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Biophotonik

Jedes Lebewesen, ob Bakterium, Pflanze, Tier oder Mensch, besteht aus Zellen. Bei den Einzellern bildet die Einzelzelle den Gesamtorganismus, bei den Vielzellern sind Zellen die strukturelle Grundeinheit, aus denen der gesamte Körper aufgebaut ist. Form und Grösse von Zellen hängen von der Funktion und Lage im Zellverband ab. Die Zellgrösse liegt im allgemeinen zwischen 0.1 und 100 µm  (1 µm = 1 Tausendstel-Millimeter). Die grössten Zellen sind die tierischen Eizellen. Die Zellzahl eines Organismus hängt naturgemäss mit seiner Körpergrösse zusammen. Ein erwachsener Mensch dürfte aus rund 100 Billionen Zellen bestehen. Zellen können ausserhalb des Organismus gezüchtet werden, eine vom Nobelpreisträger in Medizin des Jahres 1912, Alexis Carrel (1873-1944), entwickelte Zellkulturtechnik. Zellkulturen haben seit Anfang des 20. Jahrhunderts vor allem für die medizinische, biologische und biochemische Forschung stetig an Bedeutung gewonnen.
 
Diese Technik wurde beispielsweise eingesetzt, um die biologische Wirkung des UV-Lichtes auf Zellen zu untersuchen. Das Ultraviolett-Licht (UV-Licht) wird in 3 Bereiche eingeteilt: UVA (320-400nm), UVB (290-320) nm und UVC (<290nm). Durch die Ozonschicht der Stratosphäre wird das UVC herausgefiltert und erreicht deshalb die Erdoberfläche praktisch nie. UVC und UVB kann Erbstrukturveränderungen induzieren und in einer bekannten Erbkrankheit (Xeroderma Pigmentosum) bei starker Sonnenexposition leicht zu Hautkrebs führen. Interessanterweise können solche Erbstrukturänderungen durch UVA und Violettlicht mit der sogenannte Photoreparatur rückgängig gemacht werden.
 
Die Zellkulturtechnik ermöglicht es, menschliche oder tierische Zellen ausserhalb des Organismus am Leben zu erhalten und über viele Generationen zu vermehren. Die Hautzellen sind beispielsweise sehr gut kultivierbar. Die Dermis oder Lederhaut  enthält als Hauptzellen die Fibroblasten, die am besten kultivierbar sind. Hautfibroblasten machen ähnlich wie Blutzellen eine Differenzierung durch. Aus der omnipotenten Stammzelle wird eine hochdifferenzierte, nicht mehr teilungsfähige Spezialzelle. Ein vollständiges Differenzierungs-, Alterungs- und Krebsmodell für Fibroblasten entwickelte der schon erwähnte deutsche Zellbiologe Klaus Bayreuther Ende der Achtziger Jahre des letzten Jahrhunderts.
 
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Das Licht in den Zellen: Biophotonen

