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
«Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с «Мы не ритейл, мы фуд-бренд и конкурируем с

Основатель «Вкусвилла» рассказал, как изменилась работа во время пандемии

VC.RU
Та, что помоложе: знаменитости, поменявшие молодых жен на еще более юных Та, что помоложе: знаменитости, поменявшие молодых жен на еще более юных

В творческой среде крепкие и долгие браки — редкость

Cosmopolitan
Долой лишнее! Куда сдавать старые ноутбуки, батарейки, текстиль и всё остальное Долой лишнее! Куда сдавать старые ноутбуки, батарейки, текстиль и всё остальное

Куда девать старую одежду и обувь, древние ноутбуки или стопки книг

Cosmopolitan
«Математические трюки для быстрого счета» «Математические трюки для быстрого счета»

Метод скоростного счета в уме, придуманный математиком Яковом Трахтенбергом

N+1
Пижама-пати Пижама-пати

Как и с кем герои «Татлера» проводят карантин

Tatler
5 мифов об аутизме 5 мифов об аутизме

Об аутизме важно говорить как можно чаще, ломая сложившиеся стереотипы

Psychologies
Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться

Новый уровень онлайн-знакомств!

Playboy
«Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве «Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве

Собянин утвердил порядок выдачи спецпропусков для передвижения по Москве

Forbes
Не тяни резину: только самые интересные факты о презервативе Не тяни резину: только самые интересные факты о презервативе

Самые интересные факты об этом средстве контрацепции

Популярная механика
Развлекаемся на карантине: 4 настольные игры для всей семьи Развлекаемся на карантине: 4 настольные игры для всей семьи

Какие настольные игры стоит попробовать на карантине?

CHIP
Положение обязывает Положение обязывает

В мире моды только и говорят что об ответственном отношении к природе

Vogue
Новые луддиты Новые луддиты

Некоторые сотрудники западных компаний протестуют против автоматизации труда

РБК
«Наперегонки с эпидемией. Антибиотики против супербактерий» «Наперегонки с эпидемией. Антибиотики против супербактерий»

Отрывок из книги Мэтта Маккарти: случай пациентки с острым лейкозом

N+1
«Всегда есть голод по хорошему сценарию» «Всегда есть голод по хорошему сценарию»

Актриса Анна Невская о самодисциплине, съемках и роли своей мечты

OK!
Том Хэнкс Том Хэнкс

Правила жизни актера Тома Хэнкса

Esquire
На защите иммунитета На защите иммунитета

Как правильно кормить микробиоту, чтобы повысить иммунитет

Худеем правильно
Корпорации добра. Как благотворительные фонды хантят лучших специалистов из бизнеса Корпорации добра. Как благотворительные фонды хантят лучших специалистов из бизнеса

Кризис может стать отправной точкой для новой карьеры

Forbes
Витамин В3 помог иммунитету в борьбе с глиобластомой Витамин В3 помог иммунитету в борьбе с глиобластомой

В больших дозах витамин В3 уменьшил размеры опухоли в мозге модельных животных

N+1
Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин Великий русский: что на самом деле изобрел Кулибин

Что придумал и построил наш знаменитый соотечественник Иван Петрович Кулибин

Популярная механика
Инсайдерский гид по музыкальной индустрии: на русском языке вышла книга Дэвида Бирна «Как работает музыка». Публикуем ее фрагмент Инсайдерский гид по музыкальной индустрии: на русском языке вышла книга Дэвида Бирна «Как работает музыка». Публикуем ее фрагмент

Бирн рассказывает о работе в группе и со сторонними музыкантами

Esquire
9 мифов об Альберте Эйнштейне 9 мифов об Альберте Эйнштейне

Правда и мифы о создателе теории относительности

Вокруг света
Купание младенцев: постарайтесь все превратить в игру Купание младенцев: постарайтесь все превратить в игру

Купание малыша – совсем не страшная процедура

Мама и малыш
Китайский астрофизик открыл самую быстровращающуюся звезду Млечного Пути Китайский астрофизик открыл самую быстровращающуюся звезду Млечного Пути

Звезда вращается с рекордно большой скоростью — около 540 километров в секунду

N+1
Почему стареет ядерное топливо: современный подход Почему стареет ядерное топливо: современный подход

Ученые МФТИ предложили новый метод создания точных моделей топлив

Популярная механика
Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц

Валютные вклады населения в Сбербанке в пересчете на доллары сократились

Forbes
17 самых несчастных комиков и юмористов 17 самых несчастных комиков и юмористов

Почему самым веселым людям в мире так не везет?

Maxim
Жертвы катастроф и конкуренции: куда подевались британские лайнеры Жертвы катастроф и конкуренции: куда подевались британские лайнеры

Реактивные гражданские лайнеры, которые производила Великобритания

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
Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине Проклятье самоизоляции: как избежать профессионального выгорания на карантине

Как избежать депрессии и выгорания, находясь в четырех стенах

Forbes
Открыть в приложении