如果顯微鏡讓我們能夠在虛擬現(xiàn)實(shí)中瞬間探索血管、神經(jīng)和癌細(xì)胞的 3D 微觀世界會(huì)怎樣?如果它可以在不移動(dòng)樣品的情況下實(shí)時(shí)提供多個(gè)方向的視圖并且工作速度比當(dāng)前技術(shù)快 100 倍會(huì)怎樣?
UT 西南大學(xué)的科學(xué)家與英格蘭和澳大利亞的同事合作，構(gòu)建并測(cè)試了一種新型光學(xué)設(shè)備，可將常用顯微鏡轉(zhuǎn)換為多角度投影成像系統(tǒng)。研究人員說，這項(xiàng)發(fā)明在今天的《自然方法》上的一篇文章中有所描述，可以為先進(jìn)顯微鏡開辟新的途徑。
“這是一種全新的技術(shù)，盡管它的理論基礎(chǔ)可以在舊的計(jì)算機(jī)科學(xué)文獻(xiàn)中找到，”通訊作者Reto Fiolka 博士說。他和合著者凱文·迪恩(Kevin Dean) 博士。，是細(xì)胞生物學(xué)助理教授，在 UT Southwestern 的 Lyda Hill 生物信息學(xué)系。
“就好像你用手拿著生物樣本，旋轉(zhuǎn)它并檢查它，這是一種與樣本交互的非常直觀的方式。通過從兩個(gè)不同的角度快速對(duì)樣本進(jìn)行成像，我們可以交互式地可視化樣本在虛擬現(xiàn)實(shí)中，” UTSW顯微鏡創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室主任迪恩說，該實(shí)驗(yàn)室與整個(gè)校園的研究人員合作開發(fā)利用光學(xué)顯微鏡進(jìn)步的定制儀器。
目前，從顯微鏡獲取 3D 圖像信息需要一個(gè)數(shù)據(jù)密集型過程，其中數(shù)百張標(biāo)本的 2D 圖像被組裝成所謂的圖像堆棧。研究人員解釋說，為了將數(shù)據(jù)可視化，然后將圖像堆棧加載到圖形軟件程序中，該程序執(zhí)行計(jì)算以從計(jì)算機(jī)屏幕上的不同視角形成二維投影。
“這兩個(gè)步驟需要大量時(shí)間，并且可能需要非常強(qiáng)大且昂貴的計(jì)算機(jī)來與數(shù)據(jù)交互，”Fiolka 說。
該團(tuán)隊(duì)意識(shí)到它可以通過光學(xué)方式從多個(gè)角度形成投影，而無需獲取圖像堆棧并使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行渲染。這是通過一個(gè)簡(jiǎn)單且具有成本效益的裝置實(shí)現(xiàn)的，該裝置由兩個(gè)旋轉(zhuǎn)鏡組成，插入顯微鏡系統(tǒng)的相機(jī)前面。
標(biāo)簽： UTSouthwestern
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