目次
- エグゼクティブサマリー：2025年におけるコネクトミクスナノ回路の現状
- 市場規模と2030年までの予測
- 主要なプレイヤーと業界のイニシアティブ（出典：ibm.com, intel.com, ieee.org）
- ナノファブリケーション技術のブレイクスルー
- 材料革新と神経インターフェースとの統合
- 規制環境と安全基準（出典：ieee.org, fda.gov）
- ユースケース：神経科学、AI、および脳-コンピュータインターフェース
- 投資動向、資金調達、およびパートナーシップ戦略
- 課題：スケーラビリティ、倫理、およびデータプライバシー
- 将来の展望：破壊的な潜在能力と2030年へのロードマップ
- 出典と参考文献
エグゼクティブサマリー：2025年におけるコネクトミクスナノ回路の現状
コネクトミクスナノ回路の製造は、2025年において急速なナノエンジニアリング、イメージング、および材料科学の進展により、重要な岐路に達しています。この分野は、次世代の神経技術を可能にするために、ナノスケールで神経回路を再現またはインターフェースすることを目指しており、脳の機能をマッピング、シミュレーション、そして潜在的には修復することを可能にします。今年、主要な研究機関や業界のプレイヤーが開発を加速させたキーイベントやブレイクスルーがいくつかあります。
大きなマイルストーンは、10 nm未満の特徴サイズを実現するための先進的な電子ビームリソグラフィー（EBL）プロセスの採用です。JEOL Ltd.やCarl Zeiss AGなどの企業は、EBLや集束イオンビーム（FIB）システムの提供を拡大し、学術および産業のコネクトミクスプロジェクトを支援しています。これらのツールは、高解像度のナノ回路アレイとその場での神経プローブの製造に不可欠です。
材料の革新も2025年の中心的なテーマです。グラフェンや遷移金属ダイホスファイド（TMD）などの原子層薄い材料の統合が進んでおり、柔軟で透明な生体適合性の回路要素を実現しています。Grapheneaや2D Semiconductors Inc.は、神経インターフェース用に特化した高純度のナノ材料の商業供給を報告しており、プロトタイプデバイスにますます展開されています。
自動化組立やハイブリッド製造方法が、コネクトームスケールの回路アーキテクチャの膨大な複雑さに対応するために採用されています。Kleindiek Nanotechnikなどが開発したロボティックナノ操作プラットフォームは、ナノスケールのワイヤや電極の正確な配置に使用されています。これは、単一ニューロンインターフェースから大規模で多層構造のアレイへのスケールアップに重要です。
もう一つ注目すべき動向は、コネクトミクスの製造と先進的なイメージングおよびデータ分析の統合です。Thermo Fisher Scientificの超高スループット電子顕微鏡プラットフォームは、AI主導の再構成ソフトウェアと統合されており、ナノ回路設計の迅速なプロトタイピングと検証のためのクローズドループフィードバックを可能にしています。
今後数年を見据えると、スケーラブルなナノ製造ファウンドリへの投資や学術、政府、民間セクター間のコラボレーションが加速すると予想されています。Human Brain Projectや主要なマイクロエレクトロニクスコンソーシアムとのパートナーシップなどのイニシアティブは、コネクトミクスナノ回路のさらなる小型化、歩留まりの改善、機能的統合を推進し、脳に触発された計算と高度な神経義肢の実用化に近づけています。
市場規模と2030年までの予測
コネクトミクスナノ回路の製造市場は、神経回路をマッピング、模倣、インターフェースするためのナノスケールデバイス及びシステムの開発と製造に焦点を当てており、2030年までに大きな成長が見込まれます。2025年には、脳マッピングイニシアティブ、ニューロモルフィックコンピューティング、高度な神経インターフェース技術への資金投資が急増し、このセクターを推進しています。主要な研究機関や業界のプレイヤーがデバイスアーキテクチャの小型化、コネクトームマッピングのスループットの向上、生体適合性ナノ材料の回路製造への統合に注力しています。
