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

Слайд-шоу Слайд-шоу

Новые разработки и прототипы

Популярная механика
Владимир Мишуков: «Когда уходит близкий человек, рушится мир» Владимир Мишуков: «Когда уходит близкий человек, рушится мир»

Он получил диплом артиста, ушел из профессии и стал одним из лучших фотографов

Добрые советы
20 способов остаться нормальным человеком 20 способов остаться нормальным человеком

Адекватность — самое стремительно исчезающее свойство современного мужчины

GQ
Ешь, делись, береги Ешь, делись, береги

Как сделать питание полезным не только для желудка, но и для окружающей среды

Psychologies
Автосалон на диване Автосалон на диване

Автомобильный салон в Женеве всегда работал с точностью часовых мануфактур

Maxim
«Как прекрасен жёлтый цвет!» «Как прекрасен жёлтый цвет!»

Период цветения первоцветов очень краток. Не пропустите «жёлтую» весну!

Наука и жизнь
Лет ми спик фром май харт! Лет ми спик фром май харт!

Интервью с Екатериной Смольниковой о ее коллекции и духовных поисках

Собака.ru
15 главных битв 1939–1945 15 главных битв 1939–1945

Третья часть списка самых крупных сражений и операций Второй мировой войны

Дилетант
Ученые нашли уязвимое место пищевого патогена Ученые нашли уязвимое место пищевого патогена

Новый механизм, позволяющий бактерии Listeria monocytogenes заражать организм

Популярная механика
Леа Сейд. Превращение Леа Сейд. Превращение

«Родилась с серебряной ложкой во рту» — это о ней

Караван историй
35 миллионов лет назад в Южную Америку приплыли две группы обезьян вместо одной 35 миллионов лет назад в Южную Америку приплыли две группы обезьян вместо одной

Около 35 млн лет назад в Южную Америку мигрировали родственники парапитеков

N+1
Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield Балетные костюмы и военная форма: почему вам стоит узнать о бренде King & Tuckfield

Красивая одежда на каждый день для истинных ретросексуалов

GQ
Ультрапортативный прибор определил мутации при помощи смартфона Ультрапортативный прибор определил мутации при помощи смартфона

Ученые создали портативное устройство для анализа ДНК

N+1
Растения предотвратили дисбиоз в своих листьях Растения предотвратили дисбиоз в своих листьях

У растений существует иммунный механизм защиты от протеобактерий

N+1
Как тюнинговали автомобили в СССР Как тюнинговали автомобили в СССР

Советский тюнинг — бессмысленный и беспощадный

Maxim
В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью В изоляции растет уровень угрозы домашнего насилия: что делать и куда обращаться за помощью

Изоляция страшна длят тех, кто заперт в квартире с партнером, склонным к насилию

Forbes
Том Хэнкс Том Хэнкс

Правила жизни актера Тома Хэнкса

Esquire
Почему взрываются звёзды? Почему взрываются звёзды?

На первый взгляд звёздное небо представляется неизменным многие века

Наука и жизнь
Джазовые гитаристы справились с импровизацией без когнитивного контроля Джазовые гитаристы справились с импровизацией без когнитивного контроля

Но для этого понадобились годы тренировок

N+1
14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис 14 детей и брак с коллегой: личная жизнь самых популярных порноактрис

Говоря о порноактрисах, мы редко задумываемся о том, есть ли у них семьи

Cosmopolitan
Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина Как сервису по выгулу домашних животных «Собака-гуляка» пришлось менять бизнес-модель из-за карантина

Собаки в период карантина стали новым золотом — с ними официально можно гулять

Forbes
Ход Козыревым Ход Козыревым

Почему Михаил Козырев не может гордиться своим культовым саундтреком к «Брату 2»

Esquire
Сменить декорации. Как новая реальность заставит нас пересмотреть старые схемы лидерства Сменить декорации. Как новая реальность заставит нас пересмотреть старые схемы лидерства

Как отказ от привычных схем позволяет оставаться эффективным руководителем

Forbes
Настало время придумывать наряды для симов Настало время придумывать наряды для симов

Гардеробу персонажей Sims 4 можно только позавидовать.

GQ
Ленин вне Мавзолея Ленин вне Мавзолея

Как и почему современное искусство оживляет образ вождя мирового пролетариата

Weekend
Экологика Экологика

Знакомьтесь: самые ответственные российские марки

Vogue
Почему ребенок занимается самоповреждением и как ему помочь Почему ребенок занимается самоповреждением и как ему помочь

Почему некоторые подростки наносят себе порезы

Psychologies
Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц Не день жестянщика. Почему 80% автосервисов в России разорятся через месяц

Карантин поставил под угрозу десятки тысяч компаний по ремонту автомобилей

Forbes
История летчика, который на спор дважды приземлился на улицах Нью-Йорка пьяным История летчика, который на спор дважды приземлился на улицах Нью-Йорка пьяным

На дворе стояла теплая сентябрьская ночь 1956 года

Maxim
Какая древность! Какая древность!

Планируем маршрут по древнейшим городам страны

Лиза
Открыть в приложении