在一个典型的vLUME工作空间中执行成熟神经元的DBScan分析。
在一个典型的vLUME工作空间中执行成熟神经元的DBScan分析。
来源:亚历山大·科特勤描述过
16.10.2020•

虚拟现实技术允许科学家在细胞内“行走”

虚拟现实软件可以让研究人员“走”进去,分析单个细胞,可以用来理解生物学的基本问题,并开发新的疾病治疗方法。

这个名为vLUME的软件是由剑桥大学的科学家开发的三维图像分析软件Lume VR有限公司它允许在虚拟现实中可视化和分析超分辨率的显微镜数据,并可用于研究从单个蛋白质到整个细胞的一切。

超分辨率显微镜通过使用巧妙的物理技巧,绕过光衍射的限制,使得获得纳米尺度的图像成为可能。这使得研究人员能够观察分子过程的发生。然而,一个问题是缺乏在三维中可视化和分析这些数据的方法。这项研究的负责人、剑桥大学化学系的史蒂芬·f·李博士说:“生物学是以3D的方式进行的,但迄今为止,人们很难以一种直观的、身临其境的方式与2D电脑屏幕上的数据互动。”“直到我们开始在虚拟现实中看到我们的数据,一切才变得井井有条。”

vLUME项目始于Lee和他的团队在伦敦科学博物馆的公众参与活动上会见了Lume VR的创始人。Lee的团队在超分辨率显微镜方面有专业知识,而Lume的团队专门研究空间计算和数据分析,他们一起能够将vLUME开发成一个强大的新工具,用于探索复杂的数据集虚拟现实。

“vLUME是一款革命性的成像软件,它将人类带入了纳米级,”Lume的首席执行官Alexandre Kitching说。“它允许科学家在虚拟现实环境中实时可视化、提问并与3D生物数据交互,以更快地找到生物问题的答案。”这是新发现的新工具。”

以这种方式查看数据可以激发新的主动性和想法。例如,Anoushka Handa——李所在团队的一名博士生——使用该软件对从她自己的血液中提取的免疫细胞进行成像,然后在虚拟现实中站在她自己的细胞中。“这太不可思议了——它给了你一个完全不同的视角来看待你的工作,”她说。

神经元的Spectrin支架(Leterrier Lab, Marseille, France)成像于…
神经元中的Spectrin支架(Leterrier Lab, Marseille,法国)在vLume中成像,z方向着色。成熟神经元(培养35天)固定,用抗β 2-光谱素一抗标记,然后用抗小鼠二抗偶联Alexa Fluor 647。
来源:亚历山大·科特勤描述过

该软件允许加载数百万个数据点的多个数据集,并使用内置的集群在复杂的数据中找到模式算法.这些发现可以通过软件中的图像和视频功能与全世界的合作者分享。“超分辨率显微镜生成的数据是极其复杂的,”Kitching说。“对科学家来说,对这些数据进行分析可能非常耗时。通过使用vLUME,我们成功地大大减少了等待时间,从而实现了更快速的测试和分析。”

该团队主要使用vLUME与生物数据集,如神经元、免疫细胞或癌细胞。例如,李的团队一直在研究抗原细胞如何在体内引发免疫反应。Lee说:“通过对vLUME中的数据进行分割和查看,我们很快就能够排除某些假设,并提出新的假设。”该软件允许研究人员以新的方式探索、分析、分割和共享他们的数据。你所需要的只是一个VR头盔。”

详情发表在杂志上自然方法

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