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

Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Nissan X-Trail — 2021: каким будет новое поколение Nissan X-Trail — 2021: каким будет новое поколение

Разбираем особенности будущего Nissan X-Trail

РБК
«Для вас карантин — это шок, а для нас это обычная жизнь». Эксперты об изоляции семей с аутичными детьми «Для вас карантин — это шок, а для нас это обычная жизнь». Эксперты об изоляции семей с аутичными детьми

Почему опыт особых семей сегодня актуален для всех

СНОБ
«Елизавета II не была большой любительницей балета». Балерина Наталья Осипова о карантине в Лондоне «Елизавета II не была большой любительницей балета». Балерина Наталья Осипова о карантине в Лондоне

Балерина Наталья Осипова о том, почему нельзя смотреть балет в записи

Forbes
Одиночество – сволочь: 10 самых реалистичных фильмов об изоляции Одиночество – сволочь: 10 самых реалистичных фильмов об изоляции

Реалистичное изображение изоляции в фильмах может сильно нервировать

Cosmopolitan
8 по-настоящему безумных ученых 8 по-настоящему безумных ученых

Помимо полезных изобретений ученые порой занимались очень странными вещами

Maxim
11 привычек, которые разрушают наш позвоночник 11 привычек, которые разрушают наш позвоночник

Проверьте, нет ли этих привычек в вашем арсенале?

Cosmopolitan
Химики побили рекорд по ионной проводимости лития для структур аргиродита Химики побили рекорд по ионной проводимости лития для структур аргиродита

Полученный материал успешно испытали в качестве твердого электролита

N+1
Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене» Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене»

Александр Малой о том, с какой стати считает стендаперов лучшими людьми на земле

Esquire
Вылитый папаша! Вылитый папаша!

Если сходство ребенка с отцом раздражает или даже пугает...

Лиза
Основной инстинкт: почему кошки не ладят с собаками Основной инстинкт: почему кошки не ладят с собаками

Как наука объясняет сложные отношения между кошками и собаками

Популярная механика
Мини-арсенал Мини-арсенал

Точнейшие миниатюрные копии стрелкового оружия, из которых можно и пострелять

Популярная механика
Сильная женщина не терпит измен. Судьба Ани Лорак Сильная женщина не терпит измен. Судьба Ани Лорак

В личной жизни Ани Лорак не все так прекрасно, как в ее карьере

Cosmopolitan
7 завораживающих мест на Земле, которые могут стоить вам жизни 7 завораживающих мест на Земле, которые могут стоить вам жизни

В этих популярных местах вероятность расстаться с жизнью крайне высока

Популярная механика
Есть как минимум три причины посмотреть «Тайлер Рейк» Есть как минимум три причины посмотреть «Тайлер Рейк»

Почему стоит посмотреть «Тайлер Рейк» на Netflix

GQ
10 знаковых гаджетов из 1990-х: техно-ностальгия 10 знаковых гаджетов из 1990-х: техно-ностальгия

Ностальгия по 1990-м годам не может обойтись без гаджетов

Популярная механика
Лучи света и вращение Земли: как устроены часы Марселя Бетризе Лучи света и вращение Земли: как устроены часы Марселя Бетризе

Швейцария славится своими банками, складными ножами, сыром и сверхточными часами

Популярная механика
Все, что вам нужно знать о Фриде Кало Все, что вам нужно знать о Фриде Кало

Яркие свидетельства биографии художницы, которые хранит ее дом-музей в Мехико

GQ
Как Ив Кляйн придумал свой синий цвет Как Ив Кляйн придумал свой синий цвет

В день рождения художника Ива Кляйна вспоминаем его вклад в моду и кино

GQ
7 самых ужасных фильмов Николаса Кейджа 7 самых ужасных фильмов Николаса Кейджа

Эти картины доставляют неимоверные муки даже самому фанатичному зрителю

Maxim
Дмитрий Ковпак: Какие уроки извлек Китай из пандемии Дмитрий Ковпак: Какие уроки извлек Китай из пандемии

Как Китай смог справиться с кризисной воронкой

СНОБ
Как перестать осуждать тех, чья реакция на карантин отличается от нашей Как перестать осуждать тех, чья реакция на карантин отличается от нашей

Любовь откроет в нас новые силы и ресурсы, чтобы пережить карантин

Psychologies
Как поддерживать здоровье и контролировать вес на карантине Как поддерживать здоровье и контролировать вес на карантине

Что делать, чтобы поддерживать хорошее самочувствие

РБК
Ты мой сладкий! Ты мой сладкий!

Как не ошибиться при покупке легкого и воздушного ванильного зефира

Лиза
Дарья Мельникова: «Я мечтаю обрести равновесие» Дарья Мельникова: «Я мечтаю обрести равновесие»

Придумщица и бунтарка, мама двух сыновей, жена и актриса

Psychologies
Тучи апокалипсиса: почему мировое виноделие находится на пороге кризиса Тучи апокалипсиса: почему мировое виноделие находится на пороге кризиса

В мировом виноделии складывается апокалиптическая картина

Forbes
«Угандийские неудержимые»: как в Африке снимают боевики за 200 долларов «Угандийские неудержимые»: как в Африке снимают боевики за 200 долларов

Вакаливуд — киностудию из трущоб Уганды, снимающую невероятные фильмы

Maxim
Долина раздора. Как комментируют новый фильм Юрия Дудя о мировой IT-столице Долина раздора. Как комментируют новый фильм Юрия Дудя о мировой IT-столице

Интересные мнения о новом фильме Юрия Дудя о мировой IT-столице

СНОБ
Шедевры отечественного кинематографа, снятые во время войны Шедевры отечественного кинематографа, снятые во время войны

Во время войны были сняты одни из самых пронзительных отечественных кинокартин

Популярная механика
Больше не лезет Больше не лезет

Как вновь ощутить вкус к жизни?

GQ
Открыть в приложении