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
Бурозубки со сжатым на зиму мозгом пошли против известных правил метаболизма Бурозубки со сжатым на зиму мозгом пошли против известных правил метаболизма

Скорость метаболизма бурозубок, вопреки экологическим правилам, не растет

N+1
Изобретательность не спасла птиц от инвазивных видов и человека Изобретательность не спасла птиц от инвазивных видов и человека

Однако от угроз со стороны инвазивных видов и от чрезмерной охоты они не спасают

N+1
Действительно ли цвета отражают наш внутренний мир Действительно ли цвета отражают наш внутренний мир

Может ли любовь к черному выдать окружающим ваше состояние

GQ
Белла, чао! Белла, чао!

Что сейчас происходит в жизни звезды подиума Беллы Хадид

Grazia
ОСАГО-2020: что изменилось и как с этим жить ОСАГО-2020: что изменилось и как с этим жить

Страховщики пересчитали страховые коэффициенты для всех водителей

РБК
Как пять чувств помогут определить проблемы с автомобилем Как пять чувств помогут определить проблемы с автомобилем

У человека от природы есть все для первичной диагностики автомобиля

Популярная механика
Прикоснёмся к феерии Прикоснёмся к феерии

Русский плакат рубежа веков

Наука и жизнь
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
Корпорации добра. Как благотворительные фонды хантят лучших специалистов из бизнеса Корпорации добра. Как благотворительные фонды хантят лучших специалистов из бизнеса

Кризис может стать отправной точкой для новой карьеры

Forbes
«Подушка безопасности измеряется неделями»: Эмин Агаларов о риске банкротства, кредитах в долларах и пустых ТЦ «Подушка безопасности измеряется неделями»: Эмин Агаларов о риске банкротства, кредитах в долларах и пустых ТЦ

Интервью с Эмином Алагаровым, музыкантом и вице-президентом Crocus Group

Forbes
Новые луддиты Новые луддиты

Некоторые сотрудники западных компаний протестуют против автоматизации труда

РБК
Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня Деревянные многоэтажки и газоны в гаражах. Почему Европа живет в эко-будущем уже сегодня

Как экологические тренды развиваются в других странах и что происходит в России

Forbes
Всё на свете из пластмассы: почему надо выучить фразу «Пакет не нужен» Всё на свете из пластмассы: почему надо выучить фразу «Пакет не нужен»

Как каждый из нас может снизить потребление пластика и уменьшить свой экослед

СНОБ
Дикий вирус пробудил иммунитет к кори лучше ослабленного Дикий вирус пробудил иммунитет к кори лучше ослабленного

Благодаря вакцинации иммунитет к кори сохраняется в течении всей жизни

N+1
Последователи Кондо: сколько зарабатывают российские консультанты по порядку Последователи Кондо: сколько зарабатывают российские консультанты по порядку

За чем обращаются к организаторам пространства, что ожидать от консультации

VC.RU
7 «полезных» привычек, от которых не стоит ждать ничего хорошего 7 «полезных» привычек, от которых не стоит ждать ничего хорошего

Некоторые привычки могут быть не просто вредны, а даже опасны!

Cosmopolitan
Фрол Буримский Фрол Буримский

Нужна ли мода в эпоху обнуления? Конечно! Если в нее заложен сверхсмысл

Собака.ru
А дома лучше А дома лучше

Основатель Capital Group Павел Тё построил самую дорогую квартиру в Москве

Tatler
8 российских артистов ростом выше 190 см 8 российских артистов ростом выше 190 см

Эффектная внешность очень важна для публичного человека

Cosmopolitan
Деменцию связали с совмещением определенных продуктов питания Деменцию связали с совмещением определенных продуктов питания

Для профилактики деменции важно сочетать между собой определенные продукты

N+1
10 научных объяснений странностей нашего поведения 10 научных объяснений странностей нашего поведения

Всем неадекватным поступкам, как ни странно, есть научное объяснение

Популярная механика
Судороги от свежего воздуха помешали голым землекопам уйти из дома Судороги от свежего воздуха помешали голым землекопам уйти из дома

Судя по всему, землекопы «сэкономили» на механизмах торможения нейронов

N+1
Быт военного времени Быт военного времени

Первая часть ответов на вопросы о повседневной жизни в условиях военного времени

Дилетант
Кофе по-новому: 4 неожиданных рецепта Кофе по-новому: 4 неожиданных рецепта

Перед тобой рецепты, якобы превращающих кофе в эликсир силы и здоровья

Maxim
Адвокат Андрей Андреев: Как общественному активисту обезопасить себя в России Адвокат Андрей Андреев: Как общественному активисту обезопасить себя в России

Что делать, если вас задержали, рассказывает адвокат и общественный деятель

СНОБ
Пижама-пати Пижама-пати

Как и с кем герои «Татлера» проводят карантин

Tatler
Весенняя диета Весенняя диета

Результат этой диеты: эффективное снижение веса и сияющая кожа

Лиза
Ложный результат Ложный результат

Зачастую мы даже не догадываемся, как что может повлиять на результат анализа

Лиза
Прыщи — нехватка витамина А и другие бьюти-проблемы из-за дефицита элементов Прыщи — нехватка витамина А и другие бьюти-проблемы из-за дефицита элементов

За показателями каких витаминов стоит следить и какие продукты добавить в рацион

Cosmopolitan
Открыть в приложении