この市場の主要なセグメントは、高密度ナノ電極アレイや三次元ナノワイヤアーキテクチャの製造であり、これは神経ネットワークの正確な記録および刺激を可能にします。Neuralinkのような企業は、脳-コンピュータインターフェース（BCI）アプリケーション向けの超細い電極スレッドや自動外科ロボットを開発しており、神経記録におけるチャネル数と空間分解能の飛躍的な増加を目指しています。同様に、Blackrock Neurotechは、脳回路のマッピングおよびインターフェースの研究及び臨床展開をターゲットとした埋め込み型マイクロ電極アレイの進展を続けています。
同時に、電子ビームリソグラフィー、集束イオンビームパターニング、原子層堆積などのナノ製造技術の進展が、専門のファウンドリや研究機関によって採用されています。Imperial College LondonやNational Nanotechnology Initiativeのメンバーは、50 nm未満の特徴サイズを持つ神経回路デバイスのプロトタイピングおよび小ロット製造を支援するため、ナノファブリケーション施設の能力を拡大しています。
包括的な市場データはまだ出現しつつある段階ですが、製造コストが下降し、デバイスの信頼性が向上し、神経義肢、脳に触発されたコンピューティング、コネクトーム規模の診断における商業アプリケーションがより実行可能になるにつれて、成長は加速すると予想されます。グラフェンやカーボンナノチューブなどの先進的なナノ材料の統合により、デバイスのフットプリントがさらに縮小し、生体適合性が向上することが期待されています。これに向けた先駆的な開発は、IMECやMaxWell Biosystemsなどの組織で進行中です。
今後の見通しとして、コネクトミクスナノ回路の製造市場は、政府の脳イニシアティブからの投資、半導体ファウンドリと神経科学企業の戦略的パートナーシップ、高スループットでスケーラブルなナノ製造プラットフォームの採用が拡大することにより、2030年までに二桁の年間複合成長率を経験すると予測されています。規制の道筋が明確になり、最初の商業的なコネクトミクスベースの神経デバイスが市場に出ることで、このセクターは初期段階のR&Dからより広範な臨床および産業展開へ移行することが期待されています。
主要なプレイヤーと業界のイニシアティブ（出典：ibm.com, intel.com, ieee.org）
コネクトミクスナノ回路の製造は、ナノスケールの製造を利用して脳の複雑な神経接続をマッピングおよび模倣する急速に進展している最前線を示しています。2025年には、いくつかの主要な業界リーダーと組織がこの分野での技術革新とエコシステムの発展を推進しています。
- IBMは、コネクトミクスのためのナノスケール製造において中心的な役割を維持しており、半導体研究とニューロモルフィックエンジニアリングの強みを活かしています。同社の最近のイニシアティブには、シナプス活動を模倣することができるナノスケール回路を構築するために重要な相変化メモリとクロスバーアレイアーキテクチャの洗練があります。2024–2025年に、IBMは、先進的な材料とスケーラブルな製造プロセスの統合を強調し、高密度で低消費電力のナノ回路アレイを実現するための研究コラボレーションネットワークを拡大しました。
- Intelも、ニューロモルフィックハードウェアとナノ製造においてかなりの進展を遂げています。Intel Labs部門は、効率的なスパイキングニューロネットワークの模倣のために密なナノ回路の統合に依存するLoihiプロセッサプラットフォームを開発およびスケールアップしています。2025年には、同社はナノスケールの相互接続やコネクトミクス回路のさらなる小型化を目指す新しい製造手法の進展を強調しました。
- IEEEは、ナノテクノロジーおよび神経工学に焦点を当てたミッションを通じて世界的なコラボレーションと標準化の取り組みを育成しています。2025年、IEEE Brain Initiativeはコネクトミクスナノ回路に関する専用シンポジウムを開催しており、リソグラフィー、材料科学、コネクトミクス研究におけるナノエレクトロニクスデバイスの統合に関するベストプラクティスの交換を促進しています。また、IEEEの標準作業グループは、ナノ製造された神経インターフェースと既存の神経科学ツールとの相互運用性やデータ交換のプロトコルにも取り組んでいます。
