通過(guò)將顯微鏡技術(shù)與虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）相結(jié)合，科學(xué)家們將能夠擴(kuò)展，探索和分析遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)光學(xué)顯微鏡功能的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。VR技術(shù)的發(fā)展將加速研究人員對(duì)傳染病和自身免疫疾病的認(rèn)識(shí)，并提高他們疾病診斷和預(yù)防和治療方法的能力。

卡內(nèi)基梅隆大學(xué)梅隆科學(xué)學(xué)院一直在開(kāi)發(fā)擴(kuò)增顯微技術(shù)，以物理放大活檢，讓研究人員使用標(biāo)準(zhǔn)顯微鏡觀察生物樣本中的細(xì)節(jié)。

通過(guò)將活檢樣品化學(xué)轉(zhuǎn)化為水溶性水凝膠，使活檢樣品的大小增大。然后，應(yīng)用一種松弛組織的處理，使其膨脹超過(guò)100倍。這樣可以對(duì)樣品內(nèi)的組織和分子進(jìn)行標(biāo)記，成像，并編譯成一組復(fù)雜的數(shù)據(jù)，用于研究細(xì)胞及其結(jié)構(gòu)之間的相互作用。

為了解決該技術(shù)的局限性，研究人員將擴(kuò)展顯微鏡與弗吉尼亞梅森（BRI）貝納羅亞研究所開(kāi)發(fā)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)配對(duì)。通過(guò)專門(mén)為此目的開(kāi)發(fā)的VR技術(shù)，研究人員將能夠以3D形式查看和操作最初的2D擴(kuò)展顯微鏡圖像，為他們提供蛋白質(zhì)組織和相互作用的360度視圖。

“在BRI，我們將準(zhǔn)備活的傳染病和自身免疫疾病樣本，發(fā)送到卡內(nèi)基梅隆，在那里他們將擴(kuò)大樣本并將圖像發(fā)送回BRI以便在VR中觀看?！?/p>

“這是科學(xué)家如何處理復(fù)雜數(shù)據(jù)的未來(lái)，這是一種身臨其境的體驗(yàn)，就像你身臨其境在數(shù)據(jù)中的世界一樣。您可以自由地從各個(gè)角度和每個(gè)位置探索數(shù)據(jù)?！薄皩⑺袛?shù)據(jù)整合到VR中不僅可以讓科學(xué)家在全3D中看到他們的2D顯微鏡圖像，而且可以與數(shù)據(jù)交互，選擇通道，調(diào)整視圖，顏色和對(duì)比度，以及抓取和旋轉(zhuǎn)圖像以快速識(shí)別圖像與研究中的疾病相關(guān)聯(lián)?！?/p>

采用該技術(shù)的最終目標(biāo)是讓研究人員在開(kāi)放平臺(tái)上與其他研究人員一起分享名為ExMicroVR的VR工具以及擴(kuò)展顯微鏡，以便他們也可以查看疾病過(guò)程的新細(xì)節(jié)并了解更大，更復(fù)雜的數(shù)據(jù)功能。