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
Как сохранить стройность на карантине Как сохранить стройность на карантине

Как питаться в самоизоляции, чтобы сберечь результаты всех похудательных усилий?

Худеем правильно
Герои дня Герои дня

Врачи, медсестры, студенты-волонтеры – вот настоящие герои нашего времени

Grazia
Валентина Панина. На чемоданах Валентина Панина. На чемоданах

Валентина Панина на подмостках уже пятьдесят два года

Караван историй
Выше моих сил Выше моих сил

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

Cosmopolitan
Психодрама: свобода действовать, свобода выбирать Психодрама: свобода действовать, свобода выбирать

Разговор об особенностях психодрамы, о страхах и дружбе, об эльфах и борще

Psychologies
Новые луддиты Новые луддиты

Некоторые сотрудники западных компаний протестуют против автоматизации труда

РБК
Восемь мифов о «восьмерке» Восемь мифов о «восьмерке»

А ты знаешь что такое короткое и длинное крыло?

Maxim
SOS: останови потери SOS: останови потери

Что делать, если каждый день ты обнаруживаешь на расческе все больше волос

Лиза
Уроки испанки: что ждет экономику после пандемии Уроки испанки: что ждет экономику после пандемии

Одно из последствий эпидемии может быть взрывной рост экономики

Forbes
Шедевры отечественного кинематографа, снятые во время войны Шедевры отечественного кинематографа, снятые во время войны

Во время войны были сняты одни из самых пронзительных отечественных кинокартин

Популярная механика
Строганина по-немецки Строганина по-немецки

В Германии любят тартар из сырого мяса

Вокруг света
«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
Владимир Мишуков: «Когда уходит близкий человек, рушится мир» Владимир Мишуков: «Когда уходит близкий человек, рушится мир»

Он получил диплом артиста, ушел из профессии и стал одним из лучших фотографов

Добрые советы
За пять минут до начала За пять минут до начала

Готовы ли регионы России к пику эпидемии?

Эксперт
«Не надо помогать бизнесу деньгами»: совладелец DNS Дмитрий Алексеев о том, как сеть выживает в этот кризис «Не надо помогать бизнесу деньгами»: совладелец DNS Дмитрий Алексеев о том, как сеть выживает в этот кризис

Что заставляет людей скупать айфоны в кризис и каким будет ретейл после пандемии

Forbes
Приготовь Тельцу поесть, а Козерогу — ванну: как облегчить изоляцию близким Приготовь Тельцу поесть, а Козерогу — ванну: как облегчить изоляцию близким

Как облегчить тяготы самоизоляции?

Cosmopolitan
Как справиться с психологическими вызовами пандемии Как справиться с психологическими вызовами пандемии

Как пережить пандемию и остаться личностью?

Эксперт
Пандемия породила спрос на одиночество: риелторы заметили рост интереса к уединенному жилью Пандемия породила спрос на одиночество: риелторы заметили рост интереса к уединенному жилью

Владельцы уединенного жилья — о плюсах и минусах жизни вдали от цивилизации

Forbes
«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
Если вы любите Тарковского, обязательно посмотрите сериал «Рассказы из Петли» Если вы любите Тарковского, обязательно посмотрите сериал «Рассказы из Петли»

«Рассказы из Петли» — замечательная и почти исключительная фантастика

GQ
Домашний офис Домашний офис

Плодотворно трудиться на удаленке способен не каждый

Лиза
«Мы сидим, как дизель в Заполярье — заправленный и готовый работать» «Мы сидим, как дизель в Заполярье — заправленный и готовый работать»

Предприниматели и бизнес оказались крайними в развернувшейся борьбе с вирусом

Эксперт
«Когда кому-то больно, он хочет быть услышанным» «Когда кому-то больно, он хочет быть услышанным»

Беседуем о правилах экологичного общения с психологом Марией Эриль

Psychologies
Сельдерей — новый имбирь: 10 продуктов для поддержания иммунитета Сельдерей — новый имбирь: 10 продуктов для поддержания иммунитета

Самый простой способ укрепления иммунной системы – коррекция питания

Cosmopolitan
Прожить 100 лет — легко! 8 фактов о здоровье сердца, которые ты должна знать Прожить 100 лет — легко! 8 фактов о здоровье сердца, которые ты должна знать

О сердце нужно заботиться постоянно!

Cosmopolitan
Глава 1: Москва Глава 1: Москва

Ты говорил, город – сила. А здесь слабые все

Esquire
Как выжить на карантине с родителями Как выжить на карантине с родителями

Инструкция, которая нужна вам не меньше маски и антиспетика

GQ
Биологи обнаружили внеклеточный источник сигнала о высоком давлении крови Биологи обнаружили внеклеточный источник сигнала о высоком давлении крови

Белок тромбоспондин помогает сосудам переносить механический стресс

N+1
Кто умнее - мужчины или женщины: отвечает наука Кто умнее - мужчины или женщины: отвечает наука

Научно доказанные факты об отличиях умственных способностей мужчин и женщин

Популярная механика
Открыть в приложении