今後、これらの組織はコネクトミクスナノ回路の製造を研究からスケーラブルな商業プラットフォームへと変換することをさらに加速させると期待されています。業界のロードマップは、デバイスの歩留まりを向上させ、in vivoアプリケーションに対する生体適合性を改善し、回路マッピングと組立のための堅牢な自動化を開発することに焦点を当てています。今後数年では、セクターが脳規模でエネルギー効率の良いニューロモルフィックシステムや高度な脳-機械インターフェースを実現する方向に進むにつれて、学術界、産業界、規格機関の間のより深いパートナーシップが見られるでしょう。
ナノファブリケーション技術のブレイクスルー
コネクトミクスナノ回路の製造分野は、研究者や企業が前例のない解像度で神経回路をマッピングし、模倣する能力を持つナノスケールデバイスを構築しようと奮闘している中で急速に進展しています。2025年、製造技術、材料工学、統合プロトコルのブレイクスルーの融合が、研究と商業アプリケーションの両方において重要な進展の舞台を整えています。
最も重要な発展の一つは、電子ビームリソグラフィー（EBL）と集束イオンビーム（FIB）ミリングの改良であり、これは密なシナプスネットワークを再構成するために必要な10 nm未満のパターニングを可能にしています。JEOLやCarl Zeissなどの企業は、安定性の向上、高スループット、パターン精度の向上を備えた次世代のEBLおよびFIBシステムを導入しており、神経接続を模倣する複雑なナノ回路アレイの製造を支援しています。これらのシステムは、現在、世界中の主要な神経科学およびナノファブリケーションセンターで展開されており、ナノスケールでのコネクトームのマッピングを加速させています。
パターニングの進展に並行して、材料の革新が新たな可能性を推進しています。グラフェンや遷移金属ダイホスファイドなどの二次元材料の適用が、ニューロモルフィック回路用の超薄型で柔軟なナノワイヤとメムリスティブ要素の創出を可能にしています。imecは、大規模で高密度の神経インターフェースのためのシリコン上の低次元材料の統合を実証しており、より生き生きとしたエネルギー効率の良いコネクトミクスインスパイアハードウェアへの道を開いています。
スケーラブルな統合は依然として重要な課題です。これに応じて、Intelのような企業は、半導体メモリやロジック用に開発された高度なウエハレベルパッケージと3D統合技術を活用し、コネクトミクス回路の特有の要件に適応しています。スタッキングやスルーシリコンビア（TSV）技術は、多層ナノ回路アレイを構成するために再利用されており、人工神経ネットワークの密度と機能的複雑さを大幅に増加させています。
自動エラー修正とその場メトロロジーは、ナノ回路製造における歩留まりと再現性のためにも重要です。KLA CorporationやLam Researchは、製造プロセス中にリアルタイムフィードバックを提供するAI駆動の検査およびメトロロジープラットフォームを展開しており、デバイスの製造における迅速な反復と品質保証を可能にしています。
今後数年に向けて、これらの進展は、コネクトミクススケールのナノ回路のルーチン製造を可能にし、進化した脳-機械インターフェースから大規模なニューロモルフィックコンピューティングシステムまで、すべてを支援すると予想されています。技術の成熟とともに、機器メーカー、材料革新者、神経科学研究機関間のコラボレーションが進み、商業的に実行可能なコネクトミクスインスパイアハードウェアプラットフォームの出現を促進するでしょう。
材料革新と神経インターフェースとの統合
コネクトミクスナノ回路の製造分野は、2025年に急速な進展を遂げており、材料革新および統合戦略がこの分野をより正確で、スケーラブルで、生体適合性のある神経インターフェースへと推進しています。生物学的神経ネットワークの空間的および時間的分解能にマッチする回路を作成することが根本的な課題となり、同時に最小限の侵襲性を保ち、時間の経過に伴い安定させる必要があります。
キーマテリアルのブレイクスルーとして、グラフェンや遷移金属ダイホスファイド（TMD）などの二次元（2D）材料の使用が挙げられます。これらの材料は高い電気伝導性、柔軟性、光学的透明性を提供し、超薄型でコンフォーマルな電極アレイの製造に理想的な候補となっています。特に、Imperial College Londonとその共同研究者らは、高い忠実度の信号記録が可能であり、免疫反応が低下するグラフェンベースの神経プローブを示しています。これにより、慢性的な埋め込みを促進する道が開けています。
