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
Управляемые молекулы помогут излечить инсульт Управляемые молекулы помогут излечить инсульт

Ученые разработали терапевтический комплекс на основе наночастиц

Популярная механика
Отходные пути Отходные пути

Хочешь спасти планету от мусора, начни со своей кухни

Vogue
Совмещение активности нейронов и нейромедиаторов помогло уточнить эффект псилоцибина Совмещение активности нейронов и нейромедиаторов помогло уточнить эффект псилоцибина

Рассматривать активность мозга в отрыве от системы нейромедиаторов нельзя

N+1
Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела

Когда-то нынешние рудименты человеческого организма помогали нашим предкам

Популярная механика
Будущее рядом: роботы из биологических тканей Будущее рядом: роботы из биологических тканей

Сокращением выращенных мышц удалось управлять с помощью спинного мозга крысы

Популярная механика
Жизнь в черно-белых тонах Жизнь в черно-белых тонах

Почему гений футбола Эдуард Стрельцов столкнулся с советским обвинением

GQ
Владимир Витковский. Человек без поводка Владимир Витковский. Человек без поводка

Художник и бывший моряк-подводник Владимир Витковский

Караван историй
Как появились онлайн-концерты Как появились онлайн-концерты

И при чем здесь Мартин Скорсезе.

GQ
Правила жизни Барбры Стрейзанд Правила жизни Барбры Стрейзанд

Американская певица, актриса, режиссер, продюсер и политическая активистка

Esquire
Зима, которой не было: как подготовить автомобиль к тёплому сезону Зима, которой не было: как подготовить автомобиль к тёплому сезону

Автомобиль требует внимания в преддверие весны и тем более лета

Популярная механика
Когда изоляция – это способ колонизировать планеты Когда изоляция – это способ колонизировать планеты

Человечество смотрит всё дальше в космическое пространство

Популярная механика
Виражи судьбы Виражи судьбы

О судьбе Владимира Киселёва — парадоксальной, динамичной, успешной

OK!
10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes 10 миллиардеров поколения 20-летних: самые молодые участники рейтинга Forbes

Попасть в глобальный список миллиардеров Forbes до 30 лет непросто

Forbes
13 вопросов о карантине: отвечает актер Александр Кузнецов 13 вопросов о карантине: отвечает актер Александр Кузнецов

Александр Кузнецов — об утренних ритуалах и открывшихся возможностях

Esquire

Салли Руни — литературный феномен, "Сэлинджером для миллениалов"

Esquire
От бурлеска до маленького секс-шопа: признания работников «взрослой» индустрии От бурлеска до маленького секс-шопа: признания работников «взрослой» индустрии

Работники «взрослой» индустрии о том, как эпидемия повлияла на их сферы

Cosmopolitan
Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков Футбол в зуме, музей в инстаграме, английский в скайпе: лучшие онлайн-занятия для детей и подростков

Бесплатные занятия для детей и подростков на любой вкус

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
На колесах. Как журналистка запустила производство самых легких инвалидных колясок и велосипедов На колесах. Как журналистка запустила производство самых легких инвалидных колясок и велосипедов

Компания Kinesis производит эргономичные коляски из карбона и алюминия

Forbes
Глава 4: Наследие Глава 4: Наследие

– Мальчик, ты не понял. Водочки нам принеси, мы домой летим!

Esquire
В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью

Изоляция страшна длят тех, кто заперт в квартире с партнером, склонным к насилию

Forbes
Как тюнинговали автомобили в СССР Как тюнинговали автомобили в СССР

Советский тюнинг — бессмысленный и беспощадный

Maxim
«Скептики считают, что омоложение невозможно, но их сознание ограничено»: Тимур Артемьев о перспективах продления жизни «Скептики считают, что омоложение невозможно, но их сознание ограничено»: Тимур Артемьев о перспективах продления жизни

Сооснователь «Евросети» помогает проектам, которые борются со старостью

VC.RU
20 фактов о Pixar 20 фактов о Pixar

Занятные сведения о твоих любимых аниматорах и мастерах спецэффектов

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
История русских топонимов: как в России давали названия улицам и городам. Фрагмент книги Сергея Никитина История русских топонимов: как в России давали названия улицам и городам. Фрагмент книги Сергея Никитина

Автор разбирает, как под влиянием исторических событий появлялись топонимы

Esquire
Сильно изменились! Как сейчас выглядят Хадид, Лохан и другие дети-модели Сильно изменились! Как сейчас выглядят Хадид, Лохан и другие дети-модели

Многие современные звезды начинали карьеру с модельного бизнес

Cosmopolitan
Отказ от Отказ от

В минувшую субботу знаменитому актеру Аль Пачино исполнилось 80 лет

Cosmopolitan
Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома Стрелковая изоляция: как устроить настоящий тир дома

Что нужно подготовить, чтобы устроить дома настоящий тир

Популярная механика
Открыть в приложении