Biophoton
Lebende Zellen senden winzige Mengen an sichtbarem Licht aus – ein physikalisch gesicherter Befund. Doch die Vorstellung besonderer „Biophotonen“ mit heilenden oder kommunikativen Eigenschaften bleibt unbelegt.
Was geschieht bei der „ultraschwachen Photonenemission“?
Seit den 1950er-Jahren wissen Biophysiker, dass Pflanzengewebe und tierische Zellen spontan Licht aussenden, das rund tausendmal schwächer ist als die menschliche Wahrnehmungsschwelle. Die Intensität liegt typischerweise zwischen einzelnen Quanten und einigen hundert Photonen pro Sekunde und Quadratzentimeter Oberfläche. Die Emission entsteht durch chemische Reaktionen, insbesondere durch oxidative Prozesse, bei denen energiereiche Zwischenprodukte – etwa reaktive Sauerstoffspezies – in angeregte Zustände gelangen und beim Zurückfallen ein Photon freisetzen. Diese „ultraschwache Photonenemission“ (UPE) ist kein biologisches Alleinstellungsmerkmal; sie lässt sich auch bei rein chemischen Systemen nachweisen. Moderne Photonen-Zählverfahren mit gekühlten Nachweisgeräten ermöglichen die Registrierung einzelner Quanten und erlauben so, zeitliche und spektrale Muster aufzulösen. Die Wellenlängen verteilen sich über das sichtbare und nahe Infrarote Spektrum, wobei die Quantenausbeute so gering ist, dass eine typische Zelle statistisch seltener als einmal pro Monat ein Photon emittiert. Die Strahlung ist räumlich und zeitlich inkohärent, weil die emittierenden Moleküle statistisch verteilt und nicht phasengekoppelt sind. Thermische Photonen, die jeder Körper aufgrund seiner Temperatur abgibt, lassen sich rechnerisch abtrennen, sodass die gemessene UPE eindeutig chemischen Ursprungs ist.
Von der mitogenetischen Strahlung bis zur Gegenwartsforschung
1923 berichtete der russische Biologe Alexander Gurwitsch über ein Experiment, bei dem die Wurzelspitze einer Zwiebel scheinbar Licht aussandte, das die Zellteilung einer zweiten Zwiebel in einer kleinen Kammer anregte. Er prägte den Begriff „mitogenetische Strahlung“. Nachkriegsversuche, den Effekt zu reproduzieren, blieben jedoch erfolglos. Erst 1954 gelang italienischen Astronomen um L. Colli und U. Facchini der direkte Nachweis schwacher Lichtblitze aus Pflanzengewebe, indem sie einen für die Astronomie entwickelten Photonenverstärker einsetzten. In den 1960er-Jahren bestätigte Terence Quickenden in Australien vergleichbare Emissionen an menschlichen Blutzellen. Fritz-Albert Popp, damals an der Universität Marburg tätig, nahm sich ab 1974 der Thematik an und gründete später das „Internationale Institut für Biophysik“ (IIB) in Neuss. Popp prägte den Begriff „Biophoton“, um die schwache Strahlung als etwas Eigenständiges zu kennzeichnen. Während die Existenz der Emission unbestritten ist, blieb seine Annahme kohärenzgekoppelter Photonen bislang ohne experimentelle Stütze. Die wissenschaftliche Mehrheit verwendet daher weiterhin die neutrale Bezeichnung „ultraschwache Photonenemission“.