ナノファブリケーションレベルでは、電子ビームリソグラフィー（EBL）や集束イオンビーム（FIB）ミリングが50 nm未満の特徴サイズを持つナノ回路の製造を可能にしています。JEOL Ltd.やTESCANは、柔軟な基板上でナノ電極や相互接続のパターンを支援する高度な測定装置を提供しています。これは、高密度の神経マッピングにとって重要です。
神経組織との統合は、柔らかい、伸縮性のある電子機器の進展によりさらに強化されています。imecは、脳の三次元形状に適応し、機械的な不匹配を減少させ、信号の安定性を向上させる生体適合性の伸縮可能なナノ回路アレイを積極的に開発しています。これらのプラットフォームは、光遺伝学および電気生理学的モダリティとシームレスに統合できるように設計されており、神経回路の多モーダルの調査を可能にします。
もう一つの重要な進展分野は、シリコンナノワイヤと有機半導体を用いたナノスケールトランジスタやマルチプレクサの展開です。NanoIntegris Technologiesのような企業は、高純度のナノ材料を供給しており、高密度で低インピーダンスの電極アレイの製造を可能にし、コネクトミクスデバイスの信号対雑音比および空間分解能を向上させています。
今後数年において、分野は有機ポリマー、ナノカーボン、金属を組み合わせたハイブリッド材料システムの採用が増加することが期待されており、特定の神経生物学的コンテキストのために電気的、機械的、化学的特性を調整します。デバイスメーカー、材料サプライヤー、神経科学研究機関との協力が、脳-コンピュータインターフェースや大規模神経マッピングを含む応用の加速を促進することが期待されています。
規制環境と安全基準（出典：ieee.org, fda.gov）
コネクトミクスナノ回路の製造を取り巻く規制環境は、技術が研究室から臨床および商業アプリケーションへと移行する中で急速に進化しています。2025年には、神経インターフェースや脳マッピングツールにおけるナノ回路の統合が、規制機関による安全性、有効性、および倫理的合規性の確保のための監視を受けつつあります。
アメリカ合衆国では、米国食品医薬品局（FDA）が、ナノ回路を組み込んだ神経技術の監督において中心的な役割を果たしています。神経プローブ、脳-コンピュータインターフェース（BCI）インプラント、高度な神経義肢のようなデバイスは、FDAの規制に準拠し、プレマーケット承認（PMA）または510(k)クリアランスの道筋に従う必要があります。FDAの医療機器および放射線保健センター（CDRH）は、植込みデバイスの生体適合性、電磁安全性、長期的安定性の評価に関するガイダンスを発行しており、これはナノ回路ベースのコネクトミクスツールに直接関連しています。2024年には、FDAはナノスケール製造を使用する新しいカテゴリの神経デバイスを含むブレークスルーデバイスプログラムを拡大し、未解決の臨床ニーズに対処するテクノロジーの迅速な審査を促進しました。
国際的な舞台では、IEEEスタンダーズアソシエーション（IEEE）がナノスケール神経インターフェースおよび関連製造プロセスのための技術標準を積極的に開発しています。IEEEのP2731作業部会は、脳データ通信プロトコルの標準に取り組んでおり、コネクトミクスデータ取得システムにおけるナノ回路の安全な統合のための規定を含んでいます。これらの標準は、デバイスの相互運用性、データの整合性、サイバーセキュリティを保証するために重要です。特に、コネクトミクス研究がますます分散型およびクラウドベースのデータ分析に依存するようになる中で重要です。
ナノ回路製造に関する安全基準も、ナノスケールの材料および処理技術に関連する独自のリスクを反映するために更新されています。FDAとIEEEの両者は、ナノ材料の毒性、神経組織に対する損傷の可能性、時の経過とともにデバイスが劣化することに関する懸念に対処するため、業界の関係者と協力しています。今後数年内に新しいガイドラインが策定されることが期待されており、リスク管理、市場後の監視、ナノ製造デバイスのための標準化されたテストプロトコルの開発に焦点を当てています。
