A lo largo de la pandemia, la carrera por encontrar terapias para tratar a los pacientes con covid más enfermos ha sido una fuerza impulsora en la investigación médica. Pero el Sars-CoV-2 microscópico e invisible nunca ha sido un blanco fácil. Más de dos años después de que surgiera el virus, continúa mutando a un ritmo implacable.

Lograr que el público acepte las terapias emergentes para un enemigo tan desconocido también es una batalla cuesta arriba. Para Amanda Manowski, animadora biomédica en Microverse Studios, usar Cinema 4D para visualizar para una audiencia general cómo una nueva terapia desarrollada por la universidad podría neutralizar el virus fue un desafío bienvenido.

En la primavera de 2021, los investigadores dirigidos por el Dr. Ke Cheng en la Universidad Estatal de Carolina del Norte y UNC-Chapel Hill desarrollaron una terapia regenerativa adaptativa novedosa hecha de células pulmonares humanas que se muestra muy prometedora para tratar todas las variantes de Covid-19.

Usando modelos de primates no humanos (monos macacos) en su laboratorio de bioterapia en NCSU, Cheng y su equipo desplegaron nanoseñuelos, diseñados con bioingeniería para imitar los receptores a los que se une el virus cuando los pacientes se infectan, para atrapar con éxito el Sars-CoV-2 antes de que infecte las células. y causó daño pulmonar irreversible.

La investigación apareció en la revista revisada por pares "Nature Nanotechnology" y fue apoyada por los Institutos Nacionales de Salud y la Asociación Estadounidense del Corazón.

El Dr. Cheng y su coautor, el Dr. Jason Lobo, neumólogo de UNC-CH, explican que al imitar el receptor al que se une el virus en lugar de atacar al virus en sí, la terapia con nanoseñuelo podría seguir siendo eficaz contra las variantes actuales y emergentes del virus. . Las células esferoides de pulmón utilizadas para fabricar los nanoseñuelos ya se encuentran en ensayos clínicos activos.

Cheng, así como las partes interesadas de la Universidad, le pidieron a Microverse que "promoviera su mensaje con claridad y elegancia", recuerda Manowski, el animador principal del proyecto. Con experiencia en ingeniería, ilustración científica y visualización médica, estaba más que preparada para la tarea. “Lo que más disfruto de la animación médica es desempeñar un papel activo en hacer que la información sea accesible para una amplia variedad de audiencias, además de estar inmerso en las últimas herramientas y técnicas que la animación tiene para ofrecer”.

Microverse comenzó con el guión antes de desarrollar una apariencia específica a través del guión gráfico para guiar mejor el flujo de la animación. “Creamos los recursos teniendo en cuenta la animación requerida, y la mayor parte de lo que vemos en el video se modeló directamente en Cinema 4D”, dice Manowski.

Visualizar la terapia del Dr. Cheng no fue

particularmente difícil, dice, aunque el resultado final difería ligeramente de la visión original de Microverse. “Nuestros clientes querían que transmitiéramos el hecho de que los nanoseñuelos están hechos por el hombre y son perfectamente esféricos, no como las formas orgánicas más flexibles con las que comenzamos”, recuerda.

Aunque los nanoseñuelos son esferas relativamente simples, se pensó mucho en la ejecución de su aspecto general. "Consideramos todo, desde la textura sutil de los fosfolípidos individuales que componen las membranas del nanoseñuelo, hasta cómo reacciona la luz tanto con la membrana como con los receptores ACE2, las moléculas doradas en el exterior", dice.

Tomando prestadas las técnicas de animación de personajes de Hollywood, el equipo de Microverse diseñó cada partícula de Covid como "entidades brillantes e inquietantes parecidas a insectos para que se vean siniestras, algo que definitivamente no debería estar en el cuerpo humano", dice Manowski. El contraste entre las partículas de Covid y los tejidos sanos de color rosa de las células pulmonares y los nanoseñuelos le dan al video una sensación dramática y misteriosa.

El fondo púrpura giratorio ofrece a los espectadores un movimiento ambiental agradable a medida que absorben la información esquemática en la pantalla, y también ayuda a distinguir la animación COVID-19 de Microverse de las muchas otras que aparecen en las pantallas de televisión en las noticias nocturnas.

Las referencias incluyeron múltiples recursos científicos, desde micrografías y datos de estructuras moleculares específicas hasta información escrita detallada sobre los alvéolos (los diminutos sacos de aire porosos en los pulmones), nanoseñuelos y moléculas relacionadas con la terapia. “En términos de estilo, también encontré algunas imágenes que tenían un concepto en gran medida abstracto para inspirar mis

materiales”, dice, y agrega que tenía en mente cualidades específicas de efectos de iluminación y reflejos desde el principio.

Manowski usó varios programas para desarrollar la geometría de la sección transversal de los alvéolos: "Empecé atrayendo un montón de esferas de cuerpo blando junto con dinámicas de partículas X antes de exportar la forma resultante a ZBrush para fusionarlas, ahuecarlas, detallarlas y agregar capilares". ," ella explica.

“De vuelta en C4D, configuré múltiples células dentro de los alvéolos que se inflarían y romperían por la presión interna del virus en replicación con la ayuda de más dinámicas de partículas X y pose morph, que resulta ser uno de mis favoritos y más utilizados. características en C4D.”

Redshift jugó un papel clave en cada escena 3D. “Además de los materiales base y la iluminación, construí ciertos efectos y salidas de AOV a través de los nodos de material, como esa escena de proteína de punta intermitente”, dice Manowski. Las herramientas de Red Giant se usaron para agregar un brillo de mejora y la composición se realizó en After Effects.

Una paleta variada de proyectos mantiene su trabajo interesante día a día. “Cada proyecto en el que he trabajado con Microverse Studios ha sido un cambio conceptual salvaje desde el anterior, lo cual es genial para mí personalmente”, dice. "Me gusta la variedad".

Cuando no está animando y explorando nuevas técnicas 3D, Manowski pasa tiempo con su amado perro, Mystery Meat, y se adentra en una serie de pasatiempos, desde el tiro con arco hasta la construcción de muebles, tan refrescantemente diversos como los proyectos que se encuentran en su escritorio en Microverse. . “Es tan emocionante y aleccionador ver los avances que ocurren todos los días tanto en medicina como en tecnología”, concluye. “Estoy inmensamente agradecido de ser parte de la comunidad de animación médica y hacer lo que hago todos los días”.