1966年の映画では 素晴らしい航海、米国の潜水艦とその乗組員が顕微鏡サイズまで縮小され、昏睡状態の人の体内に注射される 生命を脅かす脳内の血栓を破壊するために米国に亡命したソ連の医師。 人生。 それ以来、多くの場合、ある種の医学的課題を解決するために、人々をミクロスケールに縮小できるというアイデアが、大衆文化のさまざまな部分に浸透してきました。 しかし、現時点ではまだ現実化していません。
残念なことに、科学者や技術者はまだ現実のシュリンク レイを開発していません。 しかし、英国のケンブリッジ大学と3D画像解析ソフトウェア会社の研究者らは、 ルメVR を使用する方法を思いつきました バーチャルリアリティ 研究者が生物学におけるいくつかの根本的な問題をより深く理解し、その過程でより良い治療法を開発する方法を学ぶために、個々の細胞内を「歩き回る」ことができるようにするためです。
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「生物学は 3D で発生し、2D 画面上で 3D データを視覚化することには制限があります。」 スティーブン・リーケンブリッジ大学化学科の生物物理化学の読者であり、リー研究所のリーダーでもある同氏はデジタル・トレンドに語った。 「データを VR 環境に実装することで、データ内を直感的に歩き回り、1 つの設定で 3 つの次元すべてを表示できるようになります。 [当社のソフトウェア] vLUME を使用すると、他の方法では時間がかかるであろうアーティファクト、クラスター、およびさまざまな特性を VR で即座に視覚化できます。」
たとえば、自分の血液から免疫細胞を画像化し、その周囲を 3 次元で観察できるのは確かに印象的です。 巨大なサイズの単一細胞を探索するというアイデアは奇妙に聞こえるかもしれませんが、理解のプロセスを軽減するのに役立ちます。 抽象化して研究者に、抗原細胞がこれまで想像もできなかった体内の免疫反応を引き起こす様子を観察するなどのことをさせます。 規模。
顕微鏡画像を三次元環境に変える
ご想像のとおり、この視覚化プロセスは非常に複雑です。 このプロジェクトの別の研究者で、前述の免疫細胞の実証を行ったアヌーシュカ・ハンダ氏は、このアプローチでは 超解像度イメージングと呼ばれる技術。画像を 1 点ずつ構築することで、平面の顕微鏡画像を探索可能な 3D 画像に変換します。 時間。
「典型的な画像には、ローカリゼーションと呼ばれる何百万もの個別の点が含まれています」と半田氏は Digital Trends に語った。 「これにより、従来の画像処理よりも高い空間解像度で生物学を観察できるようになります。 これらの局在のそれぞれは、個々の蛍光分子に結合した単一のタンパク質 [または] 単一の抗体であるかにかかわらず、対象となる特定の生体分子を表します。 次に、2D 画像からこれらのプローブの位置を 3D で決定できるようにする特別な光学素子を使用します。 これは『二重らせん点広がり関数』と呼ばれます。」
これらのローカリゼーションが処理されて特定されると、ファイルを VR 表示システムにアップロードして、vLUME で開くことができます。
「将来の方向性としては、多数のユーザーが同じ環境内で vLUME を使用できるようにするマルチユーザー ツールの組み込みが含まれる可能性があります」と Lee 氏は述べています。 「これにより、研究者はリモートでデータを迅速に操作できるようになり、パンデミックを考慮するとさらに便利になりました。 さらに、複雑な 3D データをより深く理解できるよう、機械学習の集中トレーニング方法などの高度なコンピューティング イメージング ツールを組み込むことも検討しています。」
その仕事を説明した論文は、 最近Nature Methods誌に掲載されました.
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