Kohärenz, Zellkommunikation und Krebsdiagnose – offene Fragen
Popp und einige Mitstreiter postulieren, dass die schwache Strahlung kohärent sei – also ähnlich wie Laserlicht phasengleich – und eine regulatorische Funktion für die Zellkommunikation übernehme. Für diese Hypothese fehlt bis heute ein unabhängiger Nachweis. Die Wahrscheinlichkeit, dass zwei Photonen identischer Wellenlänge innerhalb der typischen Lebensdauer einer Zelle emittiert werden, liegt bei etwa 10⁻⁴ pro Jahr, was interferometrische Kohärenzmessungen praktisch unmöglich macht. Auch der Vorschlag, DNA sei die Quelle der Photonen, konnte nicht bestätigt werden: DNA-freie Mitochondrien oder synthetische Liposomen zeigen ebenfalls UPE, wenn oxidative Reaktionen ablaufen. Gleichwohl untersuchte Popp, ob sich Tumorgewebe durch veränderte Emissionsmuster von gesundem Gewebe unterscheidet. Die Idee, Krebs als „Kohärenzstörung“ zu definieren, wurde in Fachkreisen nicht aufgegriffen, weil die Datenbasis zu schmal und die statistische Signifikanz zu gering blieb. Auch spätere Arbeiten des IIB zur „verzögerten Chemilumineszenz“, bei der Gewebe nach einer Lichtblitz-Anregung langsam nachleuchtet, zeigen zwar systematische Unterschiede zwischen frischen und erhitzten Proben, doch reichen diese Effekte nicht aus, um ein zuverlässiges medizinisches Diagnoseverfahren zu begründen.
Verwechslungsgefahr: Biophotonik als Wissenschaft versus Biophoton als Marketingbegriff
In der Fachsprache bezeichnet „Biophotonik“ ein etabliertes Forschungsfeld, das optische Technologien in Biologie und Medizin umfasst – von der Laser-Mikroskopie bis zur Photodynamischen Tumortherapie. Der Begriff „Biophoton“ hingegen wird in der akademischen Literatur kaum verwendet; dort spricht man schlicht von Photonen, wenn einzelne Lichtquanten gemeint sind. Gleichwohl hat sich das Wort in alternativmedizinischen und esoterischen Kreisen verbreitet. Produkte wie „Biophotonen-Linsen“, „Biophotonen-Wasser“ oder „Biophotonen-Pflaster“ beanspruchen, schädliche Strahlung zu harmonisieren oder Energiedefizite auszugleichen. Solche Behauptungen lassen sich weder physikalisch noch physiologisch belegen. Typische Werbeaussagen postulieren einen „Mangel an Biophotonen“ im Körper, den man mit Farblichtlampen oder Nahrungsergänzungsmitteln beheben könne. Auch die Qualitätsbewertung von Lebensmitteln über die gemessene Photonenzahl bleibt zweifelhaft, weil die Intensität stark von Lagerzeit, Temperatur und Sauerstoffzugang abhängt. Die Grenze zwischen seriöser Messtechnik und kommerzieller Pseudowissenschaft verschwimmt, wenn Messgeräte ohne standardisierte Kalibrierung an Endkunden verkauft werden.
Fazit: Datenlage und Forschungsbedarf
Die spontane Emission weniger Photonen durch lebende Materie ist ein reproduzierbarer und inzwischen gut verstandener Effekt chemischer Ursache. Die Intensität und das Spektrum liefern Hinweise auf oxidativen Stress und können daher in der Grundlagenforschung als nicht-invasiver Indikator dienen. Dagegen gibt es keine validen Belege für kohärente Eigenschaften oder eine biologische Steuerfunktion dieser Photonen. Die Hypothese, Tumor- oder Gesundheitszustände allein über Photonenzahlen zuverlässig zu identifizieren, bedarf weiterer systematischer Studien mit großen Probandenkohorten und unabhängiger Replikation. Bislang ist die UPE vor allem ein sensitives Monitor-Tool für biochemische Prozesse, nicht jedoch ein etabliertes diagnostisches Verfahren. Gleichzeitig mahnt die Geschichte des Begriffs „Biophoton“ zur Vorsicht: Die Vermischung physikalisch gesicherter Befunde mit unbewiesenen Heilversprechen führt zu Verbrauchertäuschung und delegitimiert ein interessantes Forschungsfeld. Künftige Arbeiten werden zeigen müssen, ob sich ultraschwache Lichtsignale in die klinische Routine integrieren lassen – oder ob sie auf Laboranwendungen beschränkt bleiben.