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Die Bezeichnung '''Biophotonen''' ({{grcS|prefix=nein|βίος|bíos|de=Leben}} und {{lang|grc|φῶς|phṓs|de=Licht}}) wird auf dem Gebiet der [[Biophysik]] und der [[Alternativmedizin]] von wenigen Autoren für das [[Biochemie|biochemische]] Phänomen der [[Ultraschwache Photonenemission|ultraschwachen Photonenemission]] (UPE) verwendet. Die hier gemeinte Strahlung unterscheidet sich von der [[Biolumineszenz]] durch ihre um mehrere Größenordnungen geringere Intensität und sehr geringe [[Quantenausbeute]]. Interpretationen der Strahlung sind wissenschaftlich umstritten.

== Geschichte ==
In den 1920er-Jahren gelangte der russische Biologe [[Alexander Gawrilowitsch Gurwitsch|Alexander Gurwitsch]] nach Experimenten mit keimenden [[Zwiebeln]] zu der Auffassung, dass lebende [[Zelle (Biologie)|Zelle]]n eine sehr schwache [[Licht]]strahlung abgeben. Er nannte sie „mitogenetische Strahlung“, und zwar aufgrund seiner Vermutung, dass diese Strahlung die Zellteilung ([[Mitose]]) auslösen könne. Wegen der aufkommenden [[Biochemie]], die Zellprozesse als Folgen von biochemischen Signalketten beschreibt, wurde diese Vermutung nicht weiter untersucht. Die Quelle dieser „dunklen Lumineszenz“ wurde, soweit man die Existenz überhaupt anerkannte, auf spontane Unvollkommenheiten des Zell[[stoffwechsel]]s (z. B. [[Oxidation]]s- und [[Radikale (Chemie)|Radikal]]<nowiki/>reaktionen) zurückgeführt. Eine biologische Bedeutung wurde bezweifelt. Hauptwidersacher von Gurwitschs Thesen war der Biochemiker [[Alexander Hollaender]]. Er und andere Wissenschaftler waren der Meinung, dass die Entdeckung solange zweifelhaft bleibe, bis die Strahlung objektiv gemessen sei.

