Forscher haben einen revolutionären neuen Weg , um digital zu navigieren dreidimensionale Bilder Pionierarbeit geleistet. Die neue Technologie , die so genannte Virtuelle Finger, ermöglicht es Wissenschaftlern, durch digitale Bilder von kleinen Strukturen wie Neuronen und Synapsen mit Hilfe der flachen Oberfläche der dem Computerbildschirm zu bewegen. Einzigartige Technologie Virtuelle Finger macht 3D-Bildgebung Studien Größenordnungen effizienter , das spart Zeit , Geld und Ressourcen in einem nie dagewesenen Niveau in vielen Bereichen der experimentellen Biologie. Die Software und ihre Anwendungen sind in der Fachzeitschrift Nature Communications profiliert.
Die meisten anderen Bildanalyse -Software funktioniert durch Teilen eines dreidimensionalen Bildes in eine Reihe von dünnen Schichten , von denen jede wie ein flaches Bild auf einem Computerbildschirm angezeigt werden. Um dreidimensionale Strukturen zu untersuchen , Wissenschaftler sichten durch die Scheiben einzeln nacheinander : eine Technik, die zunehmend anspruchsvolleren mit dem Aufkommen von Big Data ist . " Beim Blick durch 3D-Bilddaten einer flachen Scheibe zu einem Zeitpunkt, ist einfach nicht effizient, vor allem, wenn es sich um Terabytes von Daten zu tun ", erklärt Hanchuan Peng , stellvertretender Investigator an der Allen -Institut für Hirnforschung . " Das ist ähnlich wie der Blick durch ein Glasfenster und außen zu sehen Objekte , aber nicht in der Lage , sie wegen der physische Barriere zu manipulieren. "
In scharfem Gegensatz dazu ermöglicht Virtuelle Finger Wissenschaftler digital zu erreichen in dreidimensionale Bilder von kleinen Objekten wie einzelne Zellen die Informationen, die sie sehr viel schneller und intuitiv zugreifen müssen. " Wenn Sie den Cursor auf dem Flachbild von Ihrem Computer zu verschieben, erkennt die Software , ob Sie ein Objekt, das in der Nähe ist , weit, oder irgendwo dazwischen zeigen werden , und Sie können es in der Tiefe zu analysieren , ohne sich durch viele zwei sichten dimensionale Bilder , um sie zu erreichen ", so Peng .
Wissenschaftler des Allen -Institut sind bereits mit virtuellen Finger , der Erkennung von Spitzen von einzelnen Zellen zu verbessern und eine bessere Modellierung der morphologischen Strukturen von Neuronen. Aber virtuellen Finger verspricht ein Spiel-Wechsler für viele biologische Experimente und Methoden der Datenanalyse sein , auch über Neurowissenschaften . In ihrer Nature Communications Artikel beschreibt das kollaborative Gruppe von Wissenschaftlern , wie die Technologie wurde bereits angewendet , um dreidimensionale Mikrochirurgie , um in der Fliege Knock-out Einzelzellen , Studium der Lungenkrebs , und erstellen Sie eine Karte aller neuronalen Verbindungen führen Gehirn.
" Verwenden von virtuellen Finger könnten Datensammlung und Analyse von zehn bis 100-mal schneller, je nach Experiment ", sagt Peng . "Die Software ermöglicht es uns, große Mengen biologischer Daten in der gleichen Weise, dass Google Earth erlaubt Ihnen, die Welt zu navigieren navigieren. Es ist wirklich eine revolutionäre Technologie für die unterschiedlichsten Anwendungen in der biologischen Wissenschaft ", sagt Peng .
Hanchuan Peng begann mit der Entwicklung Virtueller Finger während Janelia Research Campus des Howard Hughes Medical Institute und die weitere Entwicklung in der Allen -Institut für Hirnforschung .