今後、コネクトミクスナノ回路の製造が臨床研究や治療的介入で広く採用されるにつれて、規制の枠組みが国際的により調和されていくと予想されます。米国FDAの規制とIEEEや他の機関によって設定された国際基準との整合を進め、承認プロセスを合理化し、これらの高度な神経技術を世界中で安全に展開できるようにする努力が進行中です。
ユースケース：神経科学、AI、および脳-コンピュータインターフェース
コネクトミクスのためのナノ回路の製造は急速に進展しており、神経科学、人工知能（AI）、および脳-コンピュータインターフェース（BCI）に深い影響を与えています。2025年には、いくつかの主要なイニシアティブと技術的ブレイクスルーがこの分野を形成しており、前例のない解像度で神経回路をマッピングし、操るという約束が近づいています。
主要な進展分野の一つは、神経ネットワークとインタフェースできるデバイスを製造するためのスケーラブルで高スループットなナノファブリケーション方法の開発です。電子ビームリソグラフィーやナノインプリントリソグラフィーなどの技術が洗練され、ナノスケール電極やトランジスタの高密度アレイの生産を可能にしています。Imperial College London – Nanofabrication FacilityやIBMのような企業が、神経科学研究を支援するためにこれらの高度なナノファブリケーションプロセスを開発しており、数千の個々のニューロンから同時に記録および刺激できるツールを創造しています。
コネクトミクス研究におけるナノ回路の統合はすでに実用的なユースケースを生んでいます。たとえば、研究者は高密度の神経プローブ—洗練されたCMOSナノファブリケーション技術で製造されたNeuropixels 2.0アレイ—を展開し、動物モデルで単一ニューロンの解像度で脳の活動をマッピングしています。この技術は、Imperial College London – Centre for NeurotechnologyやImperial College Londonのような組織と共同で開発されており、神経回路の構造と機能について前例のない洞察を提供しています。
AIの領域では、コネクトミクスナノ回路によって生成された詳細な配線図がニューロモルフィックハードウェアの開発に役立っています。Intelのような企業は、ナノスケール製造を使用して脳に似たアーキテクチャを模倣する方法を積極的に探求しており、機械知能の効率と適応性を高めることを目指しています。
BCIに関する影響は同様に重要です。最近のNeuralinkによる進展は、脳に最小限の損傷で埋め込むことができるナノ製造された柔軟な電極スレッドの潜在能力を示しています。これらの革新は、高帯域幅で長期間安定したインターフェースの道を開き、最終的には感覚や運動機能の回復を助け、さらには外部デバイスとの直接的な神経コミュニケーションを可能にするかもしれません。
今後の予測として、改善されたナノファブリケーション、先進材料（グラフェンやその他の2D材料）、リアルタイムデータ分析の統合が、コネクトミクスの発見のペースを劇的に加速すると期待されています。これからの数年間で、さらに洗練されたナノ回路ツールの商業化が進み、研究および臨床応用のための大規模で最小限の侵襲的な神経回路のマッピングと調整が可能になるでしょう。
投資動向、資金調達、およびパートナーシップ戦略
コネクトミクスナノ回路の製造に対する投資が2025年に強化されており、これはこの分野の技術的複雑さと変革の潜在能力を反映しています。神経科学、ナノテクノロジー、および先進の半導体プロセスの融合は、大規模な資本を要求し、このセクターにおいて民間および公共資金の急増、戦略的パートナーシップが見られます。
主要な半導体メーカーは、関与を強化しています。Intel Corporationと台湾セミコンダクター製造会社（TSMC）は、コネクトミクスアプリケーションに適したナノスケール製造方法を探索する専任チームを持つ神経インスパイア型およびニューロモルフィックチップアーキテクチャのために、研究開発予算を拡大したことを発表しました。TSMCは、超高密度の相互接続をプロトタイプするために2 nmプロセス技術を活用し、Intelの研究部門は学術の神経科学センターと共同プロジェクトを支援しています。