1954 gaben die italienischen Astronomen Colli und Facchini an, mit einem großflächigen [[Photomultiplier]] im Single-Photon-Counting-Modus eine schwache, konstante Lichtemission von lebendem Pflanzenmaterial gefunden zu haben.<ref>Laura Colli, Ugo Facchini: ''Light emission by germinating plants'', Il Nuovo Cimento, Vol. 12, 1954, S. 150–153, {{DOI|10.1007/BF02820374}}, als "Brief an die Redaktion" (kein [[Peer-Review]]).</ref><ref>L. Colli et al.: ''Further measurements on the bioluminescence of the seedlings'', Cellular and Molecular Life Sciences, Vol. 11, 1955, S. 479–481, {{DOI|10.1007/BF02166829}}, als Kurzmitteilung (kein Peer-Review).</ref> 1967 konstatieren Metcalf und Quickenden in einem [[Systematische Übersichtsarbeit|Review]], dass die Forschung in Großbritannien und den USA nach intensiven, aber negativen Studien eingestellt worden sei.<ref>Metcalf, W.S. & Quickenden, T.I. (1967): ''Mitogenetic radiation.'' In: ''Nature.'' Bd. 216, Nr. 5111, S. 169–170.
PMID 4862078 {{DOI|10.1038/216169a0}}</ref>
In den [[1970er]] Jahren wies der deutsche Physiker [[Fritz-Albert Popp]] erneut Photonenstrahlung aus biologischem Gewebe nach. Um eine Verwechslung mit der z. B. von [[Leuchtkäfer]]n bekannten und offen sichtbaren [[Biolumineszenz]] auszuschließen, nannte er die ultraschwache biologische Strahlung „Emission von Biophotonen“ und sprach auch von '''Lichtspeicherfähigkeit''' von Pflanzen.<ref>[https://www.geo.de/natur/oekologie/10000-rtkl-interview-leben-leuchtet Interview: Leben leuchtet], [[Geo (Zeitschrift)|GEO]] 17. Januar 2005 (abruf 6. Januar 2025)</ref> Popp vermaß das Spektrum dieser Strahlung und fand Wellenlängen zwischen 200 und 800 nm mit einer kontinuierlichen Verteilung, also ungefähr im Bereich des [[Licht#Licht als Sinnesreiz|sichtbaren Lichts]] (380 bis 710 nm). Allerdings betrugen die gemessenen Intensitäten nur wenige bis einige hundert [[Quant]]en pro Sekunde und pro Quadratzentimeter Oberfläche. Popp vermutete, dass diese schwache Strahlung trotzdem, wie Laserlicht, [[Kohärenz (Physik)|kohärent]] ist. Zur Hypothese der Kohärenz hat Popp theoretische und experimentelle Studien vorgelegt,<ref>F. A. Popp & K. H. Li (1993): ''Hyberbolic Relaxation as a Sufficient Condition of a Fully Coherent Ergodic Field.'' In: ''International Journal of Theoretical Physics.'' Bd. 32, S. 1573–1583.</ref><ref>F. A. Popp & Y. Yan (2002): ''Delayed luminescence of biological systems in terms of coherent states.'' In: ''Physics Letters A.'' Bd. 293, S. 93–97.</ref><ref>F. A. Popp, J. J. Chang, A. Herzog, Z. Yan & Y. Yan (2002): ''Evidence of non-classical (squeezed) light in biological systems.'' In: ''Physics Letters A.'' Bd. 293, S. 98–102.</ref> diese Behauptung einer Kohärenz wird jedoch wegen des Mangels an wissenschaftlicher Genauigkeit kritisiert.<ref>{{cite journal | vauthors = Cifra M, Brouder C, Nerudová M, Kučera O | title = Biophotons, coherence and photocount statistics: A critical review | language = en |journal = Journal of Luminescence | volume = 164 | pages = 38–51 | date = 2015 | doi = 10.1016/j.jlumin.2015.03.020 | arxiv = 1502.07316 | bibcode = 2015JLum..164...38C | s2cid = 97425113 }}</ref>

Allgemein bildet die Untersuchung schwacher, von Lebewesen oder biologischem Material ausgesandter elektromagnetischer Strahlung einen Teilbereich der [[Biophotonik]]. Dieser Begriff beschreibt im heutigen Sprachgebrauch ganz allgemein die Verbindung von [[Biologie]] und [[Photonik]], also unter anderem alle Arten von medizinischen Untersuchungs- und Heilungsmethoden und Bildgebungsverfahren auf optischer Basis.

== Interpretation ==
Alle Objekte, ob biologisch oder nicht, emittieren [[Wärmestrahlung]], abhängig von ihrer [[Temperatur]]. Diese Strahlung wurde bei den oben erwähnten Messungen berücksichtigt und subtrahiert. Da die betrachteten Zellen keine speziellen Leuchtstoffe ([[Luciferin]]e o. Ä.) enthalten, gehört die untersuchte Strahlung nicht zur klassischen [[Biolumineszenz]], die ein Vielfaches intensiver als die gemessene „Biophotonenstrahlung“ ist.

Die schwache, über die [[Schwarzkörperstrahlung]] hinausgehende Emission wird laut Popp möglicherweise vom Zustand der Zellen mitbestimmt. Nach vorherrschender Meinung beruht die Emission von Photonen auf den bekannten chemischen Reaktionen im Rahmen des Stoffwechsels, z. B. des oxidativen Metabolismus. Ungeklärt ist, ob Lichtquanten in Zellen stehende Wellen ausbilden können, die in Wechselwirkung mit den Zell[[organell]]en treten, um Stoffwechselfunktionen zu beeinflussen.

== Kritik ==
Die Ansicht mancher Vertreter der Alternativmedizin, dass den Biophotonen eine [[physiologisch]]e Bedeutung im Sinne eines Einflusses auf die [[Gesundheit]] zukommt, hat bei Biologen und Physiologen bisher keine Zustimmung gefunden, wohl aber in der Esoterik und in Teilen der Alternativmedizin. Es gibt keine klinischen Studien, die einen Nachweis einer Wirksamkeit in Bezug auf die Gesundheit erbringen.

