显微镜和VR照亮治疗疾病的新方法

这些技术的开发分为两个阶段，由比尔和梅林达·盖茨基金会发起的“大挑战”项目提供20万美元资金，将加快研究人员对传染性和自身免疫性疾病的理解，并增强他们开发疾病诊断和预防和治疗方法的能力。

Carnegie Mellon Mellon科学梅隆科学学院的生物科学助理教授Zhao一直在开发膨胀显微镜技术，以物理放大活检，允许研究人员使用标准显微镜在生物样品中看到精细细节。

Zhao使活组织检查样品通过将它们化学转化成水溶性水凝胶来生长大小。然后，他采用一种松散组织的治疗，并允许它们在体积上扩大超过100倍。然后可以将样品中的组织和分子标记，成像和编译成复杂的数据集，以用于研究细胞及其结构之间的相互作用。

然而，该技术的限制是它提取两到三个大小的数量级比当前技术能够解释。为了帮助解决这个问题，盖茨基金会授予对扩展显微镜，并在弗吉尼亚梅森（BRI）的贝纳罗摩研究所开发的虚拟现实技术。

通过专门为此目的开发的VR技术，研究人员将能够在3D中看到和操作最初的2D扩展显微镜图像，给他们提供组织和蛋白质组织和相互作用的360度视图。“在BRI，我们将准备活的传染病和自身免疫性疾病样本，”高级博士后研究员卡罗琳·史蒂芬尼(Caroline Stefani)说。“我们将把这些样本送到卡内基梅隆大学，在那里，他们将放大样本，并把图像发送回BRI，在虚拟现实中观看。”

“这是未来科学家处理复杂数据的方式，”赵说。“这是一种身临其境的体验，就像你坐在数据中一样。你可以自由地从每个角度、每个地点探索你的数据。”

这种虚拟现实技术是由Tom Skillman开发的，他是BRI的前研究技术总监，后来创立了一家虚拟现实公司，沉浸式科学。Skillman说:“我在这项资助中的角色是开发一个软件工具，让科学家通过一种称为‘沉浸式科学’的计算技术来研究疾病，从而理解大量数据。”“将所有数据引入虚拟现实不仅允许科学家看到他们2 d显微镜图像完整的3 d,但与数据交互,选择渠道,调整视图、颜色和对比,抓住和旋转图像的图像快速识别关键方面,耦合回疾病研究。”

最终目标是对于VR工具，称为EXMICROVR™，与其他研究人员一起共享，以及扩展显微镜，以便他们也可以查看疾病过程的新细节，并理解更大，更复杂的数据集。

将扩展显微镜数据转换为VR 3D图像的系统将是价格实惠的，并且可以在发展中国家的研究人员和医生方便地获得。它还将允许最多六人协作和查看同一样本。