物理学家Richard Feynman在1959年加州理工学院的演讲中激励听众研发更强大的显微镜,以便生物学家探索微观世界。科幻电影《奇幻之旅》中,潜艇队员缩小至微观尺寸进入人体执行任务。如今,科学家们结合了这些愿景,形成了一种虚拟现实体验。在《自然医学》上发表的一篇论文中,研究人员描述了一款使科学家能够使用VR头盔进入细胞内部探索的新型软件。
这款软件将超分辨显微镜拍摄的二维数据转换为三维沉浸式可视化图像,可能帮助研究人员更好地了解细胞内部运作和疾病的成因。剑桥大学的生物物理化学家Steven Lee与3D图像分析公司Lume VR合作创建了这款软件。该软件允许科学家切割并操纵感兴趣的子区域视图,观察健康区域与患病区域的结构差异,以了解疾病的成因。
超分辨率显微镜在2014年获得诺贝尔化学奖,允许研究人员以5到10纳米的分辨率成像生物结构。vLUME软件将超分辨率图像的数据渲染为点云,进行探索和分割,使用聚类算法分析复杂数据集,找到生物结构的模式。该软件将免费提供给学术界使用,用户只需一个VR头盔。研究人员已经在使用该工具了解免疫细胞如何识别感染的细胞和蛋白质错误折叠。
未来,该技术可能与数学建模、模拟甚至机器人等多学科互动,增强对分子世界的理解。