Predstavte si bionickú ruku, ktorá sa spája priamo s nervovým systémom: mozog ovláda svoje pohyby a nositeľ cíti tlak a teplo mechanickou končatinou. Mimochodom, sme varovaní, že s rozvojom fotonických senzorov sa takéto fantázie stanú realitou.
Existujúce nervové rozhrania sú založené na elektronike a kovových komponentoch, ktoré telo môže odmietnuť. Mark Christensen z Southern Methodist University v Dallase (USA) a jeho kolegovia preto vytvárajú senzory z optických vlákien a polymérov, u ktorých je menšia pravdepodobnosť, že spôsobia imunitnú odpoveď, a taktiež nepodliehajú korózii.
Senzory sú v štádiu prototypu a zatiaľ sú, bohužiaľ, príliš veľké na to, aby sa dali implantovať do tela.
Senzory sú polymérové gule. Každá guľa je vybavená optickým vláknom, ktoré vyžaruje svetelný lúč. Bystro prúdi dovnútra prevodníka, ktorý sa nazýva „režim šepkajúcej galérie“(režim šepkajúcej galérie) na počesť rovnomennej miestnosti v londýnskej Katedrále svätého Pavla, kde zvuk putuje ďalej ako obvykle, pretože je odráža sa od konkávnej steny.
Myšlienka zariadenia je nasledovná: elektrické pole spojené s nervovým impulzom ovplyvňuje tvar gule, ktorá zase mení rezonanciu svetla na vnútornom plášti, to znamená, že nerv sa skutočne stáva súčasťou fotonický obvod. Zmena rezonancie svetla šíriaceho sa cez optické vlákno signalizuje manipulátorovi, že napríklad mozog chce pohnúť prstom. Spätná väzba je priradená infračervenému žiareniu, ktoré pôsobí priamo na nerv. Svetlo je usmernené reflektorom umiestneným na konci vlákna.
Hypoteticky bude zariadenie užitočné nielen pre tých, ktorí prišli o končatiny, ale aj pre pacientov s léziami miechy: senzory a vláknová optika pomôžu obísť nefunkčnú oblasť. Pred implantáciou senzorov však musíte zistiť, kde sa nachádzajú potrebné nervové zakončenia: napríklad chirurg navrhne pacientovi, aby sa pokúsil zdvihnúť chýbajúcu ruku.
Vedci plánujú v najbližších rokoch predviesť funkčný prototyp na príklade mačky alebo psa. Najprv však bude potrebné zmenšiť veľkosť senzora z niekoľko stoviek na 50 mikrónov. Projekt vo výške 5,6 milióna dolárov financuje agentúra Advanced Research Projects Agency (DARPA) amerického ministerstva obrany.
