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

Под водой? Над водой? Под водой? Над водой?

Поговорим о мостах и тоннелях, служащих переправами между близкими частями суши

Популярная механика
«Я знаю, что булимия может вернуться в любой момент» «Я знаю, что булимия может вернуться в любой момент»

Рассказ о борьбе с расстройством пищевого поведения

Cosmopolitan
Море зовёт Море зовёт

Традиционный яхтенный обзор в майском номере Robb Report

Robb Report
10 редких пород собак, о которых вы не знали 10 редких пород собак, о которых вы не знали

Ищете нового друга экзотической породы?

Cosmopolitan
Обнуление. Оставьте себя в покое Обнуление. Оставьте себя в покое

Кажется, мы нашли новый способ пережить стрессовые рабочие нагрузки

Glamour
Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета Эксперимент. Один день на карантине без гаджетов и интернета

Каково это — на целый день остаться без гаджетов, но со своими близкими

СНОБ
Пандемия со скидкой: Россия выделила на помощь населению и бизнесу в 70 раз меньше Германии Пандемия со скидкой: Россия выделила на помощь населению и бизнесу в 70 раз меньше Германии

Антикризисный пакет правительства России пока выглядит достаточно скромно

Forbes
Эволюция генов метаболизма у гигантских вирусов произошла независимо от клеток-хозяев Эволюция генов метаболизма у гигантских вирусов произошла независимо от клеток-хозяев

501 новый геном крупных ядерно-цитоплазматических ДНК-содержащих вирусов

N+1
«Игра в приставку разрушает нашу семью» «Игра в приставку разрушает нашу семью»

37-летняя Алиса часто ссорится с мужем из-за его пристрастия к онлайн-играм

Psychologies
Верхом на танкере: зачем матерые лоцманы играют в кораблики Верхом на танкере: зачем матерые лоцманы играют в кораблики

Профессионализм моряков может вызывать восхищение, но как они его нарабатывают?

Популярная механика
Том Хэнкс Том Хэнкс

Правила жизни актера Тома Хэнкса

Esquire
Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии

Уйдет ли в прошлое стритстайл или трансформируется во что-то новое

Esquire
История маркетолога, который стал специалистом по ИТ-безопасности и учит сотрудников компаний противостоять мошенникам История маркетолога, который стал специалистом по ИТ-безопасности и учит сотрудников компаний противостоять мошенникам

Как увлечение поиском уязвимостей превратилось в бизнес

VC.RU
Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале

Сюрпризы, которые женский организм может преподнести во время тренировки

Cosmopolitan
Цукерберг побеждает любой ценой: как его зависть к успехам Instagram привела к внутренним конфликтам и уходу основателей Цукерберг побеждает любой ценой: как его зависть к успехам Instagram привела к внутренним конфликтам и уходу основателей

Конспект фрагмента книги репортёра Bloomberg Сары Фриер «Без фильтра»

VC.RU
«Май будет еще хуже»: как выживают в кризис продавцы роскоши в России «Май будет еще хуже»: как выживают в кризис продавцы роскоши в России

Как себя чувствует премиальный ретейл в период пандемии и кризиса

Forbes
Коллекция автомобилей Роберта Дауни-младшего Коллекция автомобилей Роберта Дауни-младшего

Роберт Дауни-младший остается верен своей главной слабости – автомобилям

GQ
Как сделать антисептик для рук в домашних условиях — простые рецепты Как сделать антисептик для рук в домашних условиях — простые рецепты

Мы сделали подборку рецептов домашних антисептиков для рук

Cosmopolitan
Мари Кондо покажет, как правильно обустроить домашний офис (и разобраться с рабочей перепиской) Мари Кондо покажет, как правильно обустроить домашний офис (и разобраться с рабочей перепиской)

Гуру по наведению порядка дома выпустила новую книгу

GQ
Улыбайтесь, вы на работе. Сможет ли удаленка заменить компаниям офисы Улыбайтесь, вы на работе. Сможет ли удаленка заменить компаниям офисы

Станут ли компании возвращать сотрудников в офис после окончания эпидемии

Forbes
Альтернативный гид по югу Италии Альтернативный гид по югу Италии

Карантин не повод перестать мечтать о жаркой Апулии

GQ
«Главный принцип — не ломать себя». Давид Ян о том, какие привычки меняют качество нашей жизни «Главный принцип — не ломать себя». Давид Ян о том, какие привычки меняют качество нашей жизни

На фоне пандемии мы все резко задумались о своем здоровье и образе жизни

Forbes
Смертельный вирус для нефти 60+: как Россию вытесняли с китайского рынка и чем все закончилось Смертельный вирус для нефти 60+: как Россию вытесняли с китайского рынка и чем все закончилось

Стабильность 2019 года в отношениях России с ОПЕК оказалась мнимой

Forbes
Он того стоит! Он того стоит!

Рассказываем, почему Цюрих представляет интерес не только для финансовых воротил

Cosmopolitan
Как Елизавета II обращалась к подданным — и какие наряды выбирала: разбираем все 5 внеплановых обращений к нации Как Елизавета II обращалась к подданным — и какие наряды выбирала: разбираем все 5 внеплановых обращений к нации

Елизавета II выступала с внеплановым обращением к нации всего пять раз

Esquire
Моя крепость: как создать уют дома — 9 простых советов Моя крепость: как создать уют дома — 9 простых советов

Как превратить дом в оплот безопасности и комфорта посреди нестабильного мира

Esquire
Почему многие успешные люди снова увлеклись астрологией Почему многие успешные люди снова увлеклись астрологией

Как астрология помогает уменьшить возможные риски в жизни и бизнесе

GQ
25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории 25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории

Единичные примеры крупных обманов на 1 апреля, в которые поверили

Maxim
4 вида продуктов, которые убивают эрекцию (скажи им «прощай») 4 вида продуктов, которые убивают эрекцию (скажи им «прощай»)

Пора пересмотреть свой рацион

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

Отрывок из книги Мэтта Маккарти: случай пациентки с острым лейкозом

N+1
Открыть в приложении