Perangkat lunak realitas virtual baru memungkinkan para ilmuwan untuk 'berjalan' di dalam sel
Soft

Perangkat lunak realitas virtual baru memungkinkan para ilmuwan untuk ‘berjalan’ di dalam sel


Analisis DBScan dilakukan pada neuron dewasa di ruang kerja vLUME yang khas. Kredit: Alexandre Kitching

Perangkat lunak realitas virtual yang memungkinkan peneliti untuk ‘berjalan’ di dalam dan menganalisis sel individu dapat digunakan untuk memahami masalah mendasar dalam biologi dan mengembangkan pengobatan baru untuk penyakit.

Perangkat lunak, yang disebut vLUME, dibuat oleh para ilmuwan di Universitas Cambridge dan perusahaan perangkat lunak analisis gambar 3-D Lume VR Ltd. Hal ini memungkinkan data mikroskop resolusi-super untuk divisualisasikan dan dianalisis dalam realitas virtual, dan dapat digunakan untuk mempelajari segalanya dari protein individu ke seluruh sel. Rincian dipublikasikan di jurnal Metode Alam.

Mikroskopi resolusi-super, yang dianugerahi Hadiah Nobel untuk Kimia pada tahun 2014, memungkinkan untuk memperoleh gambar pada skala nano dengan menggunakan trik-trik fisika yang cerdas untuk menyiasati batasan yang diberlakukan oleh difraksi cahaya. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk mengamati proses molekuler yang terjadi. Namun, masalahnya adalah kurangnya cara untuk memvisualisasikan dan menganalisis data ini dalam tiga dimensi.

“Biologi terjadi dalam 3-D, tetapi hingga saat ini sulit untuk berinteraksi dengan data pada layar komputer 2-D secara intuitif dan imersif,” kata Dr. Steven F. Lee dari Departemen Kimia Cambridge, yang memimpin penelitian. “Baru setelah kami mulai melihat data kami dalam realitas virtual, semuanya menjadi tepat.”

Proyek vLUME dimulai ketika Lee dan grupnya bertemu dengan pendiri Lume VR di acara pertunangan publik di Science Museum di London. Sementara kelompok Lee memiliki keahlian dalam mikroskop resolusi super, tim dari Lume mengkhususkan diri dalam komputasi spasial dan analisis data, dan bersama-sama mereka dapat mengembangkan vLUME menjadi alat baru yang kuat untuk menjelajahi kumpulan data kompleks dalam realitas virtual.

Perangkat lunak realitas virtual baru memungkinkan para ilmuwan untuk'berjalan' di dalam sel

Perancah spektrin di neuron (Leterrier Lab, Marseille, Prancis) dicitrakan dalam vLume, diwarnai ke arah z. Neuron dewasa (35 hari dalam kultur) difiksasi dan diberi label dengan antibodi primer anti-beta2-spektrin, kemudian antibodi sekunder anti-tikus digabungkan dengan Alexa Fluor 647. Kredit: Alexandre Kitching

“vLUME adalah perangkat lunak pencitraan revolusioner yang membawa manusia ke dalam skala nano,” kata Alexandre Kitching, CEO Lume. “Ini memungkinkan para ilmuwan untuk memvisualisasikan, mempertanyakan, dan berinteraksi dengan data biologis 3-D, secara real time, semuanya dalam lingkungan realitas virtual, untuk menemukan jawaban atas pertanyaan biologis lebih cepat. Ini adalah alat baru untuk penemuan baru.”

Melihat data dengan cara ini dapat merangsang inisiatif dan ide baru. Misalnya, Anoushka Handa — seorang Ph.D. siswa dari kelompok Lee — menggunakan perangkat lunak untuk menggambarkan sel kekebalan yang diambil dari darahnya sendiri, dan kemudian berdiri di dalam selnya sendiri dalam realitas virtual. “Luar biasa — ini memberi Anda perspektif yang sama sekali berbeda tentang pekerjaan Anda,” katanya.

Perangkat lunak ini memungkinkan beberapa kumpulan data dengan jutaan titik data untuk dimuat dan menemukan pola dalam data kompleks menggunakan algoritme pengelompokan bawaan. Temuan ini kemudian dapat dibagikan dengan kolaborator di seluruh dunia menggunakan fitur gambar dan video di perangkat lunak.

“Data yang dihasilkan dari mikroskop resolusi super sangat kompleks,” kata Kitching. “Bagi para ilmuwan, menjalankan analisis pada data ini bisa sangat memakan waktu. Dengan vLUME, kami telah berhasil mengurangi waktu tunggu tersebut sehingga memungkinkan pengujian dan analisis yang lebih cepat.”

Tim tersebut sebagian besar menggunakan vLUME dengan kumpulan data biologis, seperti neuron, sel kekebalan, atau sel kanker. Misalnya, kelompok Lee telah mempelajari bagaimana sel antigen memicu respons imun dalam tubuh. “Melalui segmentasi dan melihat data di vLUME, kami dengan cepat dapat mengesampingkan hipotesis tertentu dan mengusulkan yang baru,” kata Lee. Perangkat lunak ini memungkinkan peneliti untuk mengeksplorasi, menganalisis, membagi, dan membagikan data mereka dengan cara baru. Yang Anda butuhkan hanyalah headset VR. ”


Mikroskopi ekspansi dan realitas maya menerangi cara-cara baru untuk mencegah dan mengobati penyakit


Informasi lebih lanjut:
vLUME: Realitas virtual 3D untuk mikroskop lokalisasi molekul tunggal, Metode Alam (2020). DOI: 10.1038 / s41592-020-0962-1

Disediakan oleh University of Cambridge

Kutipan: Perangkat lunak realitas virtual baru memungkinkan para ilmuwan untuk ‘berjalan’ di dalam sel (2020, 12 Oktober) diambil 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-10-virtual-reality-software-scientists-cells.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Togel Sidney