Sel Hidup Digunakan untuk Membuat "Biotek" Video Game
Author : Administrator | Selasa, 18 Januari 2011 09:23 WIB
ScienceDaily, 14 Januari 2011
Tulisan di bawah ini dicetak ulang (dengan adaptasi editorial oleh staf ScienceDaily) dari bahan-bahan yang disediakan oleh Stanford University. Artikel asli ditulis oleh Louis Bergeron.
 |
| Perangkat yang menyimpan organisme hidup yang digunakan dalam permainan biotik. Sebuah kamera kecil (objek putih dengan papan sirkuit hijau di atas), siap di atas ruang cairan di tengah berdiri hitam, mengirimkan gambar-gambar paramecia karena mereka berenang dalam menanggapi perubahan polaritas medan listrik diterapkan pada cairan ruang oleh pemain game dengan menggunakan komputer laptop. (Kredit: L. A. Cicero) |
Revolusi digital telah memicu proliferasi liar video game, tapi apa revolusi di bidang bioteknologi? Apakah memiliki potensi untuk bertelur induk sendiri game? Stanford fisika Riedel Ingmar-Kruse telah mulai mengembangkan "game biotik" yang melibatkan paramecia dan organisme hidup lainnya. Dia berharap permainan menyebabkan kemajuan dalam pendidikan dan kerumunan-sumber penelitian laboratorium sambil membantu untuk meningkatkan tingkat wacana publik tentang isu-isu bio-terkait.
Menggunakan organisme hidup, kelompok yang diciptakan tiga pertandingan yang meniru beberapa video game klasik.
Video game desainer selalu berusaha untuk membuat game lebih hidup, tapi mereka akan memiliki waktu yang sulit topping apa Stanford peneliti Ingmar Riedel-Kruse sampai dengan. Dia memperkenalkan kehidupan itu sendiri ke dalam permainan.
Riedel-Kruse dan kelompok lab telah mengembangkan video game pertama di mana tindakan pemain mempengaruhi perilaku hidup mikroorganisme secara real time - sementara permainan ini sedang dimainkan.
Ini "permainan biotik" melibatkan berbagai proses biologis dasar dan beberapa organisme bersel tunggal sederhana (seperti paramecia) dalam kombinasi dengan bioteknologi.
Tujuannya adalah untuk pemain untuk berinteraksi senang dengan proses biologis, tanpa berurusan dengan kekakuan dari melakukan percobaan formal, kata Riedel-Kruse, asisten profesor dari bioteknologi.
"Kami berharap bahwa dengan bermain permainan yang melibatkan biologi skala terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang, orang akan menyadari betapa menakjubkan proses ini dan mereka akan mendapatkan penasaran dan ingin tahu lebih banyak,"katanya.
"Aplikasi kita bisa membayangkan sejauh ini di satu sisi pendidikan, bagi orang untuk belajar biologi, tapi kami juga berpikir mungkin kita bisa memiliki orang-orang yang menjalankan eksperimen nyata seperti mereka memainkan permainan ini.
"Itu adalah sesuatu untuk mengetahui masa depan, apa masalah penelitian yang baik yang orang awam bisa benar-benar terlibat dan berkontribusi nyata membuat Pendekatan ini sering disebut sebagai orang-sourcing.."
Menerapkan peralatan laboratorium mereka dan pengetahuan untuk pengembangan game, kelompok Riedel-Kruse datang sampai dengan delapan pertandingan jatuh luas dalam tiga kelas, tergantung pada apakah pemain langsung berinteraksi dengan proses biologi pada skala molekul, sel tunggal atau koloni sel tunggal.
Hasil dari upaya desain mereka disajikan dalam sebuah makalah yang diterbitkan dalam edisi ulang tahun ke-10 pada Chip Lab (edisi pertama 2011), diterbitkan oleh Royal Society of Chemistry. Makalah ini tersedia secara online sekarang.
Awalnya, Riedel-Kruse mengatakan, para peneliti hanya ingin melihat apakah mereka bisa mendesain game biotik seperti sama sekali, jadi ini babak pertama pembangunan diproduksi permainan cukup sederhana.
"Kami mencoba untuk meniru beberapa video game klasik," katanya. Misalnya, satu pertandingan di mana pemain panduan paramecia untuk "melahap" bola kecil, sebuah PacMan la, dibaptis PAC-mecium. Lalu ada biotik Pinball, Pond PONG dan Ciliaball. Permainan terakhir adalah nama untuk rambut kecil, yang disebut silia, yang paramecia digunakan dalam mode sirip-suka berenang sekitar - dan dalam permainan memungkinkan menendang bola sepak virtual.
