Het is niet elke dag dat je met je eigen ogen kunt zien hoe ingewikkeld een molecuul is. Dat geldt met name voor een virus dat zo complex is als SARS-CoV-2, het virus dat de COVID-19-pandemie veroorzaakte. Nog indrukwekkender is het om te zien hoe een pandemie kan worden opgelost door één atoom uit te wisselen om een medicijn te maken dat een virus stopt.
Daarom was het zo geweldig om tijd door te brengen met de mensen van Nanome, een VR-app op de Quest 2 en MetaQuestPro dat maakt het "gemakkelijk" voor onderzoekers om te experimenteren met ingewikkelde moleculen om betere geneesmiddelen te maken om de wereld te helpen. Terwijl onderzoekers al tientallen jaren dure medische apparatuur gebruiken om eiwitten en andere moleculaire structuren te analyseren en te reconstrueren, ze zijn allemaal gedaan op een plat scherm met een computermuis die niet altijd het beste hulpmiddel is om nauwkeurig punten in een 3D-model aan te wijzen.
Met VR-headsets kunnen onderzoekers daadwerkelijk "in" deze modellen stappen en ze manipuleren met de beste tools die we hebben: onze handen. Maar dit is geen theoretisch model dat net in opkomst is. Onderzoeks papieren
zijn al geschreven het gebruik van deze tools en zou verder kunnen helpen bij het ontwikkelen van medicijnen die pandemieën in de toekomst kunnen voorkomen. Dat helpt, althans gedeeltelijk, te verklaren wat het betekent om een 'business class headset' te zijn.Eiwitten, sleutels en een moleculaire escape room
Een moleculaire structuur zoals die van SARS-CoV-2 vastgrijpen, vergroten of verkleinen en roteren is een bijna onbetaalbare upgrade van de 2D-versies van hetzelfde op een monitor.
Nanome is een soort van wat er gebeurt als je Tiltbrush en Minecraft combineert, een analogie gemaakt door een van de makers van de app toen hij me een rondleiding gaf door de basisfuncties van de app. Het eerste deel van mijn rondleiding leerde me hoe ik het periodiek systeem der elementen moest gebruiken om elk element uit de echte wereld te gebruiken om mijn eigen atomen te bouwen, vergelijkbaar met het selecteren uit de tabel met beschikbare elementen in Minecraft's creative modus.
Maar als helemaal opnieuw beginnen te veel is - of gewoon niet is waar u naar op zoek bent in uw moleculaire simulatie - ziet en werkt de Med Chem-tool van de app veel zoals de objectselectietool van Tiltbrush, compleet met de op de pols gemonteerde navigatiekubus gevuld met voorbeelden van verschillende moleculaire structuren waarmee u kunt beginnen van.
Voor iemand zoals ik die heel weinig weet van atomaire structuren en wat een onderzoeker eigenlijk is doet met hun tijd elke dag, was het een eye-opening om deze mysterieuze wereld zo dichtbij en persoonlijk te bekijken.
Een moleculaire structuur zoals die van SARS-CoV-2 vastgrijpen, vergroten of verkleinen en roteren is een bijna onbetaalbare upgrade van de 2D-versies van hetzelfde op een monitor. Keita Funakawa, COO van Nanome, demonstreerde de verschillen tussen de twee en liet zien hoe gemakkelijk het is om een diepgaand beeld te krijgen dankzij de intuïtieve VR-interface van Nanome.
Terwijl onderzoekers "uren, dagen of zelfs maanden" besteden aan het grijpen en roteren van deze moleculaire structuren met een muis - een hulpmiddel dat bedoeld is voor interactie met 2D-elementen op een 2D-monitor - er is een bepaald perspectief dat vrij letterlijk verloren gaat in de vertaling bij interactie met dit manier.
Grote farmaceutische bedrijven maken zich geen zorgen over de Quest Pro-prijs van $ 1.500 als het hen helpt een medicijn beter en efficiënter te ontwerpen dat het bedrijf waarschijnlijk miljarden dollars gaat opleveren.