学術界と産業界のコンソーシアムは、この分野の特徴を形成しています。Human Brain Projectは、コネクトミクスマッピングのために高度な電子顕微鏡を提供するナノファブリケーション工具を専門とするサプライヤーと、ヨーロッパの大学とのパートナーシップを育成しています。アメリカでは、BRAINイニシアティブは、スケーラブルなナノリソグラフィーと3Dナノプリンティングに焦点を当てた、新興企業と確立された製造業者間の共同事業を支援するためにターゲットを絞った助成金を授与しています。
スタートアップ企業も、専門的な役割に対して重要なベンチャーキャピタルを引き寄せています。Neuralinkのような企業は、脳-コンピュータインターフェース向けの柔軟なナノ回路を推進するために数百万ドルの資金調達を確保しており、これは高解像度のコネクトームマッピングや操作に直接的に適用可能です。一方、Imperial College Advanced Hackspaceは、新しいナノファブリケーション技術を開発するスピンアウトを促進しており、政府のイノベーションファンドや企業パートナーからの支援を受けています。
供給チェーンパートナーシップは、ナノ回路が超精密な材料と工具を必要とするため、厳しくなっています。ASML Holdingは、極紫外（EUV）リソグラフィーのリーダーとして、シナプスネットワークを忠実に再現するために必要な10 nm未満の特徴を持つプロセスを洗練するために、チップ設計者や神経科学研究所とのコラボレーションを行っています。
今後の見通しは明るく、主要なチップファウンドリは、今後数年間でさらなる投資を約束しており、国際的な研究連携は急増すると予想されています。製造の進展によりコストが低下し、解像度が向上する中で、コネクトミクスナノ回路の分野は増大するクロスセクター投資を引き付け、2027年までに基本的な研究と商業化の両方を加速させることが期待されています。
課題：スケーラビリティ、倫理、およびデータプライバシー
コネクトミクスナノ回路の製造分野は、2025年において重要な岐路に立たされており、急速な技術の進展がそのスケーラビリティと伴う倫理的およびデータプライバシーの課題を前面に押し上げています。研究者や業界リーダーが神経回路をナノスケールでマッピング、複製、インターフェースする努力を加速させる中で、関連する課題の複雑さと規模が増しています。
スケーラビリティは依然として中心的な懸念事項です。電子ビームリソグラフィーや集束イオンビームミリングといった最先端のナノファブリケーション技術は、Carl Zeiss AGやJEOL Ltd.によって改良され、ますます密で精密な回路の製造を可能にしています。しかし、研究所のプロトタイプから量産への移行には難題があります。スループット、再現性、およびコスト効果は、特に生物学的神経ネットワークの複雑さを模倣した多層または3Dナノ回路を製造する際のボトルネックとして残っています。数百万、あるいは数十億のナノスケールコンポーネントを単一プラットフォーム上にスケーラブルに統合する必要は、従来の製造パラダイムに挑戦をもたらしており、Intel CorporationやIBMなどの業界のリーダーによって、コネクトミクスアプリケーション向けに特化した次世代リソグラフィーおよび組立技術の開発が進められています。
倫理的な配慮も同様に切実です。ナノスケールで神経回路を再構成し、操作する能力は、同意、主体性、認知プライバシーの定義について深刻な問いを引き起こします。神経障害および脳卒中を扱う国立神経障害・脳卒中研究所などの組織は、研究と応用のための倫理的枠組みを確立するために利害関係者と積極的に関与しています。Neuralink Corporationのような企業が先駆けて開発しているナノ回路を利用した脳-コンピュータインターフェース（BCI）の開発は、神経データの所有権や人間の能力向上の限界に関する議論をより鮮明にしています。2025年およびその近未来において、直接的な神経データの取得および操作の可能性は、堅牢な倫理的監督と透明性のあるガバナンスを求めています。
データプライバシーは、コネクトミクスナノ回路が臨床および商業展開に向かう中でますます重要なテーマとなります。感受性の高い神経データが医療診断や強化のためにキャプチャ、保存、分析される可能性は、厳格なデータ保護プロトコルを必要とします。国際標準化機構（ISO）などの業界団体は、ナノスケールの神経技術によってもたらされるユニークなリスクを考慮し、医療機器のサイバーセキュリティおよび患者データプライバシーのための基準を更新する作業を行っています。