Desain dasar dari permainan melibatkan paramecia - organisme bersel tunggal yang digunakan dalam percobaan biologi terhitung dari kelas sekolah dasar untuk laboratorium penelitian universitas - terdiri dari ruang cairan kecil di dalam yang paramecia dapat berkeliaran dengan bebas. Sebuah kamera mengirim gambar hidup ke layar video, dengan "papan permainan" ditumpangkan pada citra paramecia tersebut. mikroprosesor Sebuah trek gerakan paramecia dan terus skor.
Pemain berusaha untuk mengontrol paramecia menggunakan controller yang jauh seperti video game controller khas. Dalam beberapa permainan, seperti PAC-mecium, pemain mengendalikan polaritas medan listrik ringan diterapkan di seluruh ruang cairan, yang mempengaruhi arah langkah paramecia. Dalam biotik Pinball, pemain menyuntikkan whiffs sesekali ke dalam cairan kimia, menyebabkan paramecia untuk berenang satu arah atau lainnya.
Riedel-Kruse paramecia menekankan bahwa, menjadi organisme bersel tunggal, tidak memiliki otak dan kemampuan untuk merasakan sakit. "Kita berbicara tentang mikrobiologi dengan permainan ini, bentuk kehidupan yang sangat primitif Kami. Tidak menggunakan organisme yang lebih tinggi," katanya. "Sejak pemain beberapa uji mengangkat pertanyaan persis di mana seseorang harus menarik garis ini, permainan ini bisa menjadi alat yang baik untuk merangsang diskusi di sekolah-sekolah tentang isu-isu bioethical."
Permainan di tingkat molekuler melibatkan reaksi laboratorium teknik polymerase chain umum yang disebut, atau PCR, sebuah proses otomatis yang memungkinkan peneliti membuat jutaan salinan DNA suatu organisme dalam waktu dua jam.
Dalam permainan ini, yang disebut PolymerRace, pemutar ini terkait dengan keluaran dari mesin PCR yang menjalankan reaksi yang berbeda secara bersamaan. Sementara reaksi berjalan, para pemain dapat bertaruh pada yang reaksi akan dijalankan tercepat.
"The game PolymerRace terinspirasi oleh pacuan kuda, di mana Anda telah joki menunggang kuda yang berbeda berbeda," kata Riedel-Kruse. "Ada sedikit logika bio-molekul yang terlibat dan sedikit kebetulan."
Permainan ketiga menggunakan koloni dari sel-sel khamir yang pemain harus membedakan berdasarkan-cuka roti mereka seperti Bau - rangsangan penciuman siapapun dapat pengalaman hanya dengan berjalan kaki ke pabrik roti.
"Idenya adalah bahwa ketika kita sebagai manusia main game, kita berinteraksi dengan proses biologi yang nyata atau material," katanya. Kelompok riset-Nya berpikir bahwa aspek dari game bisa membantu memotivasi anak-anak dan bahkan orang dewasa untuk mempelajari lebih lanjut tentang biologi, yang semakin penting bagi masyarakat.
"Kami akan berpendapat bahwa bioteknologi modern akan mempengaruhi kehidupan kita dengan kecepatan percepatan, yang paling mencolok dalam pilihan biomedis pribadi yang kita akan dihadapkan dengan lebih dan lebih sering," kata Riedel-Kruse. "Oleh karena itu setiap orang harus memiliki pengetahuan yang cukup mengenai dasar-dasar biomedis dan bioteknologi. Permainan biotik bisa mempromosikan itu."
Riedel-Kruse ingin memaksimalkan potensi pendidikan permainan ini untuk memungkinkan orang awam untuk berkontribusi untuk penelitian biomedis. Tim berharap bahwa dengan upaya awal penerbitan kelompoknya, peneliti lain dalam ilmu hidup akan diminta untuk menjelajahi bagaimana riset mereka sendiri bisa diadaptasi untuk "biotik" video game.
peneliti lain telah mengembangkan video game yang relevan secara biologis berbasis Internet seperti Fold-It, yang memungkinkan pemain mencoba pendekatan yang berbeda untuk protein lipat, dan Eterna, dikembangkan dalam sebuah kolaborasi antara Stanford dan Carnegie Mellon University, yang memungkinkan pemain mengusulkan struktur molekul baru untuk ribonukleat asam (RNA).
Lipat-It dan Eterna dikembangkan untuk menjawab pertanyaan penelitian yang spesifik. Lipat-itu ketat simulasi, dan meskipun Eterna benar-benar akan menguji beberapa struktur yang diusulkan di laboratorium, para pemain sendiri tidak memiliki interaksi langsung dengan proses biologi secara real time seperti dalam permainan biotik Riedel-Kruse's.
Bagian dari pekerjaan Riedel-Kruse terus-menerus akan mencakup kerjasama erat dengan Rhiju Das, asisten profesor biokimia di Stanford dan salah satu pengembang Eterna, dan Daniel Schwartz, profesor di School of Education di Stanford. Tiga co-mendirikan "Bio-X.Game Center" untuk mengembangkan dan menerapkan permainan biotik dengan pendidikan dan riset.
Shared:
Komentar
