VR头戴式显示器虽尚未普及,但他们早已拥有了对我们生活的方方面面进行改革的巨大的潜能,比如我们如何看待娱乐活动(电影或视频游戏),如何看待世界,甚至更重要的:如何从事科学研究和应用于临床医疗?
怎么用虚拟现实作科学研究?
地处纽约市的Weill康奈尔医学院的研究人员就在试图通过虚拟现实技术,加深对驱动癌症的基因突变的理解。他们已经为Oculus Rift VR头戴式显示器开发了一套新程序,让用户能够看到并与蛋白质的三维模型进行互动。这套新程序被称作“IPM VR”,是精准医学VR研究所(Institute of Precision Medicine VR)的简称,旨在让研究者更容易更准确地判断人类的DNA在哪一位置发生了何种变异才导致了癌症的发生,并迅速找到阻止癌症扩散的最佳方案。
或许你可以这样想,在以前,科学家们研究细胞和分子都是在显微镜下。而如今,带上VR头盔以后,细胞/DNA/蛋白等等就环绕在你的周围!太酷炫了。当然,直接这样说还是太科幻了。那么我们先癌症开始讲起。
变异在于基因,我们为何关注蛋白?
要回答这个问题,我们首先需要了解癌症在人体中是如何形成的。癌症的形成要追溯到人体的蓝本-DNA。基因决定了每个你身上每一个细胞会如何生长。而每个人的基因组都存在一些变异,有些通过遗传而得,有些则由环境因素所诱发,比如吸烟,日晒,以及在新细胞生成时自发产生的变异。这种变异是癌症的根源。尽管大多数突变都是良性的,但某些突变的错误组合有时就会引发特定器官或者区域的细胞生长失控,最终抑制人体的正常工作,这一过程就是癌症。
换句话说,就是你的源代码在复制的过程中出bug了:有几条语句丢失或出错(DNA变异),然后在执行新代码的时候(你身体上的细胞复制更新),运行结果不正确(产生癌症细胞)。
理解了这一点,我们继续来往下看。
当突变仅存在于DNA水平时起不到任何作用,只有当该基因被转录并翻译成蛋白时才会产生影响。
肿瘤所包含的基因突变多达1000多种,只有极少数突变真正驱动癌症的生长和扩散。要搞清楚究竟哪些突变才是某一特定癌症的驱动者就像大海捞针一样。但是,如果医生能做到这一点,从而使健康的细胞得以继续正常工作,患者必定受益无穷。这一领域就是精准医学。
然而当突变仅存在于DNA水平时起不到任何作用,只有当该基因被转录并翻译成蛋白时才会产生影响。
蛋白质是根据人体DNA的遗传指令所生成的分子构件模块。拥有三维结构的蛋白质,往往被作为平面结构绘在纸上。当需要判断一个新的突变是否会驱动癌症时,临床医生会检查它是否靠近“热点”,即在同一类型的癌症患者中常见的基因突变所聚集的区域。有些突变在蛋白质的二维结构中看起来距离离热点很远,但换成三维结构中观察就可能离热点很近。
这看似不起眼的小小差异,却可能对病人有着重大意义:发现这个可能会驱动癌症的突变,临床医生就有希望可以帮助病人选择一个可以靶定该突变的药物;毫不夸张地说,能否获取这些信息关乎生死。
或者换言之,再拿刚刚那个编程的故事来类比,这就好像在原来医生们就像程序员一样做测试,在电脑显示屏线面找到程序bug并修复,而通过虚拟现实技术,程序员(医生)可以化身成程序本身,就像黑客帝国中的Neo那样,在矩阵(人体)中去解决Bug(癌症)。
利用VR技术寻找致癌突变。
康奈尔大学的科学家在Oculus Rift VR头戴式显示器和游戏软件的早期版本的基础上开发出了RPM VR,帮助研究人员和临床医生身临其境地探究病人独特的基因突变。这套新程序不但配备了监测观看方向的运动传感器,而且能够依靠一些外部摄像头,进一步跟踪身体和手的运动。
当研究者对病人肿瘤中所有的基因进行测序后,软件会将测序监测到的所有突变投影到一个特定蛋白的3D结构影像上。带着VR设备的临床医生仅通过变换视角就能观察突变热点区域,或者研究有问题的突变,更能通过手和手臂的姿势,来浏览整个蛋白。若需了解更多信息,临床医生可以从电子病例中提取关于病人癌症类型和病史的二维报告。
目前,这款设备还主要被应用于科研领域,但康奈尔大学的研究团队相信,在五到十年的时间里,全美的临床医生都能用上这套VR设备。Oculus公司希望能在瞬间就把关于基因突变和蛋白形状的复杂信息直观地传达给医生。既能省去学习使用其他的软件的麻烦,又能实现医生之间的无缝协作,使不同学科的专家只需带上自己的VR设备就能共享到相同的信息并进行讨论。
Sigaras和Elemento希望自己团队开发的软件能够成为用虚拟实境技术医疗应用的先驱之一。
对于未来虚拟现实技术在医疗领域的应用,核心问题在于,如何通过该技术使医生能更快速更直观地获取信息,提高医生的工作效率和生产力。抗癌是一场与时间的赛跑,医生需要分秒必争。因此清楚了解医生的诉求,将他们最希望在虚拟实境中获取的信息呈现出来,才是VR在临床应用中的正确打开方式。
医谷链
来源:DECODE解码
为你推荐
资讯 映恩生物拟登陆科创板,募资不超67.5亿元加码ADC研发
根据公告,映恩生物-B此次科创板IPO拟发行不超过1577 9190万股人民币股份,占发行后总股本的15%(不含超额配股权)
2026-04-14 19:26
资讯 华东医药司美格鲁肽注射液减重适应症上市申请获受理,剑指GLP-1千亿蓝海
公司全资子公司杭州中美华东制药江东有限公司收到国家药品监督管理局(NMPA)签发的《受理通知书》,司美格鲁肽注射液上市许可申请获得受理,适用于在控制饮食和增加体力活动的...
