比利时的 IMEC 微电子中心正在研究 纳米电子 和 生物电子 交叉这一未知的领域。超越传统上对生物采用针头试管的方式，这个项目正在探寻生物细胞与集成电路间在电子、机械以及生物间的直接接口。
第一个关键的项目被称为ArtifICial synapseOne，它主要开发一个人工的神经键，实现生物神经元细胞、传感器和IC表面的接收器在互联点上的直接接口。这个过程的第一步是为了构造一种可以覆盖IC表面的物质而培养一种生物化学成分，以此帮助细胞与芯片有更多的接触。现在，IMEC已经可以让细胞存活并与IC互动达到几周的时间。
下一步是开发细胞和芯片间的一个接口。最初的工作主要采用统计方式。研究者将密集排布的电子传感器覆盖在芯片表面，刺激神经元在其上生长，然后扫描传感器阵列，查看神经键周围的电子活动。这个方法可以对神经键进行非入侵式的研究，但是效率不高，只能是单向的通信，除了推测没法知道细胞内部的活动。同时，由于生物细胞经常移动，这个方法必须追踪细胞在传感器阵列表面的活动。
为了固定细胞并使其神经键与传感器触点对接，IMEC目前在第二阶段正引导细胞在芯片表面的生长。精密机械保证了这一切 。研究人员使用传统的氧化处理步骤在芯片表面构成通道和深孔，引导细胞按照特定形状生长并将其固定。研究者希望可以实现一个定制的神经元细胞网络，每一个细胞都正好位于芯片表面的传感器触点上。
I/O技术驱动着对精确定位的需求。研究小组同还在研究电子和化学传感器，它们可以精确的测量出神经元活动时神经键的变化。同时，他们在研究纳米结构的化学分配器，它可以喷射出小剂量的化学离子，以此模拟一个神经键对另一个的刺激反应。这些电化学传感器太复杂，因而难以形成一个阵列，所以研究人员依靠神经键正好位于传感器簇之上来达到这一目的。如果这个目的可以实现，会使得活动神经元和芯片间有直接的互动。
这项工作的最初计划是在实验室内实现特定生长的神经元网络的互动。但是最终的目标是将这样的接口嵌入生物体的神经上，使其成为诊断工具、治疗工具或者计算机控制的假体的接口。
接口研究
这个项目的另一个计划是在细胞内部直接建立电子接口。为此研究者在芯片表面构建金铂材料的蘑菇状导体柱，它与下部电路有电子连接。然后用肽覆盖这些突起物，以此刺激细胞的胞吞作用，使得细胞包围并吞噬外体。
受刺激后的细胞停止胞吞蘑菇柱后就固定在芯片的表面，此时电极触点正好到达细胞壁。理论上，不同的测试不仅可以看到细胞内细胞质大体上的电子特性，还可以很详尽的看到细胞内含物的动态变换。
除了研究细胞内部，还有一个小组在研究定制纳米颗粒的使用，它附着于细胞并由IC表面上的纳米机械操作。这个小组研究的纳米磁、纳米光、胞质基因以及纳米流体等可以成为研究控制细胞的备选技术，他们的努力对捕获和测量特定类型细胞并对其分类很有帮助。
研究首先将一个金属纳米颗粒附着于蛋白质、抗体或者其他细胞感兴趣的分子上面，然后分子又会带着纳米颗粒附着于细胞壁上面。接着只需要用芯片表面的纳米技术就可以操作纳米颗粒，同样可以操作分子以及附着的细胞。
比如，表面胞质基因对金属纳米颗粒的谐振可以表示出胞质基因附着部分的细胞表面的介质常数，由此可以获得它的化学和电子方面的重要信息。通过纳米激光器，研究者还可以对细胞局部加热，增加另一个分析工具。
采用这项技术还可以发现特定的细胞。例如，芯片表面巨大的磁阻传感器可以非常灵敏和有选择的检测到附着于特定细胞（比如血液中的癌细胞）上的磁纳米材料。另外，在芯片表面建立一个移动的磁场，芯片就可以收集具有纳米标记的细胞，控制它们进入腔体去检测、计数、测量以及在进行其它分析步骤前的一些处理。这样的技术或许会成为对早期的癌症转移诊断的一个突破。
IMEC的研究还包括纳米机械传感器，特别是用来测量质量。通常研究者引导某个分子进入谐振腔并通过测量谐振频率来计算质量，但是现有此类的纳米传感器灵敏度只有10e-15 kg，对于单个分子的灵敏度还不够好。所以他们正在降低纳米梁的尺寸。
但是，这就意味着传统的纳米电子技术无法很容易的探测到梁的移动。所以他们采用了一个新设计，将一个波导放在纳米梁旁边，通过它对波导的影响间接测量梁的移动。通过这个办法研究者可以实现50 femtometer/√Hz的精度。
上述的所有项目不仅仅是抽象的实验，它们一起作用就可以实现一个芯片表面的诊断实验室，可以断定和分析单个的细胞并在一滴血上完成以前无法实现的测试。他们的目的不仅仅是实现更精确的计量，而是要确定特定病人体内的细胞，测定他们的遗传图谱并直接对症下药。
