W filmie z 1966 r Fantastyczna podróżamerykański okręt podwodny i jego załoga zostają zmniejszeni do mikroskopijnych rozmiarów i wstrzyknięci w ciało osoby znajdującej się w śpiączce Radziecki lekarz, który uciekł do Stanów Zjednoczonych, próbując zniszczyć skrzep krwi w mózgu, który zagraża jego życiu życie. Od tego czasu pomysł możliwości skurczenia ludzi do mikroskali, często w celu rozwiązania jakiegoś problemu medycznego, przedostał się do różnych części kultury popularnej. Ale na razie nie w rzeczywistości.
Niestety, naukowcy i inżynierowie wciąż nie opracowali prawdziwego promienia kurczącego. Jednak badacze z brytyjskiego Uniwersytetu w Cambridge i firma zajmująca się oprogramowaniem do analizy obrazów 3D Lume VR wymyślili metodę, która wykorzystuje Wirtualna rzeczywistość umożliwienie naukowcom „spacerowania” po wnętrzach poszczególnych komórek, aby lepiej zrozumieć niektóre podstawowe problemy biologiczne, a przy okazji nauczyć się opracowywać lepsze metody leczenia.
Polecane filmy
„Biologia toczy się w 3D, a wizualizacja danych 3D na ekranie 2D jest restrykcyjna” Stevena Lee, wykładowca chemii biofizycznej na Wydziale Chemii Cambridge i kierownik The Lee Lab, powiedział Digital Trends. „Wdrażając dane w środowisku VR, można intuicyjnie poruszać się po danych, przeglądając wszystkie trzy wymiary w jednym ustawieniu. [Nasze oprogramowanie] vLUME umożliwia natychmiastową wizualizację artefaktów, klastrów i różnych cech w rzeczywistości wirtualnej, co w innym przypadku byłoby czasochłonne.
Możliwość na przykład zobrazowania komórki odpornościowej z własnej krwi, a następnie rozejrzenia się po niej w trzech wymiarach z pewnością robi wrażenie. Choć pomysł badania olbrzymiej pojedynczej komórki może wydawać się dziwny, może pomóc w utrudnieniu procesu zrozumienia abstrakcyjnie i pozwól badaczom robić takie rzeczy, jak obserwowanie, jak komórki antygenowe wyzwalają odpowiedzi immunologiczne w organizmie w sposób dotychczas niewyobrażalny skala.
Przekształcanie obrazów mikroskopowych w trójwymiarowe środowisko
Jak można się spodziewać, proces wizualizacji jest dość złożony. Anoushka Handa, kolejna badaczka biorąca udział w projekcie, która przeprowadziła wspomnianą demonstrację komórek odpornościowych, wyjaśniła, że w podejściu tym wykorzystuje się technika zwana obrazowaniem w super rozdzielczości, która przekształca płaski obraz mikroskopowy w możliwy do eksploracji obraz 3D poprzez budowanie obrazu w jednym punkcie czas.
„Typowy obraz zawiera miliony pojedynczych punktów, zwanych lokalizacją” – Handa powiedziała Digital Trends. „Dzięki temu możemy oglądać biologię w wyższych rozdzielczościach przestrzennych, niż byłoby to możliwe w przypadku konwencjonalnego obrazowania. Każda z tych lokalizacji reprezentuje konkretną cząsteczkę biologiczną będącą przedmiotem zainteresowania, niezależnie od tego, czy jest to pojedyncze białko [lub] pojedyncze przeciwciało związane z pojedynczą cząsteczką fluorescencyjną. [Następnie] używamy specjalnego elementu optycznego, który umożliwia określenie położenia tych sond w 3D na podstawie obrazu 2D. Nazywa się to „funkcją rozproszenia punktu podwójnej helisy”.
Po przetworzeniu i określeniu lokalizacji plik można przesłać do systemu przeglądania VR i otworzyć w vLUME.
„Przyszłe kierunki mogą obejmować włączenie narzędzia dla wielu użytkowników, dzięki któremu wielu użytkowników będzie mogło korzystać z vLUME w tym samym środowisku” – powiedział Lee. „Umożliwia to badaczom szybką i zdalną interakcję z danymi, co w obliczu pandemii staje się coraz bardziej przydatne. Ponadto rozważamy zastosowanie zaawansowanych narzędzi do obrazowania obliczeniowego, takich jak ukierunkowane metody szkoleniowe w zakresie uczenia maszynowego, aby pomóc lepiej zrozumieć złożone dane 3D”.
Artykuł opisujący tę pracę był niedawno opublikowane w czasopiśmie Nature Methods.
Zalecenia redaktorów
- Być może w końcu dowiemy się, jak Apple nazwie swój zestaw słuchawkowy AR/VR
- Celem HTC jest przekształcenie Twojego transportu w kolejkę górską VR
- Apple mogło właśnie ujawnić system operacyjny swoich gogli VR
- Nie zabierzesz Microsoftu HoloLens 3 do metaświata
- Jak Apple nazwie swój zestaw VR? Być może będziemy mieli odpowiedź
Ulepsz swój styl życiaDigital Trends pomaga czytelnikom śledzić szybko rozwijający się świat technologii dzięki najnowszym wiadomościom, zabawnym recenzjom produktów, wnikliwym artykułom redakcyjnym i jedynym w swoim rodzaju zajawkom.
