Im Film von 1966 Fantastische ReiseEin US-U-Boot und seine Besatzung werden auf mikroskopische Größe geschrumpft und in den Körper eines komatösen Menschen injiziert Sowjetischer Arzt, der in die USA übergelaufen ist, um ein Blutgerinnsel in seinem Gehirn zu zerstören, das sein Gehirn bedroht Leben. Seitdem hat die Idee, Menschen auf den Mikromaßstab verkleinern zu können, oft um eine medizinische Herausforderung zu lösen, Eingang in verschiedene Teile der Populärkultur gefunden. Aber noch nicht in die Realität umgesetzt.
Leider müssen Wissenschaftler und Ingenieure immer noch einen echten Schrumpfstrahl entwickeln. Aber Ermittler der britischen Universität Cambridge und eines Softwareunternehmens für 3D-Bildanalyse Lume VR haben eine Methode entwickelt, die verwendet virtuelle Realität um es Forschern zu ermöglichen, im Inneren einzelner Zellen herumzulaufen, um einige grundlegende Probleme der Biologie besser zu verstehen und dabei zu lernen, bessere Behandlungsmethoden zu entwickeln.
Empfohlene Videos
„Biologie findet in 3D statt und die Visualisierung von 3D-Daten auf einem 2D-Bildschirm ist restriktiv.“ Steven Lee, Dozent für biophysikalische Chemie am Department of Chemistry in Cambridge und Leiter des Lee Lab, sagte gegenüber Digital Trends. „Durch die Implementierung von Daten in eine VR-Umgebung kann man intuitiv in seinen Daten herumlaufen und alle drei Dimensionen in einer Umgebung betrachten. [Unsere Software] vLUME ermöglicht Ihnen sofort die Visualisierung von Artefakten, Clustern und verschiedenen Merkmalen in VR, die andernfalls zeitaufwändig wären.“
Die Möglichkeit, beispielsweise eine Immunzelle aus dem eigenen Blut abzubilden und sie dann dreidimensional zu betrachten, ist sicherlich beeindruckend. So seltsam die Idee, eine riesige Einzelzelle zu erforschen, auch klingen mag, sie kann dazu beitragen, den Prozess des Verstehens zu verkürzen abstrahieren und Forscher beispielsweise beobachten lassen, wie Antigenzellen auf bisher unvorstellbare Weise Immunreaktionen im Körper auslösen Skala.
Mikroskopbilder in eine dreidimensionale Umgebung verwandeln
Wie zu erwarten ist, ist dieser Visualisierungsprozess ziemlich komplex. Anoushka Handa, eine weitere Forscherin des Projekts, die die oben erwähnte Demonstration von Immunzellen durchgeführt hat, erklärte, dass der Ansatz a Technik namens Super-Resolution Imaging, die ein flaches Mikroskopbild in ein erforschbares 3D-Bild umwandelt, indem ein Bild Punkt für Punkt aufgebaut wird Zeit.
„Ein typisches Bild enthält Millionen einzelner Punkte, die als Lokalisierung bezeichnet werden“, sagte Handa gegenüber Digital Trends. „Dadurch können wir die Biologie mit einer höheren räumlichen Auflösung betrachten, als dies mit herkömmlicher Bildgebung möglich wäre. Jede dieser Lokalisierungen stellt ein bestimmtes biologisches Molekül von Interesse dar, sei es ein einzelnes Protein [oder] ein einzelner Antikörper, der an ein einzelnes fluoreszierendes Molekül gebunden ist. Wir verwenden [dann] ein spezielles optisches Element, mit dem Sie die Position dieser Sonden in 3D aus einem 2D-Bild bestimmen können. Dies wird als ‚Doppelhelix-Punktausbreitungsfunktion‘ bezeichnet.“
Sobald diese Lokalisierungen verarbeitet und lokalisiert wurden, kann die Datei in das VR-Anzeigesystem hochgeladen und in vLUME geöffnet werden.
„Zukünftige Pläne könnten die Integration eines Multiuser-Tools umfassen, mit dem zahlreiche Benutzer vLUME in derselben Umgebung verwenden können“, sagte Lee. „Dadurch können Forscher aus der Ferne schnell mit ihren Daten interagieren, was angesichts der Pandemie immer nützlicher wird. Darüber hinaus erwägen wir die Integration fortschrittlicher rechnergestützter Bildgebungstools wie gezielter Trainingsmethoden für maschinelles Lernen, um ein besseres Verständnis komplexer 3D-Daten zu ermöglichen.“
Ein Papier, in dem die Arbeit beschrieben wurde, war kürzlich in der Zeitschrift Nature Methods veröffentlicht.
Empfehlungen der Redaktion
- Endlich wissen wir vielleicht, wie Apple sein AR/VR-Headset nennen wird
- HTC möchte Ihre Fahrgemeinschaft in eine VR-Achterbahn verwandeln
- Apple hat möglicherweise gerade das Betriebssystem seines VR-Headsets durchgesickert
- Sie werden Microsofts HoloLens 3 nicht ins Metaversum mitnehmen
- Wie wird Apple sein VR-Headset nennen? Vielleicht haben wir eine Antwort
Werten Sie Ihren Lebensstil aufDigital Trends hilft Lesern mit den neuesten Nachrichten, unterhaltsamen Produktrezensionen, aufschlussreichen Leitartikeln und einzigartigen Einblicken, den Überblick über die schnelllebige Welt der Technik zu behalten.