Nanome geeft onderzoekers een duidelijker beeld van de daadwerkelijke moleculaire structuur, omdat het hen in staat stelt de diepte en complexiteit van deze modellen daadwerkelijk waar te nemen. Weinig tools zijn zo nauwkeurig als een paar menselijke ogen en handen, vooral als het gaat om het bestuderen van iets met een menselijk brein.
Wat nog belangrijker is, is dat Funakawa erop wijst dat in de biologie "structuur functie is". Het is essentieel om de structuur van een element of een virus ruimtelijk te begrijpen om te begrijpen hoe de sleutel kan worden gemaakt die een eiwitstructuur vergrendelt om het werk te doen waarvoor het gemaakt is - een essentieel onderdeel van het maken van medicijnen die echt helpen mensen.
Toen ik Funakawa vroeg naar de prijs van de Quest Pro en of die te rechtvaardigen was of niet, was zijn antwoord vrij duidelijk. Hoewel Nanome al jaren bestaat, maakt een headset als de Quest Pro het om verschillende redenen beter.
Draadloos zijn is altijd een sterk punt van de Quest-lijn geweest, en het betekent dat een onderzoeker moeiteloos kan de headset tijdens hun werkdag op en af zetten en gewoon aan het werk gaan in plaats van te rommelen met een pc of een kabel.
In de biologie is 'structuur functie'. Het is essentieel om de structuur van een element of een virus ruimtelijk te begrijpen.
De controllers van de Quest Pro zijn gewoon beter dan andere controllers voor hen, omdat ze niet alleen zichzelf kunnen volgen - dode zones van eerdere Quest elimineren controllertechnologie - maar het zijn ook zeer nauwkeurige instrumenten waarmee gebruikers kleine objecten kunnen lokaliseren en kunnen grijpen hen.
Het headsetontwerp van de Quest Pro is veel geschikter voor een werkomgeving dan de Quest 2. Omdat het een headset met gemengde realiteit is, kun je nog steeds om je heen kijken met de headset op - iets dat belangrijk is in een laboratoriumomgeving - en mogelijkheden zoals kleurdoorvoer geven je het gevoel dat je nog steeds alles in de kamer om je heen ziet, terwijl virtuele objecten ook samenwonen de ruimte.
Wat de prijs betreft, grote farmaceutische bedrijven zoals Pfizer en Novartis - de laatste waar het Nanome-team mee samenwerkte om een product te ontwikkelen dat eigenlijk bruikbaar voor onderzoekers - maak je niet bepaald zorgen over een apparaat van $ 1.500 (de prijs van de Quest Pro) wanneer het helpt hen om beter en efficiënter een medicijn te ontwerpen dat het bedrijf waarschijnlijk miljarden gaat opleveren dollar.
Het sociale quotiënt
Iemand die in Australië werkt, kan zijn onderzoeksdoorbraken delen met iemand die in L.A. werkt zonder dat een van hen om 3 uur 's nachts wakker hoeft te worden.
Je ziet twee Keita's in de bovenstaande schermafbeelding. We kijken namelijk naar een ruimtelijke opname van de sessie die eerder in de demo is gemaakt. Onderzoekers gebruiken vaak audio-opnamen en geschreven aantekeningen om bij te houden wat er in hun onderzoek gebeurt. Hoewel deze notities soms persoonlijk kunnen zijn, is de kans groot dat andere collega's ook notities zullen delen om beter samen te werken aan een oplossing.
Maar wat als je gewoon kon dossier al je aantekeningen, niet alleen het audiogedeelte, maar door de moleculaire structuur lopen die je zojuist hebt aangepast? Dat zijn dingen van het volgende niveau, omdat het meer van het menselijk brein gebruikt om bij te houden wat er aan de hand is, en het betekent dat iemand aan het werk is in Australië hun onderzoeksdoorbraken kunnen delen met iemand die in L.A. werkt zonder dat een van hen om 3 uur wakker hoeft te worden BEN.
