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

Земля переезжает Земля переезжает

Когда Солнце начнет затухать, корабль «Земля» уже прибудет к новой звезде

Популярная механика
7 фильмов в изоляции: что посмотреть с детьми 7 фильмов в изоляции: что посмотреть с детьми

Карантин — отличный повод посмотреть всей семьей фильмы или мультфильмы

Psychologies
Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами Мир, который встретит нас после карантина, мы все сейчас строим сами

Философия внутреннего карантина может повлечь за собой определенные последствия

Psychologies
6 способов защиты от болезни Альцгеймера 6 способов защиты от болезни Альцгеймера

Есть полезные привычки, которые помогут сохранить ясность ума

Psychologies
Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона Травля в школе, депрессия и миллионы: история актера и борца Дуэйна Джонсона

Не простой путь Дуэйна Джонсона к славе

Cosmopolitan
«Бизнес был – сейчас бизнеса нет»: владелец ГУМа оценил потери от режима самоизоляции в миллиарды рублей «Бизнес был – сейчас бизнеса нет»: владелец ГУМа оценил потери от режима самоизоляции в миллиарды рублей

Президент группы компаний Bosco di Ciliegi рассказал, как переживает карантин

Forbes
Как лазер режет уральские перовскиты на нанопластинки Как лазер режет уральские перовскиты на нанопластинки

Ученые разработали метод сверхточной и качественной лазерной обработки

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
«Мы закрыли все кинотеатры за полдня». Интервью с главой «Москино» Светланой Максимченко «Мы закрыли все кинотеатры за полдня». Интервью с главой «Москино» Светланой Максимченко

Режим самоизоляции стал причиной закрытия столичных кинотеатров

СНОБ
12 старых вещей, которые нельзя выбрасывать 12 старых вещей, которые нельзя выбрасывать

Не выбрасывайте эти вещи — они вам еще пригодятся

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
Астрономы смогли предсказать вспышку в далекой галактике с точностью до четырех часов Астрономы смогли предсказать вспышку в далекой галактике с точностью до четырех часов

Вспышка в центре галактики OJ 287

N+1
5 неочевидных сервисов для работы из дома 5 неочевидных сервисов для работы из дома

Эти сервисы и приложения помогут оптимизировать время и силы

Популярная механика
Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать Право на обиду: почему ты никого не обязана прощать

Что за воду возят на обиженных?

Cosmopolitan
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
Когнитивный диссонанс: что это такое простыми словами и из-за чего он возникает Когнитивный диссонанс: что это такое простыми словами и из-за чего он возникает

Разберем когнитивный диссонанс на понятных примерах

Playboy
Им уже за 30! Актеры, которых мы запомнили детьми – как они повзрослели Им уже за 30! Актеры, которых мы запомнили детьми – как они повзрослели

Герои нашего материала стали известными еще в детстве

Cosmopolitan
Ливия жизни Ливия жизни

Ливия Ферт боролась за экологию и этичное производство, когда это не было модным

Vogue
Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор Управляемая зарядом 3D-печать помогла создать тактильный сенсор

Она основана на притягивании противоположных зарядов

N+1
Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина Что осталось от малого бизнеса в Ухане после карантина

После снятия карантина в Ухане открыться смогли только треть малых предприятий

Forbes
5 необычных случаев из практики Зигмунда Фрейда 5 необычных случаев из практики Зигмунда Фрейда

Зигмунд Фрейд целыми днями общался со всякими несчастными психами

Maxim
Кто на самом деле управляет твоей жизнью? 5 вопросов, которые помогут это понять Кто на самом деле управляет твоей жизнью? 5 вопросов, которые помогут это понять

Ты действительно живешь в соответствии со своими ценностями и желаниями?

Cosmopolitan
Время концессий: как построить инфекционную больницу в эпоху пандемии и кризиса Время концессий: как построить инфекционную больницу в эпоху пандемии и кризиса

В России остро не хватает современных больниц и койко-мест в них

Forbes
Русская культура заговора: Враги Путина Русская культура заговора: Враги Путина

Как в России зарождались конспирологические теории в книге Ильи Яблокова

СНОБ
Дом на миллион Дом на миллион

Гламурная вилла в Беверли–Хиллз в стиле «металюкс»

SALON-Interior
Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее Ким Чен Ын и его автомобили. На чем ездят в Северной Корее

Примечательные факты о машинах Ким Чен Ына и простых граждан Северной Кореи

РБК
Откуда берется ядерное топливо и почему люди не облучаются Откуда берется ядерное топливо и почему люди не облучаются

Атомная энергетика для большинства из нас нечто таинственное и чертовски опасное

Популярная механика
Правила жизни Андрея Миронова Правила жизни Андрея Миронова

Андрей Миронов умер 16 августа 1987 года в возрасте 46 лет в Риге, Латвия.

Esquire
Невозможность острова Невозможность острова

Василий Степанов о практическом уроке самоизоляции в «Маяке» Роберта Эггерса

Weekend
Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии Уличный стиль без улиц: что станет со стритстайлом после пандемии

Уйдет ли в прошлое стритстайл или трансформируется во что-то новое

Esquire
Открыть в приложении