{"id":16558,"date":"2024-06-21T13:04:40","date_gmt":"2024-06-21T13:04:40","guid":{"rendered":"https:\/\/network-king.net\/start-up-entwickelt-bioprozessor-plattform-mithilfe-von-neuronen\/"},"modified":"2024-06-21T13:08:15","modified_gmt":"2024-06-21T13:08:15","slug":"start-up-entwickelt-bioprozessor-plattform-mithilfe-von-neuronen","status":"publish","type":"articles","link":"https:\/\/network-king.net\/de\/start-up-entwickelt-bioprozessor-plattform-mithilfe-von-neuronen\/","title":{"rendered":"Start-up entwickelt Bioprozessor-Plattform mithilfe von Neuronen"},"content":{"rendered":"\n<p>Aus der Ferne Experimente mit lebenden In-vitro-Neuronen als Bioprozessoren durchf\u00fchren: Diese M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnet das Schweizer Bioinformatik-Start-up FinalSpark. Auf der ersten Online-Plattform ihrer Art k\u00f6nnen Forscher entsprechende Experimente rund um die Uhr vornehmen.<\/p>\n\n\n\n<p><a href=\"https:\/\/finalspark.com\/neuroplatform\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Neuroplatform<\/a> bietet 24 Stunden lang Zugang zu 16 menschlichen Hirn-Organoiden. Diese Bioprozessoren, bestehend aus lebenden Neuronen, sind in der Lage, zu lernen und Informationen zu verarbeiten. Sie verbrauchen eine Million Mal weniger Energie als herk\u00f6mmliche digitale Prozessoren \u2013 und k\u00f6nnen, so das Start-up, die mit der zunehmenden Nutzung von Rechenleistung verbundenen Auswirkungen, wie sie bei generativen KI-Modellen der Fall sind, potenziell verringern.<\/p>\n\n\n\n<p>FinalSpark gibt an, dass drei Dutzend Universit\u00e4ten Interesse an der Nutzung der Plattform bekundet haben. Neun Institutionen haben bereits einen kostenlosen Zugang ausschlie\u00dflich f\u00fcr Forschungszwecke erhalten. \u201eWenn die Nachfrage nach unserer Neuroplattform w\u00e4chst, werden wir in der Lage sein, diese zu erweitern \u2013 mit dem gemeinsamen Ziel, den ersten lebenden Prozessor der Welt zu bauen. Wir sind fest davon \u00fcberzeugt, dass sich eine so ehrgeizige Zielsetzung nur durch internationale Zusammenarbeit erreichen l\u00e4sst\u201c, sagt Dr. Fred Jordan, Mitbegr\u00fcnder von FinalSpark.<\/p>\n\n\n\n<p>F\u00fcr FinalSpark haben die Ann\u00e4herungen zwischen K\u00fcnstlicher Intelligenz, den j\u00fcngsten Fortschritten in der Biologie und der Stammzellentechnologie neue Horizonte im Bereich der synthetischen Biologie und der sogenannten Wetware er\u00f6ffnet. Letztere verwendet Computer aus organischen Materialien. \u201eMit der Einf\u00fchrung unserer Neuroplattform stehen wir ganz am Beginn dieser spannenden Reise. Das ist ein inspirierender Moment f\u00fcr uns Forscher\u201c, betont Martin Kutter, Mitgr\u00fcnder von FinalSpark.<\/p>\n\n\n\n<p>Eine <a href=\"https:\/\/www.frontiersin.org\/articles\/10.3389\/frai.2024.1376042\/full\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">wissenschaftliche Ver\u00f6ffentlichung<\/a> \u00fcber die Neuroplattform von FinalSpark ist k\u00fcrzlich in der Zeitschrift Frontiers erschienen.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-zur-funktionsweise\">Zur Funktionsweise<\/h2>\n\n\n\n<p>Die Neuroplattform von FinalSpark basiert auf einer Wetware-Architektur: Sie ist eine Mischung aus Hardware, Software und Biologie, die vier Multi-Elektroden-Arrays (MEAs) verwendet, in denen lebendes Gewebe untergebracht ist. Dieses liegt in Form von Organoiden aus Hirngewebezellen vor: Kleine Cluster von Neuronen (spezialisierte Zellen im Nervensystem, die elektrische und chemische Signale \u00fcbertragen), welche aus Stammzellen gez\u00fcchtet wurden.<\/p>\n\n\n\n<p>In jedem MEA sind vier Organoide mit acht Mini-Elektroden verbunden. Diese kleinen Elektroden nehmen Messungen der Zellaktivit\u00e4t in Echtzeit vor und erm\u00f6glichen die Simulation, Aufzeichnung und Verarbeitung von Daten mit Hilfe eines Analog-Digital-Wandlers. Die Plattform umfasst au\u00dferdem eine auf der Programmiersprache Python basierende Software. Anhand dieser k\u00f6nnen Nutzer mit den Bioprozessoren interagieren.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"499\" src=\"https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-1024x499.jpg\" alt=\"Die Grafik symbolisiert, wie die Interaktion eines Forschers mit dem Bioprozessor vonstattengeht, mitsamt schematischer Darstellung der Neuroplattform und ihrer Bestandteile: Biologie, Computing, Elektronik und Str\u00f6mungstechnik, die im Organoid aufeinandertreffen.