スイスのバイオコンピューティング・スタートアップ「FinalSpark」が、世界中の研究者が生体ニューロンの試験管内実験を遠隔で実施できるオンラインプラットフォーム「Neuroplatform」を立ち上げた。16個のヒト脳オルガノイドへのリモートアクセスを提供するNeuroplatformは、試験管内の生物学的ニューロンへのアクセスを提供する世界初のオンラインプラットフォームであるとのことだ。さらに同社によれば、ヒト脳オルガノイドによるバイオプロセッサーは、“従来のデジタルプロセッサーよりも消費電力が100万倍少ない”と言う。
デジタルからバイオへ
FinalSparkによれば、同社のNeuroplatformは情報の学習と処理が可能で、低消費電力であるため、コンピューティングが環境に与える影響を軽減できる可能性があるという。従来のデジタルプロッサーよりも100万倍も消費電力が少ないということで、バイオプロセッサーの導入が成功すれば、このようなエネルギー消費は大幅に削減できるだろう。
現在、Neuroplatformの動作は、ハードウェア、ソフトウェア、生物学の混合である「ウェットウェア・コンピューティング」に分類されるアーキテクチャに依存している。Neuroplatformが提供する主なイノベーションは、生体組織（脳組織の3D細胞塊であるオルガノイド）を収容する4つのマルチ電極アレイ（MEA）の使用である。
各MEAは4つのオルガノイドを保持し、刺激と記録の両方に使用される8つの電極でインターフェイスされている。データは、サンプリング周波数30kHz、分解能16ビットのデジタル・アナログ・コンバーター（Intan RHS 32コントローラー）を介して行き来する。これらの主要な設計上の特徴は、MEA用のマイクロ流体生命維持システムと監視カメラによってサポートされている。そして、ソフトウェア・スタックにより、研究者はデータ変数を入力し、プロセッサーの出力を読み取り、解釈することができる。
Neuroplatformへのアクセスには、以下の機能が含まれる：
- バイオコンピューティング研究のための統合研究開発環境
- ヒト脳オルガノイドへの24時間365日のリモートアクセス
- リアルタイム神経刺激と読み取り
- Python用プログラミングAPI
- 文書化と研究のためのデジタルノートブック
- データの保存とバックアップ
- 技術サポート
FinalSparkは、バイオプロセスの研究開発を促進するため、同社のリモート・コンピューティング・プラットフォームへのアクセスを、ミシガン大学、バース大学、ヨーク大学をはじめとする9つの機関に研究用途に限って無料アクセスを許可している。こうした機関の協力により、世界初のリビング・プロセッサーを作りたいと考えている。
Neuroplatformにアクセスするためには、教育機関は1ユーザーにつき月額500ドルの契約料が必要となる。ただし、特定のプロジェクトに関しては無料とのことだ。
「このような野心的な目標は、国際的な協力によってのみ達成できると確信しています」と、FinalSparkの共同設立者であるFred Jordan博士は述べている。
ただし、生体組織に依存するバイオプロセッサーには、生物特有の欠点も存在する。それが寿命だ。シリコンチップは何年も、時には何十年も使えるが、FinalSparkによると、同社のバイオプロセッサーは「数ヶ月の実験にしか適さない」とのことだ。バイオプロセッサーを形成する神経細胞構造体も寿命は長いとは言われているが、それでもまだ長寿命化は難しい。だが、当初、数時間程度だった寿命だが、システムを改良した結果、現在のところオルガノイドの寿命は100日程度にまで改善されてはいるようだ。
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参考文献