La startup svizzera FinalSpark ha lanciato una piattaforma online innovativa che offre accesso remoto a 16 organoidi cerebrali umani per realizzare il primo bioprocessore vivente al mondo. La Neuroplatform di FinalSpark è considerata la prima piattaforma online al mondo a fornire accesso a neuroni biologici in vitro.
Grazie al loro consumo energetico ridotto, questi processori potrebbero ridurre in maniera significativa l'impatto ambientale della computazione. Nell'ambito di una ricerca pubblicata di recente, l'azienda ha affermato che l'addestramento di un singolo modello di linguaggio, come il GPT-3, ha richiesto circa 10GWh di energia – ben 6.000 volte il consumo annuo medio di un cittadino europeo. Questa spesa energetica potrebbe essere drasticamente ridotta con l'uso di bioprocessori.
I fondatori di FinalSpark, Dr. Fred Jordan e Dr. Martin Kutter, spiegano che l'operazione della Neuroplatform si basa su un'architettura classificabile come wetware: una fusione di hardware, software e biologia. La principale innovazione della Neuroplatform risiede nell'uso di quattro Arrays Multi-Elettrodi (MEA) che ospitano il tessuto vivente, ossia organoidi, strutture tridimensionali di tessuto cerebrale.
Ogni MEA contiene quattro organoidi, interfacciati da otto elettrodi utilizzati sia per la stimolazione che per la registrazione. I dati vengono trasmessi attraverso convertitori analogico-digitali (Intan RHS 32 controller) con una frequenza di campionamento di 30kHz e una risoluzione di 16-bit. Queste caratteristiche di design sono supportate da un sistema di supporto vitale microfluidico per i MEA e da telecamere di monitoraggio. Infine, un software permette ai ricercatori di inserire variabili di dati e leggere e interpretare i risultati del processore.
FinalSpark ha già concesso l'accesso alla sua piattaforma a nove istituzioni per promuovere la ricerca e lo sviluppo nel campo della biocostruzione. Con la collaborazione di queste istituzioni, l’azienda spera di creare il primo processore vivente al mondo. Inoltre, ci sono già tre dozzine di università interessate ad accedere alla Neuroplatform.
Gli organoidi biologici dei processori hanno una durata di circa 100 giorni, a differenza dei chip al silicio che possono durare anni, se non decenni. Inizialmente, i MEA di FinalSpark duravano solo poche ore, ma grazie ai miglioramenti, la durata attuale degli organoidi è prevista intorno ai 100 giorni. Questo offre un tempo adeguato per condurre esperimenti che durano diversi mesi.