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

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Это нереально реально: как снимают VR-порно Это нереально реально: как снимают VR-порно

Реальному сексу осталось жить недолго — виртуальная реальность лучше обычной

Популярная механика
Эпоха перестройки Эпоха перестройки

Перемены пугают многих. Но наши героини – девушки смелые

Cosmopolitan
Гараж-сейл: первая «буржуазная» галерея Петербурга Marina Gisich Gallery идет в андеграунд Гараж-сейл: первая «буржуазная» галерея Петербурга Marina Gisich Gallery идет в андеграунд

За 20 лет в галерейном деле Марина Гисич «обросла жирком» и дает дорогу молодым

Собака.ru
«Переиграл сам себя»: Bloomberg рассказал о «болезненной уступке» Путина в нефтяной войне с саудовцами «Переиграл сам себя»: Bloomberg рассказал о «болезненной уступке» Путина в нефтяной войне с саудовцами

Владимир Путин «переиграл сам себя», когда отказался от сокращения добычи нефти

Forbes
В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи В почете у короны: какое кино обожают члены королевской семьи

Что «включают» Елизавета II и ее семья в свободное время

Cosmopolitan
Российские инженеры создали первую точную реконструкцию самолета Ла-5 Российские инженеры создали первую точную реконструкцию самолета Ла-5

Ла-5 — единственный массовый цельнодеревянный истребитель Второй мировой войны

Популярная механика
Удар по креативному классу: почему пандемия приведет к падению рейтингов власти Удар по креативному классу: почему пандемия приведет к падению рейтингов власти

Нынешний кризис неминуемо вызовет снижение поддержки власти

Forbes
Давид Рафаловский: «Весь мир уже в облаке, и Россия там будет» Давид Рафаловский: «Весь мир уже в облаке, и Россия там будет»

Давид Рафаловский переехал в Москву ради развития цифровой платформы Сбербанка

РБК
MAXIM рецензирует фильм «Джим Маршалл: Рок-н-ролл в объективе» MAXIM рецензирует фильм «Джим Маршалл: Рок-н-ролл в объективе»

Кино о человеке, создавшем запоминающихся фото больше, чем The Beatles песен

Maxim
4 лихих подразделения спецназа в мире 4 лихих подразделения спецназа в мире

Добро пожаловать в элиту мирового полицейского спецназа!

Maxim
И даже в отпуск ездят! Звездные пары, которые остались друзьями после разрыва И даже в отпуск ездят! Звездные пары, которые остались друзьями после разрыва

После расставания немногим удается сохранить теплые отношения

Cosmopolitan
Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги Как Хаяо Миядзаки создавал «Унесенных призраками»: фрагмент книги

Фрагмент книги, посвященный работе над картиной «Унесенные призраками»

Esquire
«Игра в приставку разрушает нашу семью» «Игра в приставку разрушает нашу семью»

37-летняя Алиса часто ссорится с мужем из-за его пристрастия к онлайн-играм

Psychologies
Переходный период Переходный период

Философ Александр Нечаев: как получилось, что миропорядок пришел в беспорядок

Esquire
Звери навсегда Звери навсегда

История трех евреев из Бруклина, неспособных постареть

Esquire
Как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе с врагом Как клетки иммунной системы помогают друг другу в борьбе с врагом

Необычные взаимодействия между клетками иммунной системы, способствующие защите

Популярная механика
Как тюнинговали автомобили в СССР Как тюнинговали автомобили в СССР

Советский тюнинг — бессмысленный и беспощадный

Maxim
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
Исландия на будущее Исландия на будущее

Северный яхтинг давно захватил сердца любителей паруса

Robb Report
Не выживать, а жить: как копинг-стратегии помогают добиваться целей в кризис Не выживать, а жить: как копинг-стратегии помогают добиваться целей в кризис

Как выработать стратегии, чтобы увидеть и использовать возможности кризиса

Forbes
Безразличные матери. Как проработать детские травмы в зрелом возрасте Безразличные матери. Как проработать детские травмы в зрелом возрасте

Отрывок из книги «Безразличные матери. Исцеление от ран родительской нелюбви»

Forbes
Сыр и еще 5 продуктов, вызывающих почти наркотическую зависимость Сыр и еще 5 продуктов, вызывающих почти наркотическую зависимость

Почему некоторые продукты хочется есть постоянно

РБК
Кораллы начали гибнуть уже в середине XX века Кораллы начали гибнуть уже в середине XX века

В 50-е годы уже наблюдалось снижение численности кораллов в Карибском море

N+1
Всё опять вернётся Всё опять вернётся

Жизнь в Пуэрто-Рико вошла в привычное русло после урагана

Robb Report
Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов

Что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют?

Популярная механика
Свой-чужой: кто живет в нашем организме, и зачем они нам нужны Свой-чужой: кто живет в нашем организме, и зачем они нам нужны

Бактерии — наши друзья, во всяком случае, большинство из них

Популярная механика
«Это временно»: стоит ли вкладываться в комфорт, зная, что он ненадолго? «Это временно»: стоит ли вкладываться в комфорт, зная, что он ненадолго?

Стоит ли прилагать усилия для обустройства временного жилища

Psychologies

Российский фильм "Папа, сдохни" продолжает триумфальное шествие по западным СМИ

Esquire
Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц Клиенты вынесли из Сбербанка $1,5 млрд за месяц

Валютные вклады населения в Сбербанке в пересчете на доллары сократились

Forbes
Открыть в приложении