Was ist Photobiomodulation (PBM) Technologie?

Photobiomodulation verstehen (PBM)

Photobiomodulation (PBM) bezieht sich auf die metabolischen und zellulären Reaktionen lebender Zellen auf Photonen, oder Lichtenergie. Dieser Prozess findet im gesamten sichtbaren Spektrum statt, Nahinfrarot (Nir), und ultraviolett (UV) Bänder elektromagnetischer Strahlung (EMR).

Der Begriff „Photobiomodulation“ wird aus drei Komponenten abgeleitet: „Foto“ (Licht), „Bio“ (lebende Zellen), Und „Modulation“ (Veränderung oder Einfluss). Es beschreibt die biochemischen Reaktionen, die in lebenden Zellen als Reaktion auf Lichteinwirkung ablaufen.

PBM ist ein natürliches Phänomen, das in allen biologischen Organismen auftritt. Es wird ausgelöst, wenn Zellen Sonnenlicht oder bestimmten Wellenlängen künstlichen Lichts ausgesetzt werden. Dieser Prozess ist in Pflanzen vorhanden, Tiere, und Bakterien, stimulierendes Wachstum, Unterstützung der Zellatmung und -reproduktion, Förderung der DNA-Reparatur, und Aufrechterhaltung molekularer Funktionen in Zellen, Gewebe, und Organe. In komplexen Organismen wie Primaten und Menschen, PBM spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung des Nervensystems, Blutkreislauf, Aktivierung der Immunantwort, und Stammzelldifferenzierung.

Wie kommt es zur Photobiomodulation??

PBM findet auf natürliche Weise sowohl unter Sonnenlicht als auch unter künstlicher Lichteinwirkung statt. Die Wirkung von Licht auf lebende Zellen kann sowohl nützlich als auch schädlich sein, abhängig von der aufgenommenen Energie, die durch bestimmte Lichtparameter bestimmt wird:

• Wellenlänge (gemessen in Mikrometern oder Nanometern)

• Leistungsdichte (auch Bestrahlungsstärke genannt, gemessen in Watt oder Watt pro Quadratzentimeter)

• Gesamtenergie (Dosis) (gemessen in Elektronenvolt, Joule, oder Joule pro Quadratzentimeter)

Die biologische Reaktion variiert je nach Organismus, Gewebe, und Zelltyp. Lichtquellen mit breitem Spektrum, wie zum Beispiel Sonnenlicht, enthalten sowohl nützliche als auch schädliche Wellenlängen. Ihre Nettowirkung hängt von der Farbtemperatur des Lichts ab (spektrale Zusammensetzung) und die Gesamtenergiedosis für jede Wellenlänge.

Kurzwelliges Ultraviolett (UVC) Strahlung, mit hohem Energiegehalt (E > 4 e.V), kann für biologische Organismen äußerst schädlich sein. Glücklicherweise, natürliches UVC und andere kurzwellige EMR (wie Röntgen- und Gammastrahlen) Die von der Sonne emittierten Strahlungen werden vom Erdmagnetfeld blockiert, Ionosphäre, und atmosphärische Schichten – einschließlich stratosphärischem Ozon (O3) und Wasserdampf. Ohne diese Schutzbarriere, Eine anhaltende DNA-Schädigung würde die Nachhaltigkeit des Lebens gefährden.

Aufgrund der Gefahr von Hautschäden, Verbrennungen, und Krebs, Mediziner verzichten auf den Einsatz künstlicher UV-Lichtquellen (l < 400 nm) bei Behandlungen, außer bei schweren Hauterkrankungen, die auf andere Therapien nicht ansprechen.

Umgekehrt, die medizinischen Anwendungen der PBM-Therapie (unten beschrieben) unterliegen einer strengen behördlichen Aufsicht, werden typischerweise als Medizinprodukte der Klasse II oder höher eingestuft (Laser der Klasse III/IV). PBM-Behandlungen werden innerhalb gut etablierter sicherer Wellenlängenbereiche durchgeführt, hauptsächlich im nahen Infrarot- und sichtbaren Lichtspektrum dazwischen 400 nm und 700 nm.

Wie funktioniert Photobiomodulation??

PBM funktioniert durch die Übertragung von Lichtenergie in Moleküle innerhalb von Zellen und Organellen, auslösende Chemikalie, elektrochemisch, und thermische Reaktionen. Diese Reaktionen führen zu Veränderungen im Zellstoffwechsel und der Genexpression.

Auf atomarer und molekularer Ebene, PBM erfolgt durch Energieübertragungsprozesse. Photonen – kleine Energieträger, die als Quanten bekannt sind – liefern präzise Energieniveaus an Moleküle in lebenden Zellen und ihren Organellen. Die Anzahl der von bestimmten Zellen absorbierten Photonen (und die empfangene Energie) hängt von ihrem Typ ab, Struktur, und die Wellenlänge des einfallenden Lichts.

Ein Teil des Lichts wird reflektiert oder gestreut, niemals die Zelle betreten. Ein Teil der Energie wird absorbiert, während die verbleibende nicht absorbierte Energie an die nächste Zellschicht weitergegeben wird.

Nach den Gesetzen der Thermodynamik, Ein Teil des absorbierten Lichts erzeugt zwangsläufig Wärme, Erzeugen einer photothermischen Reaktion. Zusätzlich absorbierte Photonen stimulieren PBM durch den photoelektrischen Effekt, photochemische Reaktionen, oder eine Kombination aus beidem. Wie unten dargestellt, Absorbierte Photonen können molekulare Bindungen aufbrechen oder bilden, Dies führt zu Änderungen der freien Gibbs-Energie innerhalb des Moleküls.

Photobiomodulation ist eine vielversprechende Technologie mit vielfältigen Anwendungen in der Medizin, Wellness, und Biotechnologie. Es wird weiterhin intensiv auf sein Potenzial zur Beschleunigung der Heilung geforscht, Entzündungen reduzieren, Verbesserung der Zellfunktion, und Verbesserung der allgemeinen Gesundheitsergebnisse.