2026-04-14 19:03
资讯 全国首款外泌体创新药申报IND
国家药监局药品审评中心(CDE)官网显示,4月13日,上海思德克索生物科技有限公司申报的STX11101注射液新药临床试验申请(IND)正式获得受理,受理号为CXSL2600403,药品类型为...
2026-04-14 18:11
资讯 安永发布《“本土药企盈利引擎”模型1.0 ——供应链与财务篇》医药白皮书
安永大中华区(后简称:安永)重磅发布《穿越盈利的迷雾:安永“本土药企盈利引擎”模型1 0 ——供应链与财务篇》医药白皮书。
2026-04-14 17:50
资讯 31款药品,第一批参照药预沟通药品信息公示
近日,国家医保局发布第一批参照药预沟通药品信息公示。根据公示信息,此次公布的药品信息为截至3月底收到的拟纳入首次预沟通工作范围的企业申请药品名单。
2026-04-14 15:36
资讯 授权许可费最高至7.45亿美元,海思科与艾伯维达成一项BD交易
4月13日,海思科宣布日前与美国艾伯维(AbbVie Group Holdings Ltd )签订独占许可协议,授予AbbVie在除中国大陆、香港特别行政区及澳门特别行政区以外的全球范围开发、生产...
2026-04-13 16:09
资讯 创业板新增第四套上市标准,无盈利要求
4月10日,中国证监会发布《关于深化创业板改革 更好服务新质生产力发展的意见》,旨在优化发行上市标准提高包容性和吸引力,更好服务实体经济高质量发展,助力高科技创新。
2026-04-12 16:36
资讯 降低医疗医药行贿入罪门槛,两高《解释(二)》发布
4月10日,最高人民法院、最高人民检察院共同发布《关于办理贪污贿赂刑事案件适用法律若干问题的解释(二)》(以下简称“《解释(二)》”),这是对2016年发布《关于办理贪污贿...
2026-04-12 12:10
资讯 百济神州DLL3/CD3双抗安泰适(注射用塔拉妥单抗)附条件批准上市
4月10日,百济神州公司宣布,安泰适(注射用塔拉妥单抗)经优先审评程序获得国家药品监督管理局(NMPA)附条件批准,用于既往接受过至少2种系统性(包括含铂化疗)失败的广泛期...
2026-04-10 19:28
资讯 蔚程医药超额完成 5400 万美元 A 轮融资,全面加速肝外递送小核酸疗法临床转化
本轮融资由启明创投与一家知名产业基金联合领投,弘晖基金、一家知名投资基金、泰福资本共同参与投资,原有投资方杏泽资本持续追加投资
2026-04-10 13:06
资讯 诠释重疾诊疗新范式,西门子医疗携创新成果亮相2026 CMEF
今日,西门子医疗以“创新境,为每一个生命”为主题,重磅亮相第93届中国国际医疗器械博览会(CMEF)。
2026-04-09 15:33
资讯 磅策医疗完成亿元 B 轮战略融资,加速 AI 手术机器人与消费医疗全球化布局
本轮融资由一家国际 AI 科技公司领投,联想创投等老股东持续加码跟投,资金将重点用于核心技术迭代、新产品管线研发与临床注册、商业化渠道拓展及全球化商业布局
2026-04-09 12:38
资讯 吉利德预防HIV感染新药拟纳入优先审评
4月7日,国家药品监督管理局药品审评中心(CDE)官网显示,吉利德科学(Gilead Sciences)来那帕韦钠片和来那帕韦钠注射液新适应症拟纳入优先审评。
2026-04-09 09:28
资讯 因药品生产存在严重缺陷,一药品被取消国家药品集采中选资格
近日,国家组织药品联合采购办公室发布公告,取消广州合和医药有限公司美索巴莫注射液中选资格,同时将广州合和医药有限公司和委托生产企业成都天台山制药股份有限公司列入违规...
2026-04-07 13:23
资讯 上海市药监局核发上海首张干细胞《药品生产许可证》
近日,上海市药监局核发上海地区的首张干细胞《药品生产许可证》,上海爱萨尔生物医药股份有限公司也因此成为今年首位获该证的企业。
2026-04-07 11:56
资讯 甘李药业一款PROTAC药物完成临床试验I期首例入组
4月3日,甘李药业(603087 SH)发布公告称,其自主研发的GLR2037于近日成功完成Ⅰ期临床试验首例受试者给药。本次临床试验拟开展的适应症为晚期前列腺癌。
2026-04-05 19:55




![远大医药钇[90Y]微球注射液美国临床达终点,局部肿瘤控制率达100%](https://img.medvalley.cn/2026/0413/1776086367155426.png)
