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
Чужого нам не надо: «Спутник» — советский сай-фай с сильной женщиной и жутким пришельцем Чужого нам не надо: «Спутник» — советский сай-фай с сильной женщиной и жутким пришельцем

Каким вышел блокбастер, замахнувшийся на создание собственной сай-фай вселенной

Esquire
Домашний офис Домашний офис

Плодотворно трудиться на удаленке способен не каждый

Лиза
«Государство — богатый родитель, но очень плохой». Президент фонда «Волонтеры в помощь детям-сиротам» о детских домах в России «Государство — богатый родитель, но очень плохой». Президент фонда «Волонтеры в помощь детям-сиротам» о детских домах в России

Президент благотворительного фонда о несовершенстве системы поддержки семьи

Forbes
«Подумайте о юбке»: как увеличить продажи в кризис «Подумайте о юбке»: как увеличить продажи в кризис

Выражение «юбка допродаж» не имеет фривольного содержания

Forbes
Больше позитива! Больше позитива!

Может ли на самом деле пессимист стать оптимистом? А самое главное – нужно ли?

Лиза
Метаанализ насчитал 10,6 процента левшей Метаанализ насчитал 10,6 процента левшей

Сколько среди людей левшей?

N+1
Границы открыты! Границы открыты!

Какие профессии будут востребованы в будущем

Лиза
Как поцеловать девушку в первый раз (инструкция) Как поцеловать девушку в первый раз (инструкция)

Условия для первого поцелуя должны быть идеальными

Maxim
Йес, мем Йес, мем

В условиях самоизоляции и закрытых галерей главным искусством становится мем

Собака.ru
7 фактов о фильме «Эйс Вентура», которые раскопала наша ищейка 7 фактов о фильме «Эйс Вентура», которые раскопала наша ищейка

Что вы не знали или боялись спросить о фильме «Эйс Вентура»

Maxim
Новый статус Кремля: как Путин и пандемия разрушают миф о вертикали власти Новый статус Кремля: как Путин и пандемия разрушают миф о вертикали власти

Перемещение центров принятия решений на уровень регионов — естественный процесс

Forbes
Кариес, уходи! 8 советов, как сохранить здоровье зубов Кариес, уходи! 8 советов, как сохранить здоровье зубов

Как сэкономить на лечении зубов и ходить только на плановые осмотры

Cosmopolitan
Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок

Даже сверхусилия сегодня вряд ли приведут к балансировке рынка

Forbes
Российский стартап Miro привлек $50 млн от фонда с участием Цукерберга Российский стартап Miro привлек $50 млн от фонда с участием Цукерберга

Платформа для удаленной работы Miro привлекла $50 млн от фонда ICONIQ Capital

Forbes
«Я уже месяц на карантине с тремя детьми»: итальянская история «Я уже месяц на карантине с тремя детьми»: итальянская история

Блогер Яна Скворцова находится на строгом карантине с мужем и тремя детьми

Psychologies
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
И точка: промышленный дизайн как искусство И точка: промышленный дизайн как искусство

Промдизайн - штука непростая

Популярная механика
Матильда Шнурова — о правильном питании и ценах на ЗОЖ-меню Матильда Шнурова — о правильном питании и ценах на ЗОЖ-меню

Матильда Шнурова о своем новом проекте, ЗОЖ-питании и гендерной принадлежности

РБК
«Уснуть в этой ситуации  — значит умереть». Как осознанно управлять здоровьем во время кризиса и самоизоляции «Уснуть в этой ситуации  — значит умереть». Как осознанно управлять здоровьем во время кризиса и самоизоляции

Как противостоять мощнейшему стрессу, которому мы подвергаемся на самоизоляции

Forbes
Правительства нескольких стран запретили использовать Zoom. Что с ним не так? Правительства нескольких стран запретили использовать Zoom. Что с ним не так?

Команда разработчиков Zoom оказалась не готова к такой пользовательской базе

Maxim
Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина

Собаки в период карантина стали новым золотом — с ними официально можно гулять

Forbes
10 научных объяснений странностей нашего поведения 10 научных объяснений странностей нашего поведения

Всем неадекватным поступкам, как ни странно, есть научное объяснение

Популярная механика
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
Лайфхаки от космонавтов: как Гагарин и Леонов справлялись с самоизоляцией Лайфхаки от космонавтов: как Гагарин и Леонов справлялись с самоизоляцией

Чему мы можем поучиться у космонавтов, подводников и полярников?

Psychologies
10 грязных приемов в истории рекламы 10 грязных приемов в истории рекламы

Современная реклама — просто кладезь нравственности и чистоты

Maxim
Каким будет надвигающийся банковский кризис Каким будет надвигающийся банковский кризис

К осени банковский сектор столкнется с ухудшением качества кредитных портфелей

Forbes
Ковбой заходит в БАР Ковбой заходит в БАР

Светский репортер Ариан Романовский нашел у себя модную болезнь — БАР

Tatler
«Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве «Могут возникнуть какие-то технические проблемы»: Собянин утвердил порядок получения пропусков в Москве

Собянин утвердил порядок выдачи спецпропусков для передвижения по Москве

Forbes
От помидоров до лимонов: какие продукты помогают против старения От помидоров до лимонов: какие продукты помогают против старения

Полезные вещества в этих продуктах способствуют поддержанию здоровья и красоты

РБК
Открыть в приложении