Nanome maakt gebruik van het avatarsysteem van Meta, zodat gebruikers een samenhangende look hebben met andere sociale apps die ze op de headset gebruiken. In een meer professionele setting is het zeer waarschijnlijk dat deze avatar zo dicht mogelijk bij je echte zelf lijkt. Het betekent ook dat mensen die gewend zijn om fysiek met je samen te werken – of alleen via Zoom-gesprekken – je onmiddellijk zullen herkennen in VR.
Het betekent ook dat onderzoekers en ander personeel in een virtuele ruimte kunnen samenwerken aan projecten zonder een monitor of een enkel standpunt te hoeven delen. In de 45 minuten durende demo was ik in mijn logeerkamer terwijl Funakawa en de CEO van Nanome, Steve McCloskey, fysiek samen waren in dezelfde vergaderruimte op het hoofdkantoor van Nanome in Californië. Vanuit mijn perspectief voelde het gewoon alsof we allemaal in dezelfde kamer met elkaar aan het kletsen waren, terwijl het duo liet zien wat Nanome kan doen.
In veel opzichten lijkt dit op hoe een metaverse er eigenlijk uitziet. Het is een virtuele ruimte die de fysieke grenzen overschrijdt van wat we doorgaans gewend zijn in de echte wereld. Het is een manier om zowel te werken als te ontspannen zonder je zorgen te hoeven maken over vervoer, het afstemmen van schema's of zelfs het meenemen van speciale uitrusting voor onderweg.
Niet alleen voor medicijnen
Het team van Nanome heeft de visie dat "een miljard wetenschappers over de hele wereld baanbrekend onderzoek [zouden] kunnen doen om de mensheid in de metaverse te helpen."
McCloskey nam tijdens de demo ook de tijd om enkele van Nanome's andere functies te laten zien. Terwijl we nog steeds naar objecten op moleculair of atomair niveau kijken, was deze volgende demonstratie gericht op hoe bedrijven als Samsung en LG zouden een product als Nanome op de Quest Pro kunnen gebruiken om voor allerlei soorten batterijen betere batterijen te maken apparaten.
Verder kunnen apps zoals Nanome worden gebruikt op headsets zoals de Quest Pro (of zelfs de Quest 2) in klaslokalen ter vervanging van het traditionele scheikundekind dat scholen voor elke leerling moeten kopen. In plaats van $ 100 per student uit te geven aan een scheikundepakket dat slechts wordt geleverd met een eindig aantal onderdelen waarmee studenten hun eigen moleculen kunnen samenstellen, maakt een app als Nanome het mogelijk onbeperkt stukken voor de bouw.
Niet alleen dat, maar Nanome is niet zomaar een Lego-simulator waarmee mensen gedachteloos stukjes met elkaar kunnen verbinden. Dit is een volledige simulatie-engine die wetenschappelijk nauwkeurige simulaties maakt die kunnen worden gebruikt in echt laboratoriumwerk. Dat omvat het meten van de kleine, kleine afstand tussen atomen - die fracties zijn van de grootte van zelfs de kleine elektrische poorten in een computerprocessor - en de echte reacties van atomen zien als je er een verwisselt een andere.
Hoewel de Quest Pro niet bepaald goedkoop is, betekent een app als Nanome in de Quest-winkel dat krachtige professionele scheikundetools worden gedemocratiseerd zodat meer mensen ze dan ooit kunnen gebruiken.
McCloskey, Funakawa en het team van Nanome hebben de visie dat "een miljard wetenschappers over de hele wereld baanbrekend onderzoek [zouden] kunnen doen om help de mensheid in de metaverse." Het is zeker een gedurfde visie, maar het toont ook de kracht die tools zoals Nanome kunnen geven aan alledaagse mensen.