Einige Jahre früher, genau im Jahre 1983, haben die beiden Naturwissenschafter, der Zellbiologe Nagl und der Biophysiker Popp, ein elektromagnetisches Modell der Zelldifferenzierung vorgeschlagen. Dieses Modell basiert auf der Erkenntnis, dass die Strahlung der Zellen mit der schon erwähnten Photomultipliertechnik  gemessen werden kann. Bei dieser Lichtmesstechnik wird nach der Absorption eines Photons an der Photomultiplierkathode ein Elektron emittiert. Durch mehrere hintereinandergeschaltete Dynoden wird dieses Elektron lawinenartig verstärkt. Dieser Elektronenfluss trifft dann auf die Anode und wird als Messimpuls registriert. Mit dieser Technik konnten italienische Wissenschafter, Colli und Mitarbeiter, bereits Mitte der Fünfziger Jahre erstmals ultraschwaches Licht in Pflanzenzellen nachweisen. Noch früher, schon zu Beginn der Zwanziger Jahre, entdeckte der Forscher Alexander G. Gurwitsch (1874-1954) in sich teilenden Zwiebelzellen diese ultraschwache Zellstrahlung mit Hilfe eines biologischen Experimentes ohne Lichtmessgerät und postulierte, dass Lebewesen mit Licht kommunizieren. Dieses Konzept wurde durch den österreichischen Physiker Erwin Schrödinger weiter unterstützt, der 1933 den Nobelpreis für Physik erhalten hatte, und als eigentlicher Begründer  der Quantentheorie gilt. Er hat postuliert, dass sich ein Lebewesen nur auf seiner hohen Ordnungsstufe halten kann, weil es aus seiner Umgebung fortwährend Ordnung bezieht. Nach Schrödinger ist es das Sonnenlicht, welches letztendlich diese Ordnung schafft.   In den 50-ziger Jahren ergänzte der Physiker Herbert Fröhlich (1905-1991) diese Idee durch die Einführung des Konzeptes der Kohärenz von lebendigen Systemen. Es handelt sich dabei um Licht mit einem hohen Ordnungsgrad, um biologisches Laserlicht. Die Lichtstrahlung eines solchen Systems ist sehr ruhig, sie besitzt eine sehr stabile Intensität und die normalerweise bei Licht auftretenden Schwan-kungen sind minimal. Aufgrund der stabilen Feldstärke seiner Wellen können sich die Wellen über¬lagern; durch diese Interferenz werden Effekte möglich, die bei normalem Licht nicht vorkommen. Das Lichtfeld solchen Laserlichts besitzt einen hohen Ordnungsgrad und ist deshalb in der Lage, selbst ordnungsbildend zu wirken und Informationen zu übertragen. In den frühen Siebziger Jahren haben der deutsche Biophysiker Fritz-Albert Popp, der japanische Forscher Inaba und der australische Naturwissenschaftler Quickenden unabhängig voneinander diese postulierten Lichtfelder mit hochsensiblen Photomultipliergeräten in den unterschiedlichsten Lebewesen nachgewiesen. Damit wurde die Zellstrahlung durch moderne naturwissenschaftliche Experimente bestätigt. Fritz-Albert Popp bezeichnete diese Zellstrahlung mit dem Begriff Biophotonen (Herleitung dieses Wortes aus dem Griechischen "Bios" Leben und "Phos" Licht, Kraft). Seine moderne Biophotonenforschung führte zur Erkenntnis, dass alle lebenden Zellen ein schwaches, aber ordnungsbildendes (sogenannt kohärentes) Licht ausstrahlen, das Informationen über den Zustand des Organismus, seine inneren Prozesse und Einflüsse auf ihn enthält.
 
Fritz-Albert Popp, der theoretische Biophysiker aus Marburg interessierte sich vor allem für die Wechselwirkungen von Licht und biologischen Systemen. Als Student hat er im gleichen Haus, manchmal sogar im selben Raum gearbeitet, in dem Wilhelm Röntgen (1845-1923) darauf gestossen war, dass die später nach ihm benannten Röntgenstrahlen Bilder vom Skelett unseres Körpers erzeugen können. Hier entwickelte er auch eine Bestrahlungsmethode, um vorherzusagen, welche Chemikalien krebserregend wirken: Es waren immer jene, welche ultraviolettes A-Licht (UVA) im Bereich von 380 nm absorbierten und dabei die Frequenz veränderten. Er fasste seine Erkenntnisse zu einem Artikel zusammen und konnte diesen in einer angesehenen Fachzeitschrift veröffentlichen. Seine Annahme, dass schwaches UVA-Licht irgendwo im Körper produziert wurde, war eine revolutionäre Hypothese. Wenn Licht im Körper vorhanden ist, warum hat dies die Naturwissenschaft nicht schon längst entdeckt?
 
