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
7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм 7 самых интересных фильмов, снятых по видеоиграм

Звездные актерские составы, эффектные трюки, юмор и отличные саундтреки

РБК
«Водители соглашаются на все». Мошенники придумали новую схему «Водители соглашаются на все». Мошенники придумали новую схему

Мошенники просят по 5–7 тысяч рублей, но, получив деньги, они исчезают

РБК
«У меня много задач» «У меня много задач»

С Эмином Агаларовым мы обсудили проблемы индустрии развлечений в новых реалиях

OK!
Ты мой кумир! Ты мой кумир!

Вспоминаем, от кого мы сходили с ума в 1990-х годах

Лиза
Что делать, если вас или вашего ребенка травят в интернете Что делать, если вас или вашего ребенка травят в интернете

Как бороться с оскорблениями в виртуальном мире

CHIP
От ценников до смартфонов и цветных ридеров: как развивается технология электронных чернил От ценников до смартфонов и цветных ридеров: как развивается технология электронных чернил

Рассказ о принципе работы электронных чернил, изобретателях и сферах применения

VC.RU
В сердце города В сердце города

Роскошный пентхаус с открытой террасой и хаммамом на крыше

SALON-Interior
Индустрия аудиокниг изнутри Индустрия аудиокниг изнутри

Как сделать карьеру в озвучке книг или рекламных проектов

СНОБ
Джесси Айзенберг: «Талантливые люди всегда одиноки» Джесси Айзенберг: «Талантливые люди всегда одиноки»

Интервью с Джесси Айзенбергом о стеснительности и своем «неголливудском» образе

Cosmopolitan
Арманьяк: что это за напиток и как его правильно пить Арманьяк: что это за напиток и как его правильно пить

Напиток, в который легко влюбиться

Playboy
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
Как любовь родителей влияет на здоровье детей? Как любовь родителей влияет на здоровье детей?

Любовь и нежность положительно влияют на детское здоровье

Psychologies
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
«Жужжащие: Естественная история пчёл» «Жужжащие: Естественная история пчёл»

Отрывок из книги «Жужжащие. Естественная история пчёл» биолога Тора Хэнсона

N+1
Как помочь близкому человеку, который теряет слух Как помочь близкому человеку, который теряет слух

Проблемы со слухом снижают качество жизни наших любимых, как им правильно помочь

Psychologies
Идеальный мир: почему Земля - не самое лучшее место для жизни Идеальный мир: почему Земля - не самое лучшее место для жизни

«Суперобитаемые» планеты подходят для жизни намного лучше, чем наша родная Земля

Популярная механика
В Голливуд из глубинки! Как выглядели русские модели до того, как прославились В Голливуд из глубинки! Как выглядели русские модели до того, как прославились

Как выглядели "наши" топ-модели до того, как добились успеха на западе

Cosmopolitan
Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона

Не простой путь Дуэйна Джонсона к славе

Cosmopolitan
9 звездных пар, которые возобновили отношения после разрыва 9 звездных пар, которые возобновили отношения после разрыва

Знаменитости, которые не смогли позабыть бывших возлюбленных

Cosmopolitan
Мотоцикл BMW R18 – баварская ностальгия на экспорт Мотоцикл BMW R18 – баварская ностальгия на экспорт

Немцы очень хотят покорить американский рынок, но пока вряд ли преуспеют в этом

GQ
Как отрастить волосы на карантине и потом жить с ними: берем пример с Киану Ривза, Джейсона Момоа и других Как отрастить волосы на карантине и потом жить с ними: берем пример с Киану Ривза, Джейсона Момоа и других

Что делать с прической, сидя в самоизоляции

Esquire
Как приготовить шурпу из баранины в казане: рецепт одного из вкуснейших супов мира Как приготовить шурпу из баранины в казане: рецепт одного из вкуснейших супов мира

Не только же шашлыки жарить на костре

Playboy
«Безумный зверь» с Мадагаскара поможет разобраться в эволюции на островах «Безумный зверь» с Мадагаскара поможет разобраться в эволюции на островах

Палеонтологи обнаружили полный скелет гондванатерия

N+1
Чем занять умных детей в изоляции: конструктор не для слабонервных Чем занять умных детей в изоляции: конструктор не для слабонервных

Мой внутренний мальчик иногда завидует моим детям — какие у них есть игрушки!

Популярная механика
Смерть нам не к лицу: 5 видов оружия, которым не стоит воевать Смерть нам не к лицу: 5 видов оружия, которым не стоит воевать

Есть оружие, применения которого лучше не допускать

Популярная механика
Жизнь для себя Жизнь для себя

Всё больше людей предпочитают жить в одиночестве

Здоровье
Здоровая спина Здоровая спина

Эти упражнения помогут укрепить мышцы спины и позвоночник

Домашний Очаг
Химики разобрались в цветной фотографии середины XIX века Химики разобрались в цветной фотографии середины XIX века

Цвета на фотографии середины XIX века объяснили распределением наночастиц

N+1
Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов Пристегните ремни: на фондовом рынке начинается самое незабываемое приключение с 1930-х годов

Мировая экономика взяла курс на высокую инфляцию

Forbes
Открыть в приложении