\" class=\"wp-image-16502\" srcset=\"https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-1024x499.jpg 1024w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-300x146.jpg 300w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-768x375.jpg 768w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-1536x749.jpg 1536w, https:\/\/network-king.net\/wp-content\/uploads\/2024\/06\/biochip-2048x999.jpg 2048w\" sizes=\"(max-width: 1024px) 100vw, 1024px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Bildschirmfoto<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>Kurz gesagt: Die <a href=\"https:\/\/newatlas.com\/computers\/finalspark-bio-computers-brain-organoids\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Bioprozessor-Plattform<\/a> von FinalSpark verwendet 16 Hirn-Organoide f\u00fcr die Ausf\u00fchrung von Rechenaufgaben. Gr\u00f6\u00dfter Vorteil dabei ist, dass diese nur einen Bruchteil der Energie verbrauchen, die herk\u00f6mmliche Siliziumchips ben\u00f6tigen.<\/p>\n\n\n\n<p>Da sie lebendes Gewebe verwenden, haben die Bioprozessoren allerdings mit dem Problem der Sterblichkeit der Organoide zu k\u00e4mpfen. Ihre Lebenszeit betrug urspr\u00fcnglich nur wenige Stunden. FinalSpark gibt jedoch an, Fortschritte bei den MEA-Systemen gemacht zu haben und die <a href=\"https:\/\/www.spiceworks.com\/tech\/artificial-intelligence\/news\/finalspark-to-develop-first-living-processor\/https:\/\/www.spiceworks.com\/tech\/artificial-intelligence\/news\/finalspark-to-develop-first-living-processor\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">operative Nutzungsdauer<\/a> auf 100 Tage verl\u00e4ngern zu k\u00f6nnen \u2013 so hei\u00dft es auf der <a href=\"https:\/\/www.spiceworks.com\/tech\/artificial-intelligence\/news\/finalspark-to-develop-first-living-processor\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">SpiceWorks<\/a>-Website.<\/p>\n\n\n\n<h2 class=\"wp-block-heading\" id=\"h-beitrag-zum-umweltschutz\">Beitrag zum Umweltschutz<\/h2>\n\n\n\n<p>Auf dem <a href=\"https:\/\/finalspark.com\/finalspark-low-energy-future\/\" target=\"_blank\" rel=\"noopener\">Unternehmensblog<\/a> erkl\u00e4rt FinalSpark seine Haltung zum Umweltschutz. Das Start-up vertritt die Meinung, unkonventionelle Datenverarbeitung sei der beste Weg, um durch die Reduzierung der CO2-Emissionen einen Beitrag zum Umweltschutz zu leisten. Als einen der gr\u00f6\u00dften Vorteile des biologischen Rechnens von Neuroplatform hebt es die Tatsache hervor, dass Neuronen Informationen mit deutlich weniger Energie verarbeiten.<\/p>\n\n\n\n<p>FinalSpark sch\u00e4tzt, dass neuronenbasierte Bioprozessoren eine Million Mal weniger Energie verbrauchen k\u00f6nnten als ihre Pendants aus Silizium. \u201eWenn wir sie mit den heute schnellsten Computern wie dem Hewlett Packard Enterprise Frontier vergleichen, k\u00f6nnen wir Folgendes feststellen: Das menschliche Gehirn verbraucht bei ungef\u00e4hr gleicher Geschwindigkeit und mit tausendmal mehr Speicher nur zwischen 10 und 20 Watt, w\u00e4hrend der Computer 21 Megawatt ben\u00f6tigt\u201c, hei\u00dft es in dem Beitrag des Unternehmens.<\/p>\n\n\n\n<p>Nat\u00fcrlich ist die Verwendung lebender Neuronen zum Bau von Bioprozessoren keine leichte Aufgabe. Au\u00dferdem ist noch immer nicht bekannt, wie der Mensch sie wirklich programmieren kann. Dazu muss noch viel experimentiert werden \u2013 und genau das soll die FinalSpark Neuroplatform erleichtern: Sie soll die Zusammenarbeit zwischen Forschern auf diesem Gebiet zu f\u00f6rdern, um diese Blackbox voller leistungsf\u00e4higer Berechnungswerkzeuge zu entr\u00e4tseln und nutzbar zu machen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Aus der Ferne Experimente mit lebenden In-vitro-Neuronen als Bioprozessoren durchf\u00fchren: Diese M\u00f6glichkeit er\u00f6ffnet das Schweizer Bioinformatik-Start-up FinalSpark. Auf der ersten Online-Plattform ihrer Art k\u00f6nnen Forscher entsprechende Experimente rund um die Uhr vornehmen. Neuroplatform bietet 24 Stunden lang Zugang zu 16 menschlichen Hirn-Organoiden. 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