Seit Hunderten von Jahren haben Biologen Zellen durch das Objektiv eines Mikroskops untersucht. Mit ein wenig Hilfe von einem Team von Ingenieuren an der Drexel University, konnten die Wissenschaftler bald Anziehen 3D-Brille in einem Heimkino -like -Labor , um ihre eigenen fantastische Reise in die Petrischale zu nehmen.
Dr. Andrew Cohen, ein Associate Professor für Elektro- und Computertechnik in der Hochschule für Technik , führt eine Gruppe von Forschern, die die Entwicklung von Software und Hardware, die Biologen um eine bessere Übersicht zu ermöglichen und zu studieren , die Bewegung und die Vermehrung von Zellen sind . Ihr Ziel ist es , die aktuellen visuellen Daten , dass diese Wissenschaftler mit , so dass es einfacher ist, Veränderungen in den Zellen über die Zeit zu identifizieren Arbeits verbessern - Informationen, die Taste, um das Studium der abnormale Zellproliferation , die Krebs verursacht und auch die Verwendung von Stammzellen in der regenerativen Medizin ist .
" Diese Art der Bildgebung ist so wichtig, weil es uns erlaubt , um zu sehen und zu messen Beziehungen zwischen Zellen und ihrer Umgebung ", sagte Cohen .
Kurz für Lineage Bearbeitung und Validierung Programmierung , die sich identifizieren können , Markierung und Verfolgung von lebenden Zellen , die Erfassung von Bewegungsmustern und Zellteilung, unter Verwendung von Sequenzen von mikroskopischen - Cohen , dessen Hintergrund gehört die Entwicklung von Betriebssystemen unterstützt für Computerspiele, hat ein Programm namens LEVER entwickelt Zeitraffer- Bilder. Seine Arbeit wurde kürzlich in der Zeitschrift BMC Bioinformatics veröffentlicht .
Typischerweise wird der Prozess der Tracking- Zelllinie über die Zeit erfordert Biologen , die Zeitraffer- Bilder und Mitteilungs von Hand zu beobachten , wenn die Zellen mehrfach - " . Abstammung Baum " Erstellen einer grafischen Darstellung der Zellteilung mit der Zeit genannt Es kann ein Forscher mehrere mühsame Stunden dauern, um einen Baum zu erstellen. Der Hebel -Software können die Forscher die Arbeit mit dem Computer, um Zellen zu beschreiben , Farbcode und sie bezeichnen den genauen Zeitpunkt ihrer Division . Hebel ist einfacher und genauer als mit der manuellen Verarbeitung der Daten und liefert auch Daten mehr als das, was von Hand erhalten werden.
"Es ist wie Photoshop für Zellbiologen ", sagte Cohen . "Die Software beschreibt Zellen und Blutgefäßen , die Verfolgung von ihnen, wie sie teilenden und Bewegen zueinander . Dies liefert eine Fülle von Informationen über die Muster der Zellform , Bewegung und Division. Visualisierung der 3D- Mikroskopie Daten zusammen mit den Analyseergebnissen ist ein wichtiger Schritt zu messen und letztendlich verstehen, was diese Zellen . "
Mit einer verbesserten Version des Programms genannt Hebel 3 -D , die Daten von mehrschichtigen mikroskopischen Bildern kompiliert , kann Cohens Team eine dreidimensionale Wiedergabe der Zellen zu erzeugen und animieren sie durch die Zeit , um ihre Vermehrung und Bewegung zu zeigen. Die verbesserte Bildgebung gibt Forschern einen einzigartigen Blick auf das Zusammenspiel von Stammzellen mit ihrer Umgebung .
Indem Sie die Software auf einem Computer mit einer Grafikkarte für Spiele optimiert und setzte sich eine Reihe von 3-D -Gaming- Brille kann das Programm die Wissenschaftler in der mikroskopischen Querschnitt zu nehmen. In einem Abschnitt des Cohen Labor modifiziert, um einen Vorführraum sein , eine spezielle StereovisionsProjektor bringt die dreidimensionalen Bilddaten zum Leben. Benutzer können sich drehen und in das und aus dem projizierten Bild vergrößern echte 3 -D , was Wissenschaftler Aussichtspunkten , die nicht möglich sind , wenn man durch ein Mikroskop .
" Hebel 3 -D ist erstaunlich , es eröffnet neue Perspektiven für das Verständnis der Stammzellnische ", sagte Dr. Sally Temple , ein Zellenbiologe an der Neural Stem Cell Institute in Rensselaer , NY , die unter Verwendung von Cohens Software , durch den Verlauf der seiner Entwicklung, als Teil ihrer Stammzellforschung seit 2005. Cohen hat das Ziel, die Open-Source- Software und leicht zugänglich für alle Wissenschaftler, die sie für ihre Forschung nutzen können machen .
Das Projekt, das von der National Institute on Aging geförderte , wurde kürzlich von Eric warten, ein Doktorand in Cohens Labor vorgestellt , auf dem Symposium über die biologische Daten-Visualisierung in Boston. Das Team plant, die interaktiven Möglichkeiten des Systems , um seinen Nutzen als Instrument für die Forschung zu erhöhen zu erhöhen.