En la película de 1966 Viaje fantástico, un submarino estadounidense y su tripulación son reducidos a un tamaño microscópico y inyectados en el cuerpo de un comatoso Médico soviético que desertó a Estados Unidos en un esfuerzo por destruir un coágulo de sangre en su cerebro que amenaza su vida. vida. Desde entonces, la idea de poder reducir a las personas a una microescala, a menudo para resolver algún tipo de desafío médico, se ha abierto camino en varias partes de la cultura popular. Pero, hasta el momento, no se ha hecho realidad.
Lamentablemente, los científicos e ingenieros aún tienen que desarrollar un rayo retráctil en la vida real. Pero investigadores de la Universidad de Cambridge del Reino Unido y una empresa de software de análisis de imágenes 3D Luz VR han ideado un método que utiliza realidad virtual permitir a los investigadores “caminar” dentro de células individuales para comprender mejor algunos problemas fundamentales de la biología y, en el proceso, aprender a desarrollar mejores tratamientos.
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"La biología ocurre en 3D y visualizar datos 3D en una pantalla 2D es restrictivo". Steven Lee, dijo a Digital Trends un lector de química biofísica en el Departamento de Química de Cambridge y líder de The Lee Lab. “Al implementar datos en un entorno de realidad virtual, uno puede recorrer intuitivamente sus datos y ver las tres dimensiones en un solo entorno. [Nuestro software], vLUME, le permite visualizar instantáneamente artefactos, grupos y diversas características en realidad virtual que, de otro modo, consumirían mucho tiempo”.
Ser capaz, por ejemplo, de obtener una imagen de una célula inmunitaria a partir de tu propia sangre y luego observarla en tres dimensiones es ciertamente impresionante. Por extraña que parezca la idea de explorar una única célula de tamaño gigante, puede ayudar a que el proceso de comprensión sea menos complicado. resumir y permitir a los investigadores hacer cosas como observar cómo las células antigénicas desencadenan respuestas inmunes en el cuerpo a un ritmo hasta ahora inimaginable. escala.
Convertir imágenes de microscopio en un entorno tridimensional
Como era de esperar, este proceso de visualización es bastante complejo. Anoushka Handa, otra investigadora del proyecto, que llevó a cabo la demostración de células inmunes antes mencionada, explicó que el enfoque utiliza un técnica llamada imágenes de superresolución, que transforma una imagen de microscopio plana en una explorable en 3D al construir una imagen en un punto en un tiempo.
"Una imagen típica contiene millones de puntos individuales, lo que se denomina localización", dijo Handa a Digital Trends. “Esto nos permite ver la biología con resoluciones espaciales más altas de lo que sería posible con las imágenes convencionales. Cada una de estas localizaciones representa una molécula biológica particular de interés, ya sea una sola proteína [o] un solo anticuerpo, unido a una molécula fluorescente individual. [Luego] utilizamos un elemento óptico especial que permite determinar la posición de estas sondas en 3D, a partir de una imagen en 2D. Esto se llama “función de dispersión de puntos de doble hélice”.
Una vez que estas localizaciones se hayan procesado y identificado, el archivo se puede cargar en el sistema de visualización de realidad virtual y abrir en vLUME.
"Las direcciones futuras podrían incluir la incorporación de una herramienta multiusuario para que numerosos usuarios utilicen vLUME dentro del mismo entorno", dijo Lee. “Esto permite a los investigadores interactuar rápidamente con sus datos de forma remota, lo que, dada la pandemia, se está volviendo más útil. Además, estamos considerando incorporar herramientas avanzadas de computación de imágenes, como métodos de capacitación enfocados para el aprendizaje automático, para ayudar a comprender mejor los datos 3D complejos”.
Un artículo que describe el trabajo fue publicado recientemente en la revista Nature Methods.
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