Physikalisch kann die Strahlung mittels hochempfindlicher [[Photoelektronenspektroskopie|Photonendetektoren]] nachgewiesen werden. Da diese Messung jeweils nur die abgestrahlten [[Photon]]en erfassen kann, ist der Rückschluss auf die in den Zellen herrschenden Strahlungsverhältnisse nicht direkt möglich. Kritiker dieser Theorie weisen darauf hin, dass insbesondere die postulierte [[Kohärenz (Physik)|Kohärenz]] der Photonen nicht nachweisbar ist.

In den Hypothesen über die gesundheitlichen Auswirkungen von Biophotonen sehen Kritiker den Versuch einer Wiederbelebung des [[Vitalismus]], eines Konzepts, das in Biologie und Medizin im Laufe des 19. Jahrhunderts aufgegeben wurde. Statt der immateriellen Lebenskräfte des herkömmlichen Vitalismus werde nun ein [[Pseudowissenschaft|pseudowissenschaftlicher]] Neovitalismus propagiert. Das erklärt zum einen die Distanz der etablierten biologischen und medizinischen Wissenschaft zu Behauptungen über Biophotonen, zum anderen aber auch das große Interesse bei einigen Vertretern der [[Alternativmedizin]].

== Literatur ==
* F. A. Popp, Q. Gu, K. H. Li: ''Biophoton emission.'' In: ''Mod. Phys. Lett. B'' Band 21&22, 1994, S. 1269–1296
* [[Marco Bischof]]: ''Biophotonen: Das Licht in unseren Zellen.'' 14. Auflage. Frankfurt am Main 2008, ISBN 3-86150-095-7.
* Fritz-Albert Popp: ''Die Botschaft der Nahrung. Unsere Lebensmittel in neuer Sicht.'' ISBN 3-596-11459-4.
* Fritz-Albert Popp: ''Biologie des Lichts. Grundlagen der ultraschwachen Zellstrahlung.'' ISBN 3-8263-2692-X.
* L.Beloussov, F.A.Popp (Hrsg.): ''Biophotonics.'' Proc.Int.Conf.Moscow State University 1994, Bioinform-Services, Russia 1995.
* J.J.Chang, J.Fisch, F.A.Popp (Hrsg.): ''Biophysics: Biophotonics.'' Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London 2003.
* F.A.Popp, L.Beloussov (Hrsg.): ''Integrative Biophysics: Biophotonics.'' Kluwer Academic Publishers, Dordrecht / Boston / London 2003.
* X.Shen, R.van Wijk (Hrsg.): ''Biophotons and Biophotonics.'' Springer, Berlin / New York 2004.
* Jan Berndorff: ''Das Leben leuchtet.'' In: ''natur+kosmos.'' 2004, H. 7, S. 22–30.

== Weblinks ==
* [http://www.dmfci.unict.it/users/demone/pages/Pageshome/PHOEBO.htm PHOEBO GROUP] (Universität Catania)
* [https://www.youtube.com/watch?v=ULRCQuYGqBk Biophotonen] – Vortrag von [[Holm Hümmler]]
* Tilbury, Gregg, Percival, Matich: ''[http://www.photobiology.com/v1/tilbury/default.htm Ultraweak Chemiluminescence from Human Blood Plasma]''
* [http://www.spiegel.de/wissenschaft/mensch/0,1518,370918,00.html Das rätselhafte Leuchten allen Lebens] auf [[Spiegel Online]]
* [http://www.anatomyfacts.com/research/photonrb.htm Ted Nissen: ''Ultra-weak Photon (Biophoton) Emissions (UPE)-Review of Literature-Bibliography''], Literaturübersicht aus 2006 in englischer Sprache
* [http://www.quantumbionet.org/eng/index.php?pagina=52 Biophoton], bei quantumbionet.org, englisch

== Einzelnachweise ==
<references />

{{Normdaten|TYP=s|GND=4324882-2}}

[[Kategorie:Alternativmedizin]]
[[Kategorie:Biophysik]]

Biophoton - Versionsgeschichte

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