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

В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью

Изоляция страшна длят тех, кто заперт в квартире с партнером, склонным к насилию

Forbes
Как спасти кожу рук после использования санитайзеров Как спасти кожу рук после использования санитайзеров

Как помочь коже рук оставаться мягкой и здоровой

Psychologies
Цвет органов: почему машины милиции в СССР были желтые Цвет органов: почему машины милиции в СССР были желтые

СССР был одной из первых стран, которая раскрасила свой спецтранспорт

Популярная механика
Им уже за 30! Актеры, которых мы запомнили детьми – как они повзрослели Им уже за 30! Актеры, которых мы запомнили детьми – как они повзрослели

Герои нашего материала стали известными еще в детстве

Cosmopolitan
Пьезоэлектрик упрочнился при механической нагрузке Пьезоэлектрик упрочнился при механической нагрузке

При сильных нагрузках материал способен увеличить свою упругость почти в 2 раза

N+1
Невозможность острова Невозможность острова

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

Weekend
Живой? Что связывает нас с Лениным спустя 150 лет Живой? Что связывает нас с Лениным спустя 150 лет

Для современных правителей России Ленин оказывается неудобным отцом

СНОБ
Полюбить себя: как сделать миссию выполнимой Полюбить себя: как сделать миссию выполнимой

Что действительно необходимо, чтобы неприязнь к своему телу уступила место любви

Cosmopolitan
20 признаков «односторонних» отношений 20 признаков «односторонних» отношений

Как выйти из ловушки односторонней любви

Psychologies
Все мировые запасы нефти по странам в одной картинке Все мировые запасы нефти по странам в одной картинке

Самые громадные запасы нефти находятся в Венесуэле

Maxim
10 редчайших моделей АвтоВАЗа 10 редчайших моделей АвтоВАЗа

Об этих моделях АвтоВАЗа вы могли даже и не знать

Популярная механика
Новая реальность: каким будет мир во время карантина и после него Новая реальность: каким будет мир во время карантина и после него

О том, насколько важно принять ситуацию с карантином и как не сойти с ума

РБК
T-клетки указали на болезнь Паркинсона до появления симптомов T-клетки указали на болезнь Паркинсона до появления симптомов

T-клетки могут стать маркером развития болезни Паркинсона до появления симптомов

N+1
Дважды знакомы Дважды знакомы

Artik & Asti превратились в главных хитмейкеров наших дней

Glamour
Выдающаяся фантастика о взлетах, падениях и развитии цивилизации Выдающаяся фантастика о взлетах, падениях и развитии цивилизации

Подборка самых интересных романов о взлетах и падениях цивилизаций будущего

Популярная механика
Как понять, что у девушки появился другой и как ее вернуть (+ что делать нельзя) Как понять, что у девушки появился другой и как ее вернуть (+ что делать нельзя)

Что делать, если ты любишь девушку и не согласен с вашим разрывом

Playboy
Еще 7 хороших детективных сериалов, которые ты мог пропустить Еще 7 хороших детективных сериалов, которые ты мог пропустить

Хорошая компания для самоизоляции

Maxim
Психодрама: свобода действовать, свобода выбирать Психодрама: свобода действовать, свобода выбирать

Разговор об особенностях психодрамы, о страхах и дружбе, об эльфах и борще

Psychologies
Не считая собаки: как наши питомцы переживают карантин Не считая собаки: как наши питомцы переживают карантин

Как домашние животные переносят невиданное доселе тесное соседство с хозяевами

Psychologies
И вдруг запели птицы: как танкист Отрощенков узнал о Победе И вдруг запели птицы: как танкист Отрощенков узнал о Победе

Сергей Андреевич Отрощенков пошёл в армию в 1940 году

Популярная механика
Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке Обвал за обвалом: когда утихнет шторм на нефтяном рынке

Удастся ли вырваться из замкнутого круга обвалов цен на нефтяном рынке

Forbes
«Я бы тебя убил!»: Мюррей и Лью, Харди и Терон и другие враждующие звезды «Я бы тебя убил!»: Мюррей и Лью, Харди и Терон и другие враждующие звезды

В отличие от простых людей звезды не очень-то свободны в выборе предпочтений

Cosmopolitan
Витамин С: в каких продуктах найти и как приготовить, сохранив максимум пользы Витамин С: в каких продуктах найти и как приготовить, сохранив максимум пользы

Рассказываем, в чем сила витамина С и как получать его из продуктов питания

Psychologies
Море зовёт Море зовёт

Традиционный яхтенный обзор в майском номере Robb Report

Robb Report
Вихри враждебные: 12 автомобилей названные в честь опасных (и не очень) ветров Вихри враждебные: 12 автомобилей названные в честь опасных (и не очень) ветров

Мчать как ветер — это про них

Maxim
Тест-драйв ядерного тягача МАЗ-7917 Тест-драйв ядерного тягача МАЗ-7917

Экскурсия на автодром учебной части РВСН в Капустином Яре

Популярная механика
Сухой карантин: почему ограничения продажи алкоголя не помогут в борьбе с пандемией Сухой карантин: почему ограничения продажи алкоголя не помогут в борьбе с пандемией

Краш-тест, который поставил под сомнение разумность действий властей

Forbes
Одна моложе другой. Все жены Геннадия Ветрова Одна моложе другой. Все жены Геннадия Ветрова

Известный комик никак не может выбрать одну единственную

Cosmopolitan
«Не хочу и не буду»: что я на самом деле думаю о саморазвитии на карантине «Не хочу и не буду»: что я на самом деле думаю о саморазвитии на карантине

Призывы провести карантин с пользой окружили меня со всех сторон

Psychologies
Карантинное чтение: как получить искусственное золото Карантинное чтение: как получить искусственное золото

Рассказ российского писателя Евгения Гаркушева «Две минуты реального времени»

Популярная механика
Открыть в приложении