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新工具允许在3D模型中查看细胞分裂

2021-08-18 来源:开封机械信息网

新工具允许在3D模型中查看细胞分裂

艾伦细胞科学研究所最近推出了集成有丝分裂干细胞,这是一种可视化有丝分裂的新工具。有丝分裂是典型人类干细胞中的细胞分裂。这就是细胞如何分裂成两个,复制其所有遗传信息和细胞成分中国机械网okmao.com。

集成有丝分裂干细胞合并15个独立细胞成分的图像,创建人体细胞在细胞分裂的不同步骤中看起来像的三维图。这个想法是它可以帮助研究人员更好地理解细胞的不同阶段和不同组成部分如何协同工作 - 它在视觉上也是美丽和有趣的,这使它成为一种有价值的教育工具。

“最大的可视化考虑因素是帮助人们了解结构相对于彼此的三维关系,”艾伦研究所动画细胞团队主任格雷厄姆约翰逊告诉福布斯。

约翰逊的团队使用了几种不同的照明技术,开发了一些自己的照明技术。福布斯指出,一个挑战是使用颜色。如果太多,则可能难以解释图像。

约翰逊选择坚持着色方案,其中具有类似功能的细胞器具有相似的颜色,这些只是不同的,你可以区分它们。

约翰逊告诉福布斯说:“这些是20年前我在细胞生物学中讲解教科书时我认为很难的颜色家族。” “这些年来,其中一些被其他书籍和其他演讲采用,所以我坚持这个标准。”

虽然有研究人员的应用程序,但图像也是一种教育工具。例如,约翰逊指出,教科书中提出的线粒体通常看起来像“条纹豆”,但这并不是一个完全准确的可视化。“尽管生物学家几十年来已经知道它是一个交互管的大网络,但早期创建的可视化创造了整个世代的人,他们对线粒体的形状有不正确的心理模型,”他说。

艾伦研究所的任务是开发动态和多尺度的细胞组织,动力学和活动的视觉模型,“捕捉实验观察,理论和预测,以了解和预测其正常,再生和病理环境中的细胞行为。” Allen Institute成立于2014年,由Paul G. Allen创立,他于1975年与比尔盖茨共同创立了微软.Allen于2018年10月15日去世。

今年早些时候,艾伦研究所推出了一款虚拟现实耳机,可播放其最新的应用程序,让佩戴者可以在一个模拟的圆形房间内漫步,房间周围有“目标”。该研究所描述它,说:“几个3D,西瓜大小的人体细胞从天而降,降落在你的脚下,轻轻推挤,找到它们在地面上的位置。在VR游戏中,用户通过拾取细胞并将其投射到墙上正确标记的目标上来了解细胞分裂或有丝分裂的不同阶段。

该游戏目前是太平洋科学中心的What is Reality展览中VR体验定期轮换的一部分。艾伦研究所在开发儿童时并没有开始针对儿童,而是希望在课堂上使用儿童的教育工作者。

该研究所指出,“即使是生物学家也可以从游戏中学到一些东西。在应用程序准备在[2018年美国细胞生物学会会议]上首次亮相之前,该研究小组与艾伦研究所的其他科学家进行了一些内部用户测试,显然不是每个人都知道细胞分裂的阶段在现实中是什么样的,数据驱动的模型。“

该研究所希望构建更复杂的VR应用程序,包括构建应用程序,让用户沉浸在真正的3D人体细胞世界中,突出显示可以探索和操纵以解决特定目标的重要结构。

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