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

Передний край науки Передний край науки

Последние новости с научных полей

Naked Science
Оккупация и сопротивление Оккупация и сопротивление

Ответы на вопросы об оккупации и силах сопротивления Второй мировой войны

Дилетант
Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев Обезлесение Европы связали с миграцией индоевропейцев

Распространение генома представителей ямной культуры совпало с поредением лесов

N+1
11 фильмов с потрясающей атмосферой, способных заменить путешествие 11 фильмов с потрясающей атмосферой, способных заменить путешествие

Эти фильмы буквально созданы для того, чтобы окунуться в атмосферу других стран

Esquire
Матильда Шнурова — о правильном питании и ценах на ЗОЖ-меню Матильда Шнурова — о правильном питании и ценах на ЗОЖ-меню

Матильда Шнурова о своем новом проекте, ЗОЖ-питании и гендерной принадлежности

РБК
Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов Тень жизни: гипотезы о происхождении вирусов

Что было первым – вирусы, или клетки, на которых они паразитируют?

Популярная механика
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
Пэн Дженофф: История сироты Пэн Дженофф: История сироты

Отрывок из романа Пэм Дженофф, в котором Ноа находит пристанище в цирке

СНОБ
Прагматики не взрослеют Прагматики не взрослеют

Откуда у молодежи деньги берутся?

Огонёк
Что из себя представляет современная космическая мода Что из себя представляет современная космическая мода

Об отличных «космических» вещах, которые можно носить хоть каждый день

GQ
Не удалось спасти брак, но не жалею, что так долго пыталась Не удалось спасти брак, но не жалею, что так долго пыталась

Люди, пережившие развод, часто сожалеют о том, что долго тянули с решением

Psychologies
Как пережить онлайн-обучение своего ребенка и не сойти с ума Как пережить онлайн-обучение своего ребенка и не сойти с ума

Как вести себя родителям, которые оказались заперты дома с детьми

Psychologies
Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии Забудьте про жизнь на 26 000 рублей в месяц: каким будет новый застой после пандемии

Режим самоизоляции придает нынешнему кризису новые черты

Forbes
Цифры Цифры

Занимательные факты в цифрах

Naked Science
Большие проблемы крохотного динозавра Большие проблемы крохотного динозавра

Динозавр размером с колибри оказался ящерицей

N+1
«Такого никогда не было»: что означает отрицательная цена на американскую нефть «Такого никогда не было»: что означает отрицательная цена на американскую нефть

Впервые в истории цены на нефть марки WTI стали отрицательными

Forbes
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
Посмотрите фильм «Безупречный» ради Хью Джекмана: это его лучшая роль Посмотрите фильм «Безупречный» ради Хью Джекмана: это его лучшая роль

Хью Джекман блестяще сыграл противоречивого героя в фильме «Безупречный»

GQ
От Райкина до Хованского: история российского юмора в лицах От Райкина до Хованского: история российского юмора в лицах

История развития российского юмора за последние 80 лет

Esquire
Элементарно, Ватсон! Элементарно, Ватсон!

У нас лучшие Шерлок Холмс и доктор Ватсон

Лиза
Лучше — не дома: что делать, если вы столкнулись с домашним насилием на карантине Лучше — не дома: что делать, если вы столкнулись с домашним насилием на карантине

Что делать, если вы обнаружили в своем партнере абьюзера?

Esquire
Крах на бумаге: почему не было нефти по минус $37 Крах на бумаге: почему не было нефти по минус $37

Что же за явление мы увидели 20 апреля 2020 года

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

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

Maxim
Российские инженеры создали первую точную реконструкцию самолета Ла-5 Российские инженеры создали первую точную реконструкцию самолета Ла-5

Ла-5 — единственный массовый цельнодеревянный истребитель Второй мировой войны

Популярная механика
Что такое кэшбэк простыми словами: как им пользоваться и как это работает Что такое кэшбэк простыми словами: как им пользоваться и как это работает

Бонусы, которые пора начать юзать

Playboy

Актриса Эмбер Херд скандально известна как бывшая жена Джонни Деппа

Cosmopolitan
«Мы кормим врачей, а заказы для них кормят нас»: как еда для медиков в Коммунарке спасает пекарню от разорения «Мы кормим врачей, а заказы для них кормят нас»: как еда для медиков в Коммунарке спасает пекарню от разорения

Фьючерсы на пирожки, антикризисное меню, поставки еды в Коммунарку

Forbes
Гены выживших видов не дали достоверной информации о вымираниях прошлого Гены выживших видов не дали достоверной информации о вымираниях прошлого

Способ определять скорость появления новых видов и вымирания старых

N+1
На чистом энтузиазме: как топ-менеджер Warner Brothers построила успешную карьеру в индустрии развлечений На чистом энтузиазме: как топ-менеджер Warner Brothers построила успешную карьеру в индустрии развлечений

Топ-менеджер Warner Brothers: как стать незаменимым специалистом в своем деле

Forbes
Ты мой кумир! Ты мой кумир!

Вспоминаем, от кого мы сходили с ума в 1990-х годах

Лиза
Открыть в приложении