今後、スケーラブルな製造、倫理的なガバナンス、データプライバシーの交差点は、コネクトミクスナノ回路の進展を形作るでしょう。製造業者、規制機関、バイオ倫理学者の間での持続的なコラボレーションは、技術の進展が社会的期待に沿い、基本的な権利を尊重することを保証するために不可欠です。
将来の展望：破壊的な潜在能力と2030年へのロードマップ
コネクトミクスのナノ回路製造は、神経科学とナノテクノロジーの交差点に位置しており、2025年から2030年に向けて変革的な進展を遂げる準備が整っています。この分野の主な野望は、ナノメートルの精度で神経回路を再構築することであり、これは脳-コンピュータインターフェース（BCI）、ニューロモルフィックコンピューティング、次世代の医療診断に明確な影響を与えます。
最近の超薄型の柔軟な電子機器とナノインプリントリソグラフィーの進展により、神経組織とシームレスにインターフェースできる回路の製造が可能になり、高密度データ収集と最小限の侵襲的な統合をサポートしています。Imperial College London Advanced HackspaceやNeuroelectronics Ltd.のような企業は、コネクトミクススケールのインターフェースに必要な10 nm未満の特徴サイズを考慮したナノファブリケーションプラットフォームの開発を進めています。さらに、Imperial College London Centre for Neurotechnologyのような組織は、デバイスメーカーと協力して生体適合性と長期的安定性を最適化しています。
最も重要な課題の一つは、脳の複雑な構造にマッチするナノ回路のスケーラブルな製造です。多層で三次元の回路アレイの組立自動化を加速する試みが進んでおり、TESCANのような企業が、ナノスケールでの正確な材料除去やパターンのための高度な集束イオンビーム（FIB）システムを提供しています。Carl Zeiss AGは、コネクトミクスハードウェアのプロトタイピングと品質管理に不可欠な高スループット電子顕微鏡やナノファブリケーションツールの革新を行っています。
2030年に向けて、コネクトミクスナノ回路製造のロードマップには、いくつかの破壊的なトレンドが影響を与えると予想されています：
- AI駆動の設計と製造の統合により、ナノ回路のレイアウトをクローズドループで最適化し、デバイスプロトタイプの迅速な反復を可能にすること（IBM Research）。
- 超薄型で高導電性相互接続用の新材料（グラフェンや2D遷移金属ダイホスファイド）の採用（Graphenea）。
- コネクトミクスデバイス用のカスタムナノ-バイオインターフェースのためのファウンドリ能力の拡大、IMECのような組織が契約製造を提供すると予想されます。
- 業界アライアンスや研究パートナーシップによって推進される、プラットフォーム間の相互運用性とデータの移動性を確保するためのオープンハードウェア標準の出現。
技術的および規制上のハードルが依然として存在しますが、今後数年間でコネクトミクスナノ回路を活用した神経マッピングシステムのパイロット導入が研究および臨床環境で見られる可能性が高いでしょう。2030年までに、これらの進展は脳の接続性の理解や神経障害の治療において新たな前線を開き、次世代の神経技術の土台を築くと期待されています。
出典と参考文献
- JEOL Ltd.
- Carl Zeiss AG
- 2D Semiconductors Inc.
- Kleindiek Nanotechnik
- Thermo Fisher Scientific
- Human Brain Project
- Neuralink
- Blackrock Neurotech
- Imperial College London
- National Nanotechnology Initiative
- IMEC
- IBM
- JEOL
- KLA Corporation
- NanoIntegris Technologies
- IEEE Standards Association (IEEE)
- Neuralink
- ASML Holding
- International Organization for Standardization
