I filmen fra 1966 Fantastisk reise, en amerikansk ubåt og dens mannskap krympes ned til mikroskopisk størrelse og injiseres inn i kroppen til en komatose Sovjetisk lege som har hoppet av til USA i et forsøk på å ødelegge en blodpropp i hjernen hans som truer hans liv. Siden den gang har ideen om å kunne krympe folk ned til mikroskala, ofte for å løse en slags medisinsk utfordring, kommet inn i ulike deler av populærkulturen. Men foreløpig ikke i virkeligheten.
Dessverre har forskere og ingeniører ennå ikke utviklet en virkelig krympestråle. Men etterforskere fra U.K.s University of Cambridge og programvareselskapet for 3D-bildeanalyse Lume VR har kommet opp med en metode som bruker virtuell virkelighet å la forskere "gå rundt" inne i individuelle celler for bedre å forstå noen grunnleggende problemer i biologi og i prosessen lære å utvikle bedre behandlinger.
Anbefalte videoer
"Biologi forekommer i 3D, og visualisering av 3D-data på en 2D-skjerm er begrenset," Steven Lee, en leser i biofysisk kjemi ved Cambridges avdeling for kjemi og leder av The Lee Lab, fortalte Digital Trends. «Ved å implementere data i et VR-miljø, kan man intuitivt gå rundt i dataene sine og se alle tre dimensjonene i én innstilling. [Vår programvare], vLUME, lar deg umiddelbart visualisere artefakter, klynger og ulike egenskaper i VR som ellers ville vært tidkrevende."
Å kunne for eksempel avbilde en immuncelle fra ditt eget blod og deretter se rundt den i tre dimensjoner er absolutt imponerende. Så rar som ideen om å utforske en enkeltcelle i gigantisk størrelse kan høres ut, kan det bidra til å gjøre prosessen med å forstå mindre abstrahere og la forskere gjøre ting som å se hvordan antigenceller utløser immunresponser i kroppen på en hittil ufattelig skala.
Gjør mikroskopbilder til et tredimensjonalt miljø
Som du kanskje forventer, er denne visualiseringsprosessen ganske kompleks. Anoushka Handa, en annen forsker på prosjektet, som utførte den nevnte immuncelledemonstrasjonen, forklarte at tilnærmingen bruker en teknikk kalt superoppløsningsbilde, som forvandler et flatt mikroskopbilde til et utforskbart 3D-bilde ved å bygge opp et bilde ett punkt på et tid.
"Et typisk bilde inneholder millioner av individuelle punkter, kalt en lokalisering," sa Handa til Digital Trends. "Dette lar oss se biologi med høyere romlig oppløsning enn det som ville vært mulig med konvensjonell avbildning. Hver av disse lokaliseringene representerer et spesielt biologisk molekyl av interesse, enten det er et enkelt protein [eller] enkelt antistoff, bundet til et individuelt fluorescerende molekyl. Vi bruker [da] et spesielt optisk element som gjør at du kan bestemme posisjonen til disse sondene i 3D, fra et 2D-bilde. Dette er [kalt] "dobbel-helix-punktspredningsfunksjonen."
Når disse lokaliseringene er behandlet og identifisert, kan filen lastes opp til VR-visningssystemet og åpnes i vLUME.
"Fremtidige retninger kan inkludere inkorporering av et flerbrukerverktøy for mange brukere for å bruke vLUME i samme miljø," sa Lee. "Dette gjør det mulig for forskere å raskt samhandle med dataene deres eksternt, noe som, gitt pandemien, blir mer nyttig. I tillegg ser vi på å innlemme avanserte databehandlingsverktøy som fokuserte opplæringsmetoder for maskinlæring for å hjelpe bedre å forstå komplekse 3D-data."
Et papir som beskriver arbeidet var nylig publisert i tidsskriftet Nature Methods.
Redaktørenes anbefalinger
- Vi vet kanskje endelig hva Apple vil kalle AR/VR-headsettet sitt
- HTC har som mål å gjøre samkjøringen din til en VR-berg-og-dal-bane
- Apple kan nettopp ha lekket operativsystemet til VR-headsettet
- Du vil ikke ta Microsofts HoloLens 3 inn i metaversen
- Hva vil Apple kalle VR-headsettet sitt? Vi har kanskje et svar
Oppgrader livsstilen dinDigitale trender hjelper leserne å følge med på den fartsfylte teknologiverdenen med alle de siste nyhetene, morsomme produktanmeldelser, innsiktsfulle redaksjoner og unike sniktitter.
