VR permite que cientistas ‘andem’ dentro de suas próprias células

No filme de 1966 Viagem Fantástica, um submarino dos EUA e sua tripulação são reduzidos a um tamanho microscópico e injetados no corpo de um comatoso Médico soviético que desertou para os EUA, num esforço para destruir um coágulo sanguíneo no seu cérebro que ameaça a sua vida. Desde então, a ideia de ser capaz de reduzir as pessoas à microescala, muitas vezes para resolver algum tipo de desafio médico, penetrou em várias partes da cultura popular. Mas ainda não na realidade.

Infelizmente, os cientistas e engenheiros ainda não desenvolveram um raio de contração real. Mas investigadores da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e de uma empresa de software de análise de imagens 3D Lume VR criaram um método que usa realidade virtual permitir aos investigadores “andar” dentro de células individuais para compreender melhor alguns problemas fundamentais da biologia e, no processo, aprender a desenvolver melhores tratamentos.

“A biologia ocorre em 3D e a visualização de dados 3D em uma tela 2D é restritiva”,

Ser capaz, por exemplo, de obter imagens de uma célula imunológica do seu próprio sangue e depois observá-la em três dimensões é certamente impressionante. Por mais estranha que possa parecer a ideia de explorar uma única célula de tamanho gigante, ela pode ajudar a tornar o processo de compreensão menos complexo. abstrair e permitir que os pesquisadores façam coisas como observar como as células antígenos desencadeiam respostas imunológicas no corpo de uma forma até então inimaginável escala.

Transformando imagens de microscópio em um ambiente tridimensional

Como você pode esperar, esse processo de visualização é bastante complexo. Anoushka Handa, outra pesquisadora do projeto, que realizou a citada demonstração de células imunológicas, explicou que a abordagem utiliza um técnica chamada imagem de super-resolução, que transforma uma imagem de microscópio plana em uma imagem 3D explorável, construindo uma imagem um ponto por vez. tempo.

“Uma imagem típica contém milhões de pontos individuais, chamados de localização”, disse Handa ao Digital Trends. “Isso nos permite visualizar a biologia em resoluções espaciais mais altas do que seria possível com imagens convencionais. Cada uma dessas localizações representa uma molécula biológica específica de interesse, seja uma única proteína [ou] um único anticorpo, ligado a uma molécula fluorescente individual. [Então] usamos um elemento óptico especial que permite determinar a posição dessas sondas em 3D, a partir de uma imagem 2D. Isso é [chamado] de ‘função de propagação de pontos de dupla hélice’”.

Depois que essas localizações forem processadas e identificadas, o arquivo poderá ser carregado no sistema de visualização VR e aberto no vLUME.

“Direções futuras podem incluir a incorporação de uma ferramenta multiusuário para que vários usuários possam usar o vLUME no mesmo ambiente”, disse Lee. “Isso permite que os pesquisadores interajam rapidamente com seus dados remotamente, o que, dada a pandemia, está se tornando mais útil. Além disso, estamos buscando incorporar ferramentas avançadas de imagem computacional, como métodos de treinamento focados em aprendizado de máquina, para ajudar a compreender melhor dados 3D complexos.”

Um artigo descrevendo o trabalho foi publicado recentemente na revista Nature Methods.

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