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

Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода Тропические болота нивелировали успехи арктических в поглощении углерода

Почему снижается продуктивность болот, поглощающих углерод

N+1
Пропуск в чужую жизнь: почему пандемия не оправдывает нарушения конституционных прав Пропуск в чужую жизнь: почему пандемия не оправдывает нарушения конституционных прав

Не стоит абсолютизировать толкование термина «государственные интересы»

Forbes
Астрономы увидели старт образования экзопланет в протопланетном диске Астрономы увидели старт образования экзопланет в протопланетном диске

Как образовываются твердые тела в диске протозвезды

N+1
Зачем смотреть фильм «Эмма» прямо сейчас Зачем смотреть фильм «Эмма» прямо сейчас

Изящный, легкий, чуткий и озорной фильм «Эмма» по Джейн Остин

РБК
Можно ли плавать в Apple Watch: разбираемся в нюансах умных часов компании Можно ли плавать в Apple Watch: разбираемся в нюансах умных часов компании

Можно ли плавать в Apple Watch? Давайте разбираться. Нюансов здесь хватает

ТехИнсайдер
Гностики: поэтичные тайны злого демиурга Гностики: поэтичные тайны злого демиурга

Расколы и ереси. Проект Сергея Ходнева

Weekend
Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости» Все по домам. О том, как новая метла зачищает «Ведомости»

У исполняющего обязанности главного редактора «Ведомостей» беспокойная жизнь

СНОБ
100 метров от дома 100 метров от дома

Риналь Мухаметов не боится за время карантина пропасть с радаров

OK!
Ленин вне Мавзолея Ленин вне Мавзолея

Как и почему современное искусство оживляет образ вождя мирового пролетариата

Weekend
9 мифов об Альберте Эйнштейне 9 мифов об Альберте Эйнштейне

Правда и мифы о создателе теории относительности

Вокруг света
Евгений Гришковец: Водка как нечто большее Евгений Гришковец: Водка как нечто большее

Новая книга режиссера и писателя Евгения Гришковца «Водка как нечто большее»

СНОБ
Как приготовить шампиньоны на мангале: лучшие рецепты грибного шашлыка Как приготовить шампиньоны на мангале: лучшие рецепты грибного шашлыка

Шампиньоны на мангале или гриле — одна из самых шикарных закусок

Playboy
Лариса Гузеева рассказала, как ей разрешили «гулять по буфетам» Первого канала Лариса Гузеева рассказала, как ей разрешили «гулять по буфетам» Первого канала

Первый канал отмечает юбилей: 25 лет в эфире

Cosmopolitan
Та, что помоложе: знаменитости, поменявшие молодых жен на еще более юных Та, что помоложе: знаменитости, поменявшие молодых жен на еще более юных

В творческой среде крепкие и долгие браки — редкость

Cosmopolitan
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
Не только ретроградный: что о тебе может рассказать твой Меркурий? Не только ретроградный: что о тебе может рассказать твой Меркурий?

В каком знаке зодиака твой Меркурий и как это можно использовать во благо

Cosmopolitan
Без вариантов Без вариантов

В начале карьеры Хавьер обещал матери не позорить старую актерскую династию

Glamour
Театр на карантине. Новая digital-эпоха или перезагрузка Театр на карантине. Новая digital-эпоха или перезагрузка

Театры по всему миру открывают доступ к бесплатным онлайн-трансляциям

СНОБ
Та-ра-ра-бумбия и «Драма железнодорожного билета» Та-ра-ра-бумбия и «Драма железнодорожного билета»

Герой пьесы Чехова «Три сестры» постоянно напевает странную песенку. К чему она?

Наука и жизнь
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
Лисичка-сестричка Лисичка-сестричка

Добровинский с волшебной сказкой про природу — жадную, наивную и полную чудес

Tatler
Поля морей Поля морей

Новые технологии сельского хозяйства: фермы в океане

Популярная механика
«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
И корабль плывёт И корабль плывёт

Стефано де Виво о новых проектах и перспективах

Robb Report
Ураганы заставили ящериц отрастить подушечки пальцев покрупнее Ураганы заставили ящериц отрастить подушечки пальцев покрупнее

Особенность, которая помогает ящерицам крепче держаться за растения

N+1
8 привычных продуктов, которые могут убить (а ты и не знал) 8 привычных продуктов, которые могут убить (а ты и не знал)

Продукты, от которых ты не ждал подвоха

Playboy
Биохакинг и вечная молодость: можно ли остановить старение с помощью технологий? Биохакинг и вечная молодость: можно ли остановить старение с помощью технологий?

Могут ли биохакеры от индустрии красоты остановить процессы старения?

Cosmopolitan
5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции 5 советов, как сохранить любовь в условиях изоляции

Рады ли вы тому, что сбылась ваша мечта остаться только вдвоем?

Psychologies
Обзор шутера Doom:Eternal - прямиком из преисподней Обзор шутера Doom:Eternal - прямиком из преисподней

Думаете, что Doom 2016 - это самая брутальная и пафосная игра

CHIP
Тратим не по-детски Тратим не по-детски

Как выработать здоровые финансовые привычки у детей

Лиза
Открыть в приложении