El profesor de química utiliza la realidad virtual para dar a los estudiantes una visión única de las proteínas

Francis Yoshimoto, profesor asistente en el Departamento de Química de la Facultad de Ciencias de UTSA, está presentando a sus estudiantes de laboratorio de Bioquímica II una nueva forma de aprendizaje: usar auriculares de realidad virtual para observar y analizar estructuras de proteínas.

Los estudiantes de Yoshimoto utilizaron el VizLab del Departamento de Ciencias de la Computación para configurar estos auriculares de realidad virtual (VR). Los estudiantes crearon instantáneas de una proteína usando software de computadora tradicional, como Chimera o Pymol, y luego fueron a la misma región de la proteína en ProteinVR, un programa de visualización molecular basado en la web que permite ver proteínas con un auricular VR.

Después de comparar las dos imágenes, los estudiantes prepararon instantáneas en 3D de otras proteínas y sus interacciones con ligandos o proteínas asociadas buscando en el banco de datos de proteínas otras proteínas relacionadas con la salud humana, como la proteína de pico SARS CoV-2, que el coronavirus utiliza para invadir las células humanas.

Los auriculares 3D VR demostraron ser una forma efectiva de instruir a los estudiantes sobre las estructuras de las proteínas, sumergiéndolos en una experiencia de aprendizaje única. Bajo el visor ProteinVR con los auriculares Oculus, los estudiantes podían cambiar sus ángulos de visión de la proteína y navegar hacia adelante y hacia atrás usando el joystick en el controlador manual Oculus. Con los auriculares puestos, los estudiantes podían viajar dentro de la proteína. Si quisieran moverse en una dirección diferente alrededor de la proteína, simplemente podrían inclinar la cabeza mientras usan los auriculares y continuar moviéndose hacia adelante y hacia atrás con el joystick.

«Durante más de 15 años, he estado mirando proteínas solo en la pantalla de mi computadora», dijo Yoshimoto. «Poner un casco de realidad virtual para entrar en una proteína real fue realmente una experiencia reveladora tanto para mí como para mis alumnos».

La tecnología de realidad virtual ya está en uso en la industria biomédica. Por ejemplo, se ha utilizado para ayudar a las empresas farmacéuticas en su trabajo de diseño de nuevos medicamentos, un avance reciente para el desarrollo de nuevos medicamentos. Al recibir exposición y capacitación en tecnología de realidad virtual, los estudiantes de Yoshimoto pudieron aplicar las habilidades que aprendieron en el aula de una manera que es relevante para una futura carrera en investigación biomédica. El proyecto es representativo del compromiso de UTSA con los programas que brindan a los estudiantes una mayor comprensión de las habilidades comerciales necesarias en el lugar de trabajo y son particularmente importantes para vincular el éxito en el aula con la vida después de la graduación para poblaciones históricamente desatendidas.

Yoshimoto y sus instructores de laboratorio se asociaron con el Research Computing Support Group de la universidad para organizar esta experiencia de aprendizaje de realidad virtual.