Στην ταινία του 1966 Φανταστικό Ταξίδι, ένα αμερικανικό υποβρύχιο και το πλήρωμά του συρρικνώνονται σε μικροσκοπικό μέγεθος και εγχέονται στο σώμα ενός κωματώδους Σοβιετικός γιατρός που αυτομόλησε στις ΗΠΑ, σε μια προσπάθεια να καταστρέψει έναν θρόμβο αίματος στον εγκέφαλό του που απειλεί τον ΖΩΗ. Από τότε, η ιδέα του να μπορούμε να συρρικνώνουμε τους ανθρώπους σε μικροκλίμακα, συχνά για να λύσουμε κάποιο είδος ιατρικής πρόκλησης, έχει ανοίξει τον δρόμο της σε διάφορα μέρη της λαϊκής κουλτούρας. Αλλά όχι, ακόμη, στην πραγματικότητα.
Δυστυχώς, οι επιστήμονες και οι μηχανικοί δεν έχουν ακόμη αναπτύξει μια πραγματική συρρίκνωση ακτίνας. Αλλά ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ του Ηνωμένου Βασιλείου και την εταιρεία λογισμικού ανάλυσης 3D εικόνας Lume VR έχουν καταλήξει σε μια μέθοδο που χρησιμοποιεί Εικονική πραγματικότητα να επιτρέψει στους ερευνητές να «περπατούν» μέσα σε μεμονωμένα κύτταρα προκειμένου να κατανοήσουν καλύτερα ορισμένα θεμελιώδη προβλήματα στη βιολογία και, στη διαδικασία, να μάθουν να αναπτύσσουν καλύτερες θεραπείες.
Προτεινόμενα βίντεο
"Η βιολογία εμφανίζεται σε 3D και η οπτικοποίηση δεδομένων 3D σε μια οθόνη 2D είναι περιοριστική." Στίβεν Λι, αναγνώστης βιοφυσικής χημείας στο Τμήμα Χημείας του Κέμπριτζ και επικεφαλής του The Lee Lab, είπε στο Digital Trends. «Με την εφαρμογή δεδομένων σε ένα περιβάλλον VR, μπορεί κανείς να περπατήσει διαισθητικά στα δεδομένα του, προβάλλοντας και τις τρεις διαστάσεις σε μία ρύθμιση. [Το λογισμικό μας], το vLUME, σας επιτρέπει να απεικονίσετε στιγμιαία τεχνουργήματα, συμπλέγματα και διάφορα χαρακτηριστικά σε VR που διαφορετικά θα ήταν χρονοβόρα.”
Το να μπορείτε, για παράδειγμα, να απεικονίσετε ένα κύτταρο του ανοσοποιητικού συστήματος από το αίμα σας και στη συνέχεια να κοιτάξετε γύρω του σε τρεις διαστάσεις είναι σίγουρα εντυπωσιακό. Όσο περίεργη κι αν ακούγεται η ιδέα της εξερεύνησης ενός γιγαντιαίου μεγέθους μεμονωμένου κυττάρου, μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της διαδικασίας κατανόησης αφηρημένη και αφήστε τους ερευνητές να κάνουν πράγματα όπως να παρακολουθούν πώς τα αντιγονικά κύτταρα πυροδοτούν ανοσολογικές αποκρίσεις στο σώμα σε ένα αδιανόητο μέχρι στιγμής κλίμακα.
Μετατροπή εικόνων μικροσκοπίου σε τρισδιάστατο περιβάλλον
Όπως θα περίμενε κανείς, αυτή η διαδικασία οπτικοποίησης είναι αρκετά περίπλοκη. Η Anouska Handa, άλλη ερευνήτρια στο έργο, η οποία πραγματοποίησε την προαναφερθείσα επίδειξη κυττάρων του ανοσοποιητικού, εξήγησε ότι η προσέγγιση χρησιμοποιεί ένα τεχνική που ονομάζεται απεικόνιση υπερ-ανάλυσης, η οποία μετατρέπει μια επίπεδη εικόνα μικροσκοπίου σε μια εξερευνήσιμη, τρισδιάστατη, δημιουργώντας μια εικόνα ένα σημείο σε μια χρόνος.
«Μια τυπική εικόνα περιέχει εκατομμύρια μεμονωμένα σημεία, που ονομάζονται εντοπισμός», είπε η Handa στο Digital Trends. «Αυτό μας επιτρέπει να βλέπουμε τη βιολογία σε υψηλότερες χωρικές αναλύσεις από ό, τι θα ήταν δυνατό με τη συμβατική απεικόνιση. Καθένας από αυτούς τους εντοπισμούς αντιπροσωπεύει ένα συγκεκριμένο βιολογικό μόριο ενδιαφέροντος, είτε πρόκειται για μια μοναδική πρωτεΐνη [ή] μεμονωμένο αντίσωμα, δεσμευμένο σε ένα μεμονωμένο φθορίζον μόριο. [Στη συνέχεια] χρησιμοποιούμε ένα ειδικό οπτικό στοιχείο που σας δίνει τη δυνατότητα να προσδιορίσετε τη θέση αυτών των ανιχνευτών σε 3D, από μια εικόνα 2D. Αυτό ονομάζεται «συνάρτηση εξάπλωσης σημείου διπλής έλικας».
Μετά την επεξεργασία και τον εντοπισμό αυτών των τοπικών προσαρμογών, το αρχείο μπορεί να μεταφορτωθεί στο σύστημα προβολής VR και να ανοίξει στο vLUME.
«Οι μελλοντικές οδηγίες θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν την ενσωμάτωση ενός εργαλείου πολλών χρηστών για πολλούς χρήστες να χρησιμοποιούν το vLUME στο ίδιο περιβάλλον», είπε ο Lee. «Αυτό δίνει τη δυνατότητα στους ερευνητές να αλληλεπιδρούν γρήγορα με τα δεδομένα τους εξ αποστάσεως, κάτι που, δεδομένης της πανδημίας, γίνεται πιο χρήσιμο. Επιπλέον, εξετάζουμε την ενσωμάτωση προηγμένων εργαλείων υπολογιστικής απεικόνισης, όπως εστιασμένες μεθόδους εκπαίδευσης για μηχανική μάθηση, για να βοηθήσουμε στην καλύτερη κατανόηση σύνθετων τρισδιάστατων δεδομένων».
Ένα χαρτί που περιγράφει το έργο ήταν που δημοσιεύτηκε πρόσφατα στο περιοδικό Nature Methods.
Συστάσεις των συντακτών
- Τελικά ίσως γνωρίζουμε πώς θα ονομάσει η Apple τα ακουστικά AR/VR
- Η HTC στοχεύει να μετατρέψει το carpool σας σε VR roller coaster
- Η Apple μπορεί να διέρρευσε μόλις το λειτουργικό σύστημα των ακουστικών VR
- Δεν θα μεταφέρετε το HoloLens 3 της Microsoft στο metaverse
- Πώς θα ονομάσει η Apple τα ακουστικά VR της; Ίσως έχουμε μια απάντηση
Αναβαθμίστε τον τρόπο ζωής σαςΤο Digital Trends βοηθά τους αναγνώστες να παρακολουθούν τον γρήγορο κόσμο της τεχνολογίας με όλα τα τελευταία νέα, διασκεδαστικές κριτικές προϊόντων, διορατικά editorial και μοναδικές κρυφές ματιές.
