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

Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Автосалон на диване Автосалон на диване

Автомобильный салон в Женеве всегда работал с точностью часовых мануфактур

Maxim
Хирургия мирового уровня на голодном пайке Хирургия мирового уровня на голодном пайке

Отрывок из книги «Записки кардиохирурга: О сердце, работе и жизни»

СНОБ
Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем

Лазеры, всевозможные электромагнитные пушки и другое новейшее оружие

Популярная механика
Что влияет на стоимость фермерских продуктов Что влияет на стоимость фермерских продуктов

Из чего же выстраивается стоимость фермерских продуктов и может ли она быть ниже

СНОБ
Ученые предрекли почти полное летнее таяние морского льда в Арктике к 2050 году Ученые предрекли почти полное летнее таяние морского льда в Арктике к 2050 году

Начиная с 2050 года на Северном полюсе в период летнего таяния не будет льда

N+1
Как готовить узбекский плов в домашних условиях: пошаговая инструкция для любителей азиатской кухни Как готовить узбекский плов в домашних условиях: пошаговая инструкция для любителей азиатской кухни

Когда хочется попробовать чего-то особенного

Playboy
Самые большие сюжетные дыры популярных кинофильмов (30+ примеров) Самые большие сюжетные дыры популярных кинофильмов (30+ примеров)

Сюжетная дыра — не всегда признак халтуры

Maxim
Тихая угроза: 9 симптомов скрытого заражения крови Тихая угроза: 9 симптомов скрытого заражения крови

Сепсис часто заканчивается трагедией. Лучше распознать его на начальной стадии

Cosmopolitan
Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине? Психология онлайна: как правильно учиться удаленно на карантине?

Какие подводные камни кроются в онлайн-обучении?

Psychologies
Петровский пассаж Петровский пассаж

Александр Петров — живой человек, который устает и злится

GQ
Гузель Яхина: да, нет, знаю Гузель Яхина: да, нет, знаю

«Не люблю слово «вдохновение», — говорит автор романа «Зулейха открывает глаза»

Glamour
«Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже «Господин пять процентов». Как торговец нефтью и создатель Shell скупал сокровища в Эрмитаже

Галуст Гюльбенкян скупал полотна из коллекции Эрмитажа

Forbes
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
Мануэла Бортоламеолли о главных трендах, вкусах клиентов и работе с семьей Мануэла Бортоламеолли о главных трендах, вкусах клиентов и работе с семьей

Мануэла Бортоламеолли – о личной жизни и главных трендах 2020 года

Cosmopolitan
Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев

Распространение генома представителей ямной культуры совпало с поредением лесов

N+1
На погоду кости ломит: как метеозависимость влияет на самочувствие На погоду кости ломит: как метеозависимость влияет на самочувствие

Многие страдают от заболеваний, обостряющихся при перемене погоды

Cosmopolitan
Военные преступления Военные преступления

Первая часть ответов на вопросы о военных преступлениях Второй мировой войны

Дилетант
Счастье быть женщиной Счастье быть женщиной

У многих из нас есть ложные убеждения и установки, мешающие наслаждаться сексом

Лиза
Соединить лучшие черты города и деревни: как британец Эбенизер Говард предлагал решить проблемы экологии и перенаселения Соединить лучшие черты города и деревни: как британец Эбенизер Говард предлагал решить проблемы экологии и перенаселения

Какие страны воплощали концепцию «города-сада» Эбенизера Говарда

VC.RU
Дом на озере Дом на озере

Современный фахверк с уникальным авторским интерьером

SALON-Interior
Кортизол под контролем Кортизол под контролем

Как контролировать уровень главного гормона стресса – кортизола

Худеем правильно
Интервью с Катей Варнавой: «Самоирония — это то, что помогает мне выживать. Это мой способ защиты» Интервью с Катей Варнавой: «Самоирония — это то, что помогает мне выживать. Это мой способ защиты»

Очень откровенный разговор Кати Варнавы и Сергея Минаева

Esquire
Сад для радости Сад для радости

Всё меняется с годами, но только не стремление человека быть ближе к природе

Домашний Очаг
Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее

Примечательные факты о машинах Ким Чен Ына и простых граждан Северной Кореи

РБК
«Мы хотим сделать издание, над которым не тяготеет власть архива». Куратор фонда V–A–C Карен Саркисов о новом проекте Sreda «Мы хотим сделать издание, над которым не тяготеет власть архива». Куратор фонда V–A–C Карен Саркисов о новом проекте Sreda

Почему художественное высказывание не обязано жить по законам медиарынка

СНОБ
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
5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете 5 простых правил, которые помогут вам меньше сидеть в интернете

Найдите другие способы расслабиться в самоизоляции, Netflix подождет

GQ
Почему вам стоит посмотреть «Последний танец» от Netflix Почему вам стоит посмотреть «Последний танец» от Netflix

О главном событии в мире спортивных документальных сериалов этого года

GQ
Выше моих сил Выше моих сил

Который год у тебя одна должность и зарплата – и перспектив не видно

Cosmopolitan
Открыть в приложении