通过将这项名为扩展显微镜的技术与虚拟现实（VR）相结合，科学家将能够放大、探索和分析细胞结构，其能力远超传统光学显微镜。
这些技术的发展将加快研究人员对传染性疾病和自身免疫性疾病的理解，并提升他们开发疾病诊断、预防和治疗方法的能力。
在虚拟现实中放大样本
赵永新（Leon Zhao）是卡内基梅隆大学梅隆科学学院生物科学系助理教授，他一直在开发扩展显微镜技术，以对活检样本进行物理放大，使研究人员能够使用标准显微镜观察生物样本中的精细细节。
赵永新通过将活检样本化学转化为水溶性水凝胶，使其体积增大。随后，他再施以一种能够使组织松散的处理，使其体积扩大100多倍。样本中的组织和分子随后可被标记、成像，并整理成一套复杂的数据集，用于研究细胞及其结构之间的相互作用。
然而，该技术的一个局限在于，它所产生的数据量比当前技术能够解读的数据量多出两到三个数量级。为解决这一问题，研究人员将扩展显微镜与弗吉尼亚梅森医院本纳罗亚研究所（BRI）开发的一项虚拟现实技术相结合。
借助专为此目的开发的虚拟现实技术，研究人员将能够以三维形式查看并操作最初的二维扩展显微镜图像，从而获得组织和蛋白质组织及其相互作用的360度视角。
“在BRI，我们将准备活体传染性疾病和自身免疫性疾病样本，”高级博士后研究助理Caroline Stefani表示。“我们会将这些样本寄送至卡内基梅隆大学，由其对样本进行放大，再将图像传回BRI，以便在虚拟现实中查看。”
数据沉浸
“这是科学家处理复杂数据的未来方式，”赵永新表示。“这是一种沉浸式体验，就像您置身于自己的数据之中。您可以自由地从各个角度、各个位置探索您的数据。”
Tom Skillman曾任BRI研究技术负责人，他开发了这项虚拟现实技术，此后创办了一家虚拟现实公司Immersive Science。
“我在这项资助中的职责是开发一款软件工具，使研究疾病的科学家能够通过一种名为‘沉浸式科学’的计算技术，理解大量数据，”Skillman表示。
“将所有这些数据引入虚拟现实，不仅使科学家能够以完整的三维形式查看其二维显微镜图像，还能与数据互动，选择通道，调整视图、颜色和对比度，并抓取和旋转图像，从而快速识别图像中与所研究疾病相关的关键特征。”
最终目标是让研究人员将名为ExMicroVR的虚拟现实工具与扩展显微镜一道，在开放平台上与其他研究人员共享，使他们也能够查看疾病进程的新细节，并理解规模更大、更为复杂的数据集。
将扩展显微镜数据转换为虚拟现实三维图像的系统将价格低廉、易于获取，发展中国家的研究人员和医生都能便捷使用。该系统还将允许最多六人同时远程协作，查看同一样本。
该研究的资金来自比尔及梅琳达·盖茨基金会旗下的“重大挑战”（Grand Challenges）计划。