Um zu beweisen, dass Zellen Licht ausstrahlen, konstruierte Popp zusammen mit dem jungen Physiker Bernhard Ruth, der bei ihm in den Siebziger Jahren die erste Doktorarbeit auf dem Gebiet der ultraschwachen Zellstrahlung ausführte, ein hochempfindliches Lichtmessgerät. Mit Hilfe eines sehr sensiblen Photomultipliers konnten diese beiden Forscher noch Licht messen, welches ein Glühwürmchen in 10 Kilometer Entfernung ausstrahlte. Im Jahre 1976 wurde der erste Test mit Pflanzenzellen durchgeführt. Ruth hatte Gurkenkeime gezüchtet und füllte diese in die Messkammer des hochsensitiven Gerätes. Das empfindliche Lichtmessgerät zeigte an, dass die gekeimten Samen Licht von erstaunlich hoher Intensität abstrahlten. Ruth war extrem skeptisch und führte dies auf die Licht verarbeitende Substanz Chlorophyll zurück, welche für die Farbe Grün in den Pflanzen verantwortlich ist. So beschlossen die Forscher beim nächsten Test Kartoffelkeime zu benutzen, welche sie im Dunkeln züchten konnten. Aber auch bei den Kartoffelkeimen registrierte der sensible Photomultiplier Lichtquanten, die in der Intensität sogar noch höher waren. Dadurch konnte die Theorie mit der Photosynthese im Chlorophyll ausgeschlossen werden.
 
Das war die Geburtsstunde der Biophotonenanalyse, und anfangs der Achtziger Jahre entwickelte Popp mit seinen Mitarbeitern ein Modell, um aufzuzeigen, weshalb nur ein winzig kleiner Teil (ungefähr 2%) der sich im Zellkern befindlichen Erbstruktur (DNS) für den Aufbau und Unterhalt des Körpers benötigt wird. Sie zeigten durch Zellkultur-Experimente und Berechnungen, dass der bisher scheinbar funktionslose Teil der Erbstruktur durch die von ihm ausgehenden Strahlung das hochkomplizierte Geschehen innerhalb der Zelle kontrolliert. Die Erbstruktur, die wendeltreppenförmig aufgebaut ist,  wirkt im Zellkern nach den Erkenntnissen von Popp hauptsächlich als biologischer Laser, der die ihm notwendige Energie aus der Nahrung in Form von Photonen erhält (nach dem russischen Chemiker Vladimir Voeikov über die sogenannten Radikalreaktionen). Es wurde auch klar, dass normale, menschliche Zellen die Fähigkeit haben, die auf sie übertragene, ultraschwache Lichtenergie zu speichern und für den eigenen komplexen Lebensprozess einzusetzen. Kranke Krebszellen beispielsweise verlieren diese Fähigkeit und zeigen durch verstärkte Abstrahlung von Biophotonen an, dass ihr Lichtenergiespeicherungsvermögen gestört ist. Ähnliches geschieht bei den Alterungsprozessen in den Zellen. Durch die über Jahre angehäuften Zellgifte, die oft nur teilweise ausgeschieden werden und sich oft in Ablagerungen des Zellgewebes äussern (Beispiel Arteriosklerose in den Blutgefässen) nimmt die Biophotonenabstrahlung ähnlich wie bei Krebszellen zu.
 
Um die Biophotonenforschung weiter voranzutreiben, hat Fritz-Albert Popp zusammen mit Karl-Heinrich Müller Mitte der Neunziger Jahre auf einer ehemaligen Raketenstation in der Nähe von Neuss bei Düsseldorf ein Biophotonenzentrum etabliert, welches ein weltweites Netz mit Wissenschaftlern aus China, Holland, Indien, Italien, Japan, Russland, der Schweiz und der USA bildet. Karl-Heinrich Müller ist auch der Gründer und Initiator der nahe gelegenen Museums- und Kunstinsel Hombroich, eines Gartenreichs und Traumlandes von bezaubernder Schönheit.
 
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Dank dieser wissenschaftlichen Vernetzung konnte ab 2001 in Zusammenarbeit mit dem Biophysiker Francesco Musumeci aus Catania (Italien) im sizilianischen Kernforschungszentrum LNS-INFN die Biophotonenanalytik mit der ARETUSA-Methode auf den höchsten Stand der momentanen Photomultiplier-Technik gebracht werden. ARETUSA ist eine neue und hochsensitive Messmethode mit Zellkulturen, die zum ersten Mal erlaubt, das Spektrum der ultraschwachen Photonenemission in menschlichen Zellen zu messen, was mit Hilfe einer entscheidenden Verbesserung der Lichtmesstechnik ermöglicht wurde. Die spektrale Verteilung der Biophotonenemission nach Laserbestrahlung im ultraviolettem Bereich wurde mit einem sensitiven Filtersystem gemessen. Die maximale Anregung war in der sichtbaren Lichtregion von 500-600 nm und bestätigte die schon früher von Popp und seinen Mitarbeitern gefundenen Unterschiede zwischen Normal- und Krebszellen.
 


