{{{sourceTextContent.title}}}

Neue VR-Software ermöglicht es Wissenschaftlern, innerhalb von Zellen zu 'gehen'

{{{sourceTextContent.subTitle}}}

Neue Technologie ermöglicht es, Mikroskopiedaten in virtueller Realität zu visualisieren und zu analysieren, und kann zur Untersuchung von einzelnen Proteinen bis hin zu ganzen Zellen verwendet werden

{{{sourceTextContent.description}}}

Eine Virtual-Reality-Software, die es den Forschern erlaubt, in das Innere zu "gehen" und einzelne Zellen zu analysieren, könnte dazu dienen, grundlegende Probleme der Biologie zu verstehen und neue Behandlungsmethoden für Krankheiten zu entwickeln.

Die Software mit dem Namen vLUME wurde von Wissenschaftlern der Universität Cambridge und der 3D-Bildanalyse-Softwarefirma Lume VR Ltd. entwickelt. Sie ermöglicht es, hochauflösende Mikroskopiedaten in virtueller Realität zu visualisieren und zu analysieren, und kann zur Untersuchung von einzelnen Proteinen bis hin zu ganzen Zellen verwendet werden. Einzelheiten werden in der Zeitschrift Nature Methods veröffentlicht.

Die Superauflösungs-Mikroskopie, die 2014 mit dem Nobelpreis für Chemie ausgezeichnet wurde, ermöglicht es, Bilder im Nanobereich zu erhalten, indem die Grenzen der Lichtbeugung durch geschickte Tricks der Physik umgangen werden. Auf diese Weise konnten Forscher molekulare Prozesse beobachten, während sie ablaufen. Ein Problem war jedoch das Fehlen von Möglichkeiten, diese Daten in drei Dimensionen zu visualisieren und zu analysieren.

"Biologie findet in 3D statt, aber bisher war es schwierig, mit den Daten auf einem 2D-Computerbildschirm auf intuitive und immersive Weise zu interagieren", sagte Dr. Steven F. Lee vom Cambridge Department of Chemistry, der die Forschung leitete. "Erst als wir anfingen, unsere Daten in virtueller Realität zu sehen, hat sich alles an Ort und Stelle eingeklickt"

Das vLUME-Projekt begann, als Lee und seine Gruppe sich mit den Lume VR-Gründern bei einer öffentlichen Veranstaltung im Science Museum in London trafen. Während Lees Gruppe über Fachwissen im Bereich der Superauflösungsmikroskopie verfügte, spezialisierte sich das Team von Lume auf räumliches Rechnen und Datenanalyse, und gemeinsam waren sie in der Lage, vLUME zu einem leistungsstarken neuen Werkzeug für die Erforschung komplexer Datensätze in virtueller Realität zu entwickeln.

"vLUME ist eine revolutionäre Bildgebungssoftware, die den Menschen in den Nanobereich bringt", sagte Alexandre Kitching, CEO von Lume. "Sie ermöglicht es Wissenschaftlern, biologische 3D-Daten in Echtzeit zu visualisieren, zu befragen und mit ihnen zu interagieren - und das alles in einer Virtual-Reality-Umgebung, um schneller Antworten auf biologische Fragen zu finden. Es ist ein neues Werkzeug für neue Entdeckungen"

Die Betrachtung von Daten auf diese Weise kann neue Initiativen und Ideen anregen. Anoushka Handa zum Beispiel - eine Doktorandin aus Lees Gruppe - nutzte die Software, um eine Immunzelle aus ihrem eigenen Blut abzubilden, die dann in ihrer eigenen Zelle in virtueller Realität stand. "Es ist unglaublich - es gibt Ihnen eine ganz andere Perspektive auf Ihre Arbeit", sagte sie.

Die Software ermöglicht das Laden mehrerer Datensätze mit Millionen von Datenpunkten und findet mit Hilfe eingebauter Clustering-Algorithmen Muster in den komplexen Daten. Diese Ergebnisse können dann mit Hilfe der Bild- und Videofunktionen der Software mit Mitarbeitern weltweit ausgetauscht werden.

"Daten, die mit Superauflösungsmikroskopie erzeugt werden, sind extrem komplex", sagte Kitching. "Für Wissenschaftler kann die Analyse dieser Daten sehr zeitaufwändig sein. Mit vLUME ist es uns gelungen, diese Wartezeit erheblich zu verkürzen und damit schnellere Tests und Analysen zu ermöglichen", so Kitching

Das Team verwendet vLUME hauptsächlich mit biologischen Datensätzen, wie Neuronen, Immunzellen oder Krebszellen. Lee's Gruppe hat zum Beispiel untersucht, wie Antigenzellen eine Immunantwort im Körper auslösen. "Durch die Segmentierung und Betrachtung der Daten in vLUME konnten wir schnell bestimmte Hypothesen ausschließen und neue Hypothesen aufstellen", sagte Lee. Mit dieser Software können Forscher ihre Daten auf neue Art und Weise erforschen, analysieren, segmentieren und austauschen. Alles, was Sie brauchen, ist ein VR-Headset"

{{medias[39125].title}}

{{medias[39125].description}}