Программное обеспечение виртуальной реальности, которое позволяет исследователям "ходить" внутри и анализировать отдельные клетки, может быть использовано для понимания фундаментальных проблем биологии и разработки новых методов лечения заболеваний.

Программное обеспечение, получившее название vLUME, было создано учеными Кембриджского университета и компанией 3-D image analysis software Lume VR Ltd. Он позволяет визуализировать и анализировать данные микроскопии сверхразрешения в виртуальной реальности и может быть использован для изучения всего-от отдельных белков до целых клеток. Подробности опубликованы в журнале Nature Methods.

Сверхразрешающая микроскопия, получившая Нобелевскую премию по химии в 2014 году, позволяет получать изображения на наноуровне, используя хитроумные приемы физики, чтобы обойти ограничения, накладываемые дифракцией света. Это позволило исследователям наблюдать молекулярные процессы, как они происходят. Однако проблема заключалась в отсутствии способов визуализации и анализа этих данных в трех измерениях.

"Биология происходит в трехмерном пространстве, но до сих пор было трудно взаимодействовать с данными на экране 2-D компьютера интуитивно и захватывающе",-сказал доктор Стивен Ф. ли из Химического факультета Кембриджа, который возглавлял исследование. "Только когда мы начали видеть наши данные в виртуальной реальности, все встало на свои места."

Проект vLUME начался, когда Ли и его группа встретились с основателями Lume VR на публичном мероприятии в Музее науки в Лондоне. В то время как группа ли обладала опытом в области микроскопии сверхразрешения, команда из Lume специализировалась на пространственных вычислениях и анализе данных, и вместе они смогли превратить vLUME в мощный новый инструмент для изучения сложных наборов данных в виртуальной реальности.

"vLUME-это революционное программное обеспечение для визуализации, которое выводит людей в наноуровень", - сказал Александр Китчинг, генеральный директор Lume. "Это позволяет ученым визуализировать, задавать вопросы и взаимодействовать с трехмерными биологическими данными в режиме реального времени в среде виртуальной реальности, чтобы быстрее находить ответы на биологические вопросы. Это новый инструмент для новых открытий."

Просмотр данных таким образом может стимулировать новые инициативы и идеи. Например, Анушка Ханда—аспирантка из группы ли—использовала программное обеспечение для изображения иммунной клетки, взятой из ее собственной крови, а затем стояла внутри своей собственной клетки в виртуальной реальности. "Это невероятно—это дает вам совершенно другой взгляд на вашу работу", - сказала она.

Программное обеспечение позволяет загружать несколько наборов данных с миллионами точек данных и находить закономерности в сложных данных с помощью встроенных алгоритмов кластеризации. Затем эти результаты могут быть переданы сотрудникам по всему миру с помощью функций изображения и видео в программном обеспечении.

"Данные, полученные с помощью микроскопии сверхразрешения, чрезвычайно сложны",-сказал Китчинг. "Для ученых проведение анализа этих данных может занять очень много времени. С помощью vLUME нам удалось значительно сократить это время ожидания, что позволило провести более быстрое тестирование и анализ."

Команда в основном использует vLUME с биологическими наборами данных, такими как нейроны, иммунные клетки или раковые клетки. Например, группа ли изучала, как антигенные клетки вызывают иммунный ответ в организме. "Благодаря сегментации и просмотру данных в vLUME мы быстро смогли исключить некоторые гипотезы и предложить новые", - сказал Ли. Это программное обеспечение позволяет исследователям исследовать, анализировать, сегментировать и делиться своими данными по-новому. Все, что вам нужно, - это VR-гарнитура."

ИСТОЧНИК