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

Подумай хорошенько Подумай хорошенько

Как нейросети читают мысли

Популярная механика
Renault Duster, Suzuki Jimny, UAZ Patriot: кто кого? Renault Duster, Suzuki Jimny, UAZ Patriot: кто кого?

Есть мнение, что настоящие внедорожники больше не нужны

РБК
Больше не лезет Больше не лезет

Как вновь ощутить вкус к жизни?

GQ
7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится) 7 продуктов, убивающих стресс и тревогу (нам это сейчас всем пригодится)

Еда, в состав которой входят элементы, помогающие организму «поймать дзен»

Playboy
Джейн Ди Вэнс: Элегия Хиллбилли Джейн Ди Вэнс: Элегия Хиллбилли

«Сноб» публикует первую главу романа Джейн Ди Вэнс «Элегия Хиллбилли»

СНОБ
10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел 10 стоящих фильмов Netflix, которые ты, скорее всего, еще не видел

Лучшее время, чтобы ознакомиться с этими картинами от Netflix

Maxim
Какие автомобильные стекла ждут нас в будущем? Какие автомобильные стекла ждут нас в будущем?

Пользователи смогут изменять параметры стекол с помощью сенсорного управления

Популярная механика
Как подключить Bluetooth наушники к компьютеру или ноутбуку Как подключить Bluetooth наушники к компьютеру или ноутбуку

Вашу любимую гарнитуру для смартфона можно подключить и к ноутбуку

CHIP
Война, родившая джип Война, родившая джип

Наибольшее число типов армейского автотранспорта породила Вторая мировая война

Популярная механика
Молодо-зелено Молодо-зелено

Зелень обеспечивает длительное насыщение и благотворно влияет на работу ЖКТ

Лиза
Новозеландского крапивника заподозрили в способности впадать в спячку Новозеландского крапивника заподозрили в способности впадать в спячку

Пока считается, что впадать в спячку может только один из американских козодоев

N+1
Страна троечников. Как избавиться от вечной нехватки денег и обрести финансовую свободу Страна троечников. Как избавиться от вечной нехватки денег и обрести финансовую свободу

Отрывок из книги «Деньги делают деньги» с реальными примерами и рекомендациями

Forbes
Не ждать помощи от государства и смеяться раз в день: тактика выживания от Анастасии Татуловой Не ждать помощи от государства и смеяться раз в день: тактика выживания от Анастасии Татуловой

Как не поддаваться панике и продолжать бороться за свой бизнес?

Forbes
Как же все-таки эффективно работать дома Как же все-таки эффективно работать дома

Как подойти к организации домашнего офиса с позиции настоящего профессионала

GQ
Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц Не только мясо: 8 продуктов для роста мышц

Список легкоусваиваемых продуктов для роста мышечных клеток

РБК
Вей ци — защитная энергия организма: упражнения и питание для иммунитета Вей ци — защитная энергия организма: упражнения и питание для иммунитета

Какие органы отвечают за формирование вей ци и как о них заботиться

Psychologies
В России создали установку, ускоряющую получение биогаза из отходов В России создали установку, ускоряющую получение биогаза из отходов

Ученые создали опытную биоэнергетическую установку по переработке отходов

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
Апотропеи, персоны, горгонейоны Апотропеи, персоны, горгонейоны

Какие маски были в античности и от чего они защищали

N+1
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
Тревожная мать Тревожная мать

Увлечение материнскими форумами породили «синдром тревожной матери»

Здоровье
Конвертоплан Kitty Hawk совершил жесткую посадку из-за скрипта заряда аккумуляторов Конвертоплан Kitty Hawk совершил жесткую посадку из-за скрипта заряда аккумуляторов

Во время испытания конвертоплан практически перестал слушаться команд управления

N+1
«Кофе можно будет настроить»: что известно о «цифровой» кофейне «Додо пиццы» и её руководительнице «Кофе можно будет настроить»: что известно о «цифровой» кофейне «Додо пиццы» и её руководительнице

Как сделать заказ кофе через приложение новой привычкой посетителей

VC.RU
«Любые отсрочки выглядят издевательскими»: что на самом деле нужно бизнесу от государства в кризис «Любые отсрочки выглядят издевательскими»: что на самом деле нужно бизнесу от государства в кризис

Каких мер поддержки бизнесу не хватает от властей в кризис

Forbes
8 по-настоящему безумных ученых 8 по-настоящему безумных ученых

Помимо полезных изобретений ученые порой занимались очень странными вещами

Maxim
Правила жизни Кирстен Данст Правила жизни Кирстен Данст

Актриса, Нью-Джерси, 38 лет

Esquire
6 фильмов, основанных на реальных событиях 6 фильмов, основанных на реальных событиях

Жизнь — гораздо интереснее кино: все самые лучшие сюжеты взяты из реальности

Популярная механика
Zivert, Шарлот, ФРЕНДЗОНА: 10 самых перспективных музыкантов России до 30 лет Zivert, Шарлот, ФРЕНДЗОНА: 10 самых перспективных музыкантов России до 30 лет

Рэперы, панки, поп- и электронные музыканты: рейтинг Forbes

Forbes
10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие 10 необычных профессий для Ferrari: скорая помощь, полиция и другие

Легким движением руки Ferrari превращается…

Maxim
Тайные линии: что скрывает наша кожа Тайные линии: что скрывает наша кожа

Человеческая кожа скрывает сложные узоры линий, о которых вы вряд ли подозревали

Популярная механика
Открыть в приложении