仮想現実はシェフィールド大学の分子プロセスの理解に役立ちます

シェフィールド大学のバイオテクノロジー者は先進的なプロジェクターセットを使用しています, 立体的な 3D で分子データを表示および操作できる ActiveWall 仮想現実システムを作成するための専用コンピューターとカスタム ソフトウェア. これは、動きを追跡し、ユーザーがリアルタイムでナビゲートし、コンポーネントを選択して操作できるようにするインタラクティブな 3D 視覚化システムです。.

シェフィールド大学クレブス研究所構造生物学グループ, 分子生物学・バイオテクノロジー学科内, 最近仮想現実システムを導入しました (VR) Virtalis の PyMOL 用 ActiveWall および VR ソフトウェア, これにより、分子データを視覚化し、立体的な 3D で操作できるようになります。.

構造生物学グループの焦点は、生体高分子の原子構造です。. こういった構造を理解することで、, 彼らは構造と機能の関係を解明したいと考えている. このグループは 4 つの相補的な技術を使用して、細胞と分子を原子の詳細まで調査します – X線タンパク質結晶構造解析, 核磁気共鳴分光法 (NMR), 極低温電子顕微鏡 (クライオEM), とバイオインフォマティクス.

エルドクター. パトリック・ベイカー, グループ内のタンパク質結晶学の研究者, 説明しました: “私たちの細胞内のタンパク質は実際には分子機械です. 彼らもとても小さいです, 一般的にのみである 2 ある 10 直径ナノメートル. しかし, その小さなサイズの中で, 各タンパク質分子は以下のものから構成されます。 1.500 y 20.000 個々の原子. これらの複雑な構造を研究することは、時々驚くべきことです, y, いつもの, 構造を表現するには大きな発泡スチロールまたは木製の模型が必要でした. 二十年前, 構造を決定するのに1年から5年かかりました. 今, 結晶の作成から 1 週間以内にその構造を得ることができます. 構造生物学者は長い間、コンピューターで何ができるかの最前線に立ってきました。, 分子グラフィックスによって膨大な要求が課せられるため. 3D立体視の登場は新たな飛躍を意味する, 混乱することなく構造をより多く見ることができるからです. ”

3D分子可視化

Virtalis ActiveWall は、インタラクティブな 3D 視覚化システムです。, 没入型, アクティブ立体視技術に基づいており、パーソナライズされたディスプレイを備えています, 特殊なコンピューター, カスタム Virtalis ソフトウェアとプロジェクター クリスティ ミラージュS+6K, 立体プロジェクター 3 チップ DLP, SXGA+解像度 (1400×1050) y 5.500 ルーメン. ActiveWall 環境内の動きは追跡システムを使用して追跡されます。. この追加機能は、シーン内のユーザーの位置と方向に応じて画像の視点を変更し、自然で正確な比率とスケールの感覚を与えます。. ハンドヘルドコントローラーが没入感をさらに高めます. ユーザーは仮想世界をナビゲートできます, コンポーネントをリアルタイムで選択および操作し、その場で意思決定を行う. 博士の仕事を通して、. ジェームス・F. ヒントン, アーカンソー大学化学生化学部教授, Virtalis は PyMOL 用の仮想現実ソフトウェアを開発しました, 3D 分子視覚化アプリケーションで最もよく使用されます.

エルドクター. ベイカー氏が追加: “ActiveWall を使用すると、結果を同僚と共有できます, 協力者と協力し、, もちろん, 教える. 以前, 3Dモニターを使っていました, しかし、ActiveWall はモニターでは得られなかったビジョンを提供します, こちらも拡張されているので. 画面をズームインして領域を詳細に検査できるようになり、分子の残りの部分は表示されたままになります。. 優れた教材です, 私たちは学生が複雑な分子構造を理解するのを助けるためにそれを使用しています. その上, これは素晴らしい共同作業ツールです. 専門知識を持たない十数人のグループを形成して、全員が同じものを見ている場合もあります。, さまざまな構造についての生産的な議論を可能にする. 私たちは化学者と協力して、細菌の必須タンパク質に結合して阻害できる分子の設計に取り組んでいます。これは、増大する薬剤耐性に対抗するための新しい抗感染症薬につながります。. 私たちは製薬会社と協力して、個別化医療に向けて構造と機能の関係を理解し​​ています。. これらの相互作用に注目し始めると、さらに複雑さが増し、その 3 番目の次元が本当に必要になります。. “