Zur Zeit wird zusammen mit der Photobiologin und Zellforscherin Lee Laurent-Applegate vom Universitätsspital in Lausanne an einem Zellstrahlungsmodell gearbeitet, um aufzuzeigen, wie das Licht von der Zelle aufgefangen wird und zur Steuerung von biochemischen Reaktionen genutzt wird. Vermutlich spielen dabei ähnliche photochemische Prozesse eine wichtige Rolle, wie sie auch im menschlichen Auge schon seit über 30 Jahren bekannt sind. Dort werden nämlich kleinste Lichtpartikel über das Vitamin A aufgefangen und in biochemische Reaktionen umgesetzt. In der Zelle entspricht dem Auge die Erbstruktur oder die genetische Substanz DNS, welche durch photobiologische Änderungen, induziert durch Sonnenlicht, einen Wasserfall von biochemischen Reaktionen aktivieren kann. Die amerikanische Dermatologin Barbara Gilchrest hat in diesem Zusammenhang Mitte der Neunziger Jahre entdeckt, dass durch Sonnenlicht induzierte photochemische Reaktionen in der DNS beispielsweise die Melaninsynthese aktivieren. Melanin ist ein Farbstoff, der für unsere natürliche Bräunung, die durch Sonnenlicht aktiviert wird, verantwortlich ist. Damit hat sie den wesentlichen Grundstein für ein biochemisches Kaskaden-Modell gelegt, welches zeigt, wie mit Hilfe von Zell-Licht biochemische Reaktionen in Gang gesetzt werden können, um das Zellgeschehen und auch unsere Gesundheit zu kontrollieren.
 

Fazit

Biophotonen als Brücke zur Lebensenergie?

Durch die Erkenntnisse der Biophotonik kann die konventionelle Vorstellung des Organismus als scharf von der Umwelt getrenntes Wesen abgelöst werden durch das Bild einer Offenheit und Durchlässigkeit von Lebewesen, die in ständigem gegenseitigen Austausch, ja sogar einer gegenseitigen Verflechtung bestehen. Es wird zudem auch die Vermutung bestärkt, dass sowohl in unserem Organismus wie auch in der Umwelt neben den messbaren elektromagnetischen Feldern wahrscheinlich weitere, bisher weitgehend unbekannte und nicht messbare Felder existieren, wie sie bereits Carl Huter vorgeschlagen hat. Dieser deutsche Anthropologe postulierte schon im Jahre 1904 in genialer Weise, dass alles Leben auf Strahlung beruht und sah als Vision das Licht, welches in der Zelle alles steuert und koordiniert. Er setzte als Hypothese die Empfindungs-Energie als Urkraft in die Materie, und gemäss seiner Meinung entwickelt sie sich von den Elementarteilchen über die Atome und Moleküle bis hin zum Lebenslicht der Zelle zu immer grösserer Bewusstheit. Mit seiner  Hypothese, dass die Empfindungs-Energie als dritte Urkraft neben der Ruhe-Energie (magnetische Kraft im Atomkern) und Bewegungs-Energie (elektrische Kraft in der Atomhülle) einhergeht, öffnet sich das Tor zu den "subtilen Feldern", wie dies auch von Albert Einstein vorgeschlagen wurde. In diesen Bereich gehört auch die Lebensenergie "Chi" der chinesischen Medizin und Akupunktur. Ähnliche Vorstellungen finden sich in allen medizinischen Traditionen der Weltkulturen, und auch die westliche Medizin ging vom griechischen Begründer der Medizin, Hippokrates, bis zur romantischen Medizin des frühen 19. Jahrhunderts, von der Existenz einer Lebenskraft aus, deren regulierende und heilende Kraft zu unterstützen als Hauptaufgabe des Arztes angesehen wurde. Die Biophotonenstrahlung scheint mit dieser Vitalkraft der Lebewesen eng gekoppelt zu sein und stellt deren Gehalt an hochwertiger Energie und potentieller Information als physikalische Messgrösse dar.
 

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