Forschungsteams der Carnegie Mellon University und des Benaroya Research Institute am Virginia Mason haben eine nanoskalige Bildgebungstechnik mit Virtual-Reality-Technologie entwickelt. Dabei kombinieren sie die so genannte Expansionsmikroskopie mit Virtual Reality und können so Zellstrukturen vergrössern, erforschen und analysieren.
Forscher der Carnegie Mellon University und von Virginia Mason lassen Wissenschaftler mit Hilfe von VR „in“ die Zellen gehen. Mit der Expansionsmikroskopie zusammen können so beliebige Struktuen vergrössert werden, so dass die Nutzer sich detailliert umsehen können. Diese Technologie geht weit über die Möglichkeiten der herkömmlichen Lichtmikroskopie hinaus.
Die Entwicklung dieser Technologien wurde von der Bill & Melinda Gates Foundation finanziert und soll das Verständnis für Infektions- und Autoimmunerkrankungen beschleunigen. Je mehr man also über die Zellstrukturen weiss, desto besser können Diagnosen gestellt sowie Präventions- und Behandlungsmethoden entwickelt werden.
Um die neue Technik anzuwenden werden Biopsieproben mit Zellgewebe entnommen und chemisch in wasserlösliche Hydrogele umgewandelt. Anschliessend wird das Gewebe gelockert und um das 100-fache des Volumens ausgedehnt. Die Gewebe und Moleküle innerhalb der Probe können dann markiert, abgebildet und zu einem komplexen Datensatz zusammengestellt werden. Die Daten sind jedoch so gross, dass heutige Technologien sie kaum interpretieren können. Um dieses Problem zu lösen, wurde die Kombination aus Expansionsmikroskopie und der Virtual-Reality-Technik entwickelt.
Alle Wissenschaftler haben Zugriff
Durch die speziell für diesen Zweck entwickelte VR-Technologie können die Forscher die ursprünglich 2D-Expansionsmikroskopie-Bilder in 3D sehen und erhalten so eine 360-Grad-Ansicht des Gewebes. Ziel ist es, dass das VR-Tool, genannt ExMicroVR, auf Open Source Plattformen mit anderen Forschern geteilt wird, so dass auch sie neue Details zu Krankheiten und Diagnosen einsehen können. Jeder Wissenschaftler soll Zugriff darauf bekommen und sich weiterbilden können. Man soll sogar kollaborativ mit bis zu sechs Leuten an einem solchen VR-Gewebe arbeiten können.
“Das ist die Zukunft, wie Wissenschaftler mit komplexen Daten umgehen können. Es ist eine immersive Erfahrung. Sie haben die Freiheit, die Daten aus jedem Blickwinkel und an jedem Ort zu betrachten.”
Quelle:
VR und Mikroskopie helfen Wissenschaftlern Krankheiten zu verstehen