остин

У Эммы Вудхауз – молодой и тщеславной аристократки – есть одна большая страсть

GQ
Восемь мифов о «восьмерке» Восемь мифов о «восьмерке»

А ты знаешь что такое короткое и длинное крыло?

Maxim
8 бьюти-проблем, которые начнутся у тебя из-за карантина — ищем решение 8 бьюти-проблем, которые начнутся у тебя из-за карантина — ищем решение

Карантин повлиял на жизнь каждого человека и не прошел мимо нашей бьюти-рутины

Cosmopolitan
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
Какая фитолампа лучше: советы от профи и проверенные бренды Какая фитолампа лучше: советы от профи и проверенные бренды

Как выбрать фитолампу для растений?

CHIP
Развод в эпоху карантина Развод в эпоху карантина

Что делать, если карантин застал врасплох в момент развода

Psychologies
Вооружение Вооружение

Вторая часть ответов на вопросы о вооружении стран времен Второй мировой войны

Дилетант
Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине? Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине?

Какие подводные камни кроются в онлайн-обучении?

Psychologies
«Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже «Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже

Галуст Гюльбенкян скупал полотна из коллекции Эрмитажа

Forbes
Каким будет надвигающийся банковский кризис Каким будет надвигающийся банковский кризис

К осени банковский сектор столкнется с ухудшением качества кредитных портфелей

Forbes
Герои дня Герои дня

Врачи, медсестры, студенты-волонтеры – вот настоящие герои нашего времени

Grazia
Марина Зудина: жена без привилегий Марина Зудина: жена без привилегий

У актрисы Зудиной сейчас открылось второе дыхание

Cosmopolitan
Открыть в приложении