Warum Wellenlängen entscheidend sind

Licht ist nicht nur eine Quelle der Helligkeit, sondern auch eine Form von Energie, die von Zellen aufgenommen werden kann. Licht ist Frequenz – und unterschiedliche Frequenzen haben unterschiedliche Farben und Wellenlängen. Diese Wellenlängen werden in Nanometern (nm) gemessen. Je nach Wellenlänge unterscheidet sich die Wirkung des Lichts im Gewebe – vor allem, wie tief es eindringt und wo es absorbiert wird.

Wenn wir über das Thema sprechen: „Welche Wellenlänge soll ich für meine Rotlicht-Anwendung wählen?“, gibt es einige wichtige Grundlagen zu verstehen:

• Licht hat verschiedene Farben und Gruppen: UV, sichtbares Licht (Violett bis Rot), und Infrarot.

• Nur der Bereich zwischen 600–900 nm, bekannt als das „optische Fenster“, wird für Rotlicht- und Nahinfrarot-Anwendungen genutzt.

• In diesem Bereich wird Licht besonders vom Enzym Cytochrom-C-Oxidase (CCO) in den Mitochondrien absorbiert, das an der Produktion von ATP (Zellenergie) beteiligt ist.

Drei Hauptfaktoren zur Auswahl der idealen Wellenlängen:

1. CCO-Wirksamkeit – Wie gut die Wellenlänge das Enzym Cytochrom-C-Oxidase aktiviert.

ATP ist das Energie-Molekül jeder Zelle. Die Mitochondrien sind dabei die „Kraftwerke“ der Zellen. Bestimmte Lichtwellenlängen werden vom Enzym Cytochrom-C-Oxidase absorbiert. In Laborstudien wird das mit folgenden Effekten in Verbindung gebracht:

• höhere ATP-Produktion

• aktivere Zellatmung

• Einfluss auf den Redox-Haushalt der Zelle

• Unterstützung zellulärer Erneuerungsprozesse

Effektivitätskurve der CCO-Aktivierung durch Licht

Laboruntersuchungen zeigen, dass insbesondere Licht im Bereich von 630–670 nm und 810–850 nm die CCO-Aktivität deutlich steigert. Besonders 830 nm sticht als Spitzenwert hervor.

2. Penetrationstiefe – Wie tief das Licht in Haut, Muskeln und Gewebe eindringen kann.

Licht ist eine elektromagnetische Welle – je nach Wellenlänge (gemessen in Nanometern, nm) wird es unterschiedlich stark absorbiert oder gestreut, bevor es tiefere Gewebeschichten erreicht. Entscheidend für Lichtanwendungen ist daher die Frage, wie tief welches Licht ins Gewebe vordringt – und was dort passiert.

Kurzwelliges Licht (380–550 nm: Blau, Grün)

• Wird stark gestreut und von Melanin und Hämoglobin absorbiert, daher dringt es kaum tiefer als 0,5 mm in die Haut ein.

• Diese Wellenlängen wirken vor allem an der Hautoberfläche und erreichen keine tieferen Gewebeschichten.

Rotlicht (600–700 nm: Sichtbares Rot)

• Wird moderat absorbiert, dringt etwa 1–3 mm tief in das Gewebe ein.

• Erreicht vor allem Zellen in der Epidermis und Dermis, etwa Fibroblasten (zuständig für die Kollagenbildung), Keratinozyten (Zellen der Oberhaut) sowie Hautstammzellen.

• Häufig untersucht im Zusammenhang mit Hautbild, Teint und Kollagen im Bereich von Haut und oberflächlichem Bindegewebe.

Nahes Infrarotlicht (700–900 nm: NIR-I)

• Geringe Absorption, wenig Streuung – dadurch hohe Gewebedurchdringung bis zu 6–7 mm.

• Diese Wellenlängen erreichen tieferliegende Strukturen wie:

  • Muskelfasern

  • Sehnen

  • Gelenke

  • Periphere Nerven

• In den Mitochondrien wird NIR-Licht von der Cytochrom-C-Oxidase (CCO) absorbiert, was in Laborstudien mit einer höheren ATP-Produktion in Verbindung gebracht wird.

Langwelliges Infrarot (>1000 nm)

• Wird zunehmend von Wassermolekülen im Gewebe absorbiert.

• Obwohl theoretisch tief eindringend, führt dies zu erhöhter Wärmeentwicklung und kann Gewebe schädigen.

• Aus diesem Grund wird für Rotlicht-Anwendungen meist das Fenster von 600–900 nm verwendet – das sogenannte „optische Fenster“.

✅ Zusammenfassung: Welche Wellenlänge für welches Ziel?

3. Forschungslage – Wie häufig die jeweilige Wellenlänge untersucht wurde.

Das obenstehende Diagramm zeigt, wie häufig verschiedene Wellenlängen in der Forschung zu Rot- und Nahinfrarotlicht verwendet und dokumentiert wurden – z. B. 660 nm, 810 nm und 630 nm. An diesen häufig untersuchten Wellenlängen orientiert sich die Auswahl bei heilys® Panels.

Wellenlängenübersicht von heilys® Gen Panels

Die meisten kommerziellen Panels setzen auf 660 + 850 nm, da diese günstig in der Beschaffung und weit verbreitet sind (ursprünglich für Pflanzenbeleuchtung entwickelt). heilys® geht einen anderen Weg:

Mit begrenzter Leistung pro Panel ist es entscheidend, häufig untersuchte Wellenlängen gezielt zu kombinieren:

• 630 nm – Fokus auf Haut und Hautbild, in Studien im Zusammenhang mit Kollagen untersucht

• 660 nm – häufig untersuchte Wellenlänge für Haut und Hautbild

• 670 nm – in Laborstudien im Zusammenhang mit der mitochondrialen ATP-Produktion untersucht

• 810 nm – reicht in tiefere Gewebeschichten, beliebt für die Regeneration nach dem Sport

• 830 nm – höchste CCO-Absorption in Laborstudien

• 850 nm – ergänzt 810 und 830 nm für tiefere Gewebeschichten wie die Muskulatur

Anwendungsübersicht der Wellenlängen

🔬 Studienunterstützung: Wie lässt sich die Effizienz der CCO-Aktivierung durch die Kombination von einzeln ansteuerbaren Wellenlängen erhöhen?

• Eine Laborarbeit untersucht, wie gut sich die Absorptionskurve der oxidierten CCO mit einer Kombination aus drei LED-Wellenlängen nachbilden lässt (Tran et al., 2024)

• Weitere Arbeiten untersuchen Kombinationen wie 630/660/830 nm im Hinblick auf die Zellaktivität (Leal-Junior & Tomazoni, 2019)

heilys® bietet mehr als Standard

Dank der Auswahl häufig untersuchter Wellenlängen decken heilys® Panels sowohl oberflächennahe als auch tiefere Gewebeschichten ab. Die Kombination aus sechs Wellenlängen und deren gezielter Einsatz unterscheidet heilys® von Panels mit nur zwei Wellenlängen – für eine durchdachte Nutzung der verfügbaren Lichtleistung.

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Hinweis: heilys®-Produkte sind keine Medizinprodukte im Sinne der VO (EU) 2017/745. Sie ersetzen keine ärztliche Untersuchung oder Behandlung.