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
9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР 9 фактов о «Ниве», лучшем автомобиле СССР

Всегда сложно выбрать однозначно лучший автомобиль

Maxim
Константин Хабенский: «Страшнее всего стать ментором» Константин Хабенский: «Страшнее всего стать ментором»

Константин Хабенский — о правилах профессии, рефлексии и дружбе с автомобилем

РБК
7 «полезных» привычек, от которых не стоит ждать ничего хорошего 7 «полезных» привычек, от которых не стоит ждать ничего хорошего

Некоторые привычки могут быть не просто вредны, а даже опасны!

Cosmopolitan
13 очень необычных рулей 13 очень необычных рулей

Переосмыслить можно даже такую простейшую вещь, как руль

Maxim
Мусор против кризиса: как раздельный сбор отходов оздоровит экономику Мусор против кризиса: как раздельный сбор отходов оздоровит экономику

Сбор мусора в два контейнера – это реальная помощь экономике

Популярная механика
Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве Стресс от удара током помешал найти Джорджа Клуни в виртуальном пространстве

Как стресс влияет на способность планировать и на эпизодическую память

N+1
Не ждали! 8 актрис, которые неожиданно пошли по стопам знаменитой мамы Не ждали! 8 актрис, которые неожиданно пошли по стопам знаменитой мамы

Знаменитые и талантливые дочери, которые продолжили актёрскую династию

Cosmopolitan
Страстная неделя Страстная неделя

Половина гостей Недель моды взбунтовалась против самого факта их существования

Vogue
За что мы любим бренд Lanvin За что мы любим бренд Lanvin

Почему Lanvin и его новый креативный директор заслуживают внимания

РБК
С мыслями о красоте С мыслями о красоте

Интерьер в духе аутентичной английской классики

SALON-Interior
Жертвы катастроф и конкуренции: куда подевались британские лайнеры Жертвы катастроф и конкуренции: куда подевались британские лайнеры

Реактивные гражданские лайнеры, которые производила Великобритания

Популярная механика
Как сделать виртуальный макияж и где найти редкий аромат Как сделать виртуальный макияж и где найти редкий аромат

Все самое интересное из мира красоты в этом материале

РБК
8 фильмов, которые Голливуду пришлось переделать для иностранцев 8 фильмов, которые Голливуду пришлось переделать для иностранцев

Иногда стоит в отдельно взятой стране показать альтернативный вариант фильма

Maxim
«Секретное оружие»: почему Мексика стала самой влиятельной страной в нефтяной сделке «Секретное оружие»: почему Мексика стала самой влиятельной страной в нефтяной сделке

Новая сделка экспортеров нефти из ОПЕК+ оказалась на волоске из-за Мексики

Forbes
Здоровая спина Здоровая спина

Эти упражнения помогут укрепить мышцы спины и позвоночник

Домашний Очаг
Не такая, как все Не такая, как все

Мария Смольникова о чем бы поспорила с Толстым и чем ей нравится Мэрелин Монро

OK!
«Ты мне не сын!» Самые громкие ДНК-скандалы с участием звезд «Ты мне не сын!» Самые громкие ДНК-скандалы с участием звезд

Для многих звёзд стал сюрпризом тот факт, что у них есть внебрачные дети

Cosmopolitan
Завтрак на траве Завтрак на траве

Алексей Тарханов рассказывает про жизнь художника Клода Моне в Живерни

AD
«Стояли на Lada, теперь — на Camry». 5 схем мошенников «Стояли на Lada, теперь — на Camry». 5 схем мошенников

Мошенники придумали новые способы, как выманить деньги у водителей

РБК
«Придется работать по 15 часов»: почему салоны красоты не хотят открываться на условиях властей «Придется работать по 15 часов»: почему салоны красоты не хотят открываться на условиях властей

Выгодно ли предпринимателям открываться на таких условиях

Forbes
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
Нашим от ваших: как в СССР копировали капиталистический автопром Нашим от ваших: как в СССР копировали капиталистический автопром

Автопром в Советском Союзе всегда был как хромая лошадь

Популярная механика
Новая норма Новая норма

Свежее поколение брендов играет по правилам, которые придумывает здесь и сейчас

Vogue
Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи Избавься от старой одежды и получи вознаграждение: куда сдать ношеные вещи

Что можно сделать со старой одеждой и обувью и куда их сдать

Cosmopolitan
Группа «Фабрика»: «Мечта Игоря Матвиенко – отправить нас в тройной декрет» Группа «Фабрика»: «Мечта Игоря Матвиенко – отправить нас в тройной декрет»

Группа «Фабрика» о женском счастье, секретах красоты и откровенных съемках

Лиза
Это нереально реально: как снимают VR-порно Это нереально реально: как снимают VR-порно

Реальному сексу осталось жить недолго — виртуальная реальность лучше обычной

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
Железные дороги победы Железные дороги победы

Какую роль играли железные дороги во Второй мировой войне

Дилетант
«Ангел из гетто». История женщины, которая создала подпольную ячейку антифашистов «Ангел из гетто». История женщины, которая создала подпольную ячейку антифашистов

Фрагмент книги «Дети Ирены» Тилар Маццео

Forbes
Открыть в приложении