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
Лист графена почистили вольфрамовой наношваброй Лист графена почистили вольфрамовой наношваброй

Вольфрамовая игла успешно убрала загрязнения с поверхности листа графена

N+1
От спальни до улицы: краткая история тапочек От спальни до улицы: краткая история тапочек

Какую роль в истории тапочек сыграл принц Альберт?

GQ
Правила жизни Эммы Уотсон Правила жизни Эммы Уотсон

Правила жизни британской киноактрисы и фотомодели

Esquire
Страстная неделя Страстная неделя

Половина гостей Недель моды взбунтовалась против самого факта их существования

Vogue
Убираем жир с живота за две недели не выходя из дома Убираем жир с живота за две недели не выходя из дома

Как избавиться от «спасательного круга» из жира, не выходя из дома

Cosmopolitan
25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории 25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории

Единичные примеры крупных обманов на 1 апреля, в которые поверили

Maxim
Выйти на воздух Выйти на воздух

Фитнес на улице – это самое модное увлечение тёплого сезона

Здоровье
Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале Не надо стесняться. Топ неловких ситуаций в спортзале

Сюрпризы, которые женский организм может преподнести во время тренировки

Cosmopolitan
Микроволновка превратила пластиковые отходы в сырье для производства анодов аккумуляторов Микроволновка превратила пластиковые отходы в сырье для производства анодов аккумуляторов

В емкости такие аноды не уступают тем, которые получены традиционным путем

N+1
8 продуктов, которые очень полезны для здоровья сердца 8 продуктов, которые очень полезны для здоровья сердца

Со временем сердце изнашивается — эти продукты поддержат его в трудную минуту

Cosmopolitan
6 причин, почему ты перестал сбрасывать вес (хотя очень стараешься) 6 причин, почему ты перестал сбрасывать вес (хотя очень стараешься)

Попробуй немного скорректировать свою стратегию похудения

Playboy
«Как работает музыка» «Как работает музыка»

Отрывок из книги Дэвида Бирна: что и как музыка делает с человеком

N+1
Победа в очередной битве с раком мозга осталась за учеными Победа в очередной битве с раком мозга осталась за учеными

Эти препараты побуждают иммунные клетки съедать клетки злокачественных опухолей

Популярная механика
«Отказываясь видеть самое страшное в себе и вокруг, мы генерируем насилие» «Отказываясь видеть самое страшное в себе и вокруг, мы генерируем насилие»

Илья Хржановский о сближениях и расхождениях человека с самим собой

Weekend
Перестройка XXI века Перестройка XXI века

Михаил Насибулин — о стимулах и барьерах на пути развития цифровых технологий

РБК
Zivert, Шарлот, ФРЕНДЗОНА: 10 самых перспективных музыкантов России до 30 лет Zivert, Шарлот, ФРЕНДЗОНА: 10 самых перспективных музыкантов России до 30 лет

Рэперы, панки, поп- и электронные музыканты: рейтинг Forbes

Forbes
Защищают ли медицинские маски на самом деле: исследование ученых Защищают ли медицинские маски на самом деле: исследование ученых

Стоит ли носить маску или лучше кашлять в сгиб локтя, как советует ВОЗ

CHIP
Как понять, что пиджак правильно сидит Как понять, что пиджак правильно сидит

В жизни каждого мужчины наступает момент, когда ему приходится надеть пиджак

GQ
Алексей Щербаков: «Я злой, хороший, неприятный человек» Алексей Щербаков: «Я злой, хороший, неприятный человек»

Алексей Щербаков о том, изменили ли его деньги, о феминизме и успехе

Esquire
Сколько зарабатывают животные-актёры и как снять своего питомца в кино или рекламе Сколько зарабатывают животные-актёры и как снять своего питомца в кино или рекламе

О съемках животных в кино рассказывают агенства и хозяева

VC.RU
Как тюнинговали автомобили в СССР Как тюнинговали автомобили в СССР

Советский тюнинг — бессмысленный и беспощадный

Maxim
Система безопасности Система безопасности

Почему мы все так по-разному ведем себя во время пандемии?

Лиза
Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем Голос Америки: чем армия США будет сражаться в скором будущем

Лазеры, всевозможные электромагнитные пушки и другое новейшее оружие

Популярная механика
Пить или не пить? Вопрос дня Пить или не пить? Вопрос дня

Продажи алкоголя в России значительно выросли в период самоизоляции

СНОБ
Служение музе: Данте Алигьери и Беатриче Портинари Служение музе: Данте Алигьери и Беатриче Портинари

Муза Данте Алигьери

Cosmopolitan
Нурлан Сабуров: «Комик не обязан быть остросоциальным. Он вообще никому ничего не должен» Нурлан Сабуров: «Комик не обязан быть остросоциальным. Он вообще никому ничего не должен»

Нурлан Сабуров — самый популярный казах в российском стендапе

Esquire
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

Устройство диагностирует заболевания во время регулярных гигиенических процедур

Популярная механика
Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела Оно вам надо? Самые бесполезные органы человеческого тела

Когда-то нынешние рудименты человеческого организма помогали нашим предкам

Популярная механика
Открыть в приложении