2025 veröffentlichten der Quantenphysiker Daniel Oblak und seine Kollegen Bilder, die weltweit Schlagzeilen machten: Vier betäubte Mäuse in einer dunklen Kammer strahlten einen geisterhaften Glanz ab, den eine empfindliche Kamera einfing. Als die Mäuse getötet und erneut abgebildet wurden, war der Glanz verschwunden. „Als hätten die Forscher das Leben selbst fotografiert", schreibt Nature in einem Feature über das Feld der „Biophotonen" – des ultraleichten Scheins, den lebende Zellen abgeben.
Die Emissionen stammen aus Stoffwechselprozessen in den Zellen, meist in ihren Mitochondrien. Wenn der Sauerstoffstoffwechsel kurzlebige reaktive Sauerstoffspezies erzeugt, relaxieren angeregte Moleküle und geben Energie als Photonen ab – einige Dutzend bis Hunderte Photonen pro Quadratzentimeter und Sekunde, knapp unter der Wahrnehmungsgrenze des Menschen, und unterschieden von Wärmestrahlung ebenso wie vom hellen Licht der Glühwürmchen.
Die Idee, dass Zellen über Licht kommunizieren, geht auf die 1920er-Jahre zurück, als der russische Biologe Alexander Gurwitsch berichtete, Zwiebelwurzelspitzen lösten in Nachbarwurzeln Zellteilung aus – durch Quarz (UV-durchlässig), aber nicht durch Glas. Spätere Arbeiten ließen sich schwer reproduzieren, das Feld galt lange als anrüchig. Empfindlichere Detektoren und strenge Methoden haben es wiederbelebt.
Forscher testen nun, ob Biophotonen-Muster Krankheiten sichtbar machen. Anfang des Jahres berichtete ein Team um Maurizio Benfatto über unterschiedliche Emissionsmuster gesunder Gehirnzellen gegenüber Glioblastomzellen; die Gruppe von Nirosha Murugan fand dasselbe bei gesunden Hautzellen gegenüber Melanomzellen – Murugan rekrutiert nun Teilnehmer, um zu prüfen, ob Photonenzählungen gutartige Muttermale ohne Biopsie von Melanomen unterscheiden können. Das Team der University of Calgary meldete zudem Unterschiede zwischen gesundem Ratten-Hippocampusgewebe und Gewebe von Ratten mit chemisch induzierter Alzheimer-ähnlicher Erkrankung – ein Hinweis auf einen winzigen photonischen Chip im Schädel zur Krankheitsüberwachung. Weitere Anwendungen: Prüfung der Lebensfähigkeit von Pflanzensamen und die Kontrolle von Spenderorganen vor der Transplantation.
Weitaus umstrittener ist die Idee, dass Zellen tatsächlich auf das Licht anderer Zellen reagieren. Experimente von Rhys Moulds Team an der University of Westminster zeigten, dass ein Toxin in einem Behälter mit isolierten Mitochondrien die Atmung in benachbarten versiegelten Behältern senkte – ein Effekt, den Aluminiumfolie blockierte. Michal Cifra von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften, ein häufiger Kritiker, sagt, die Effekte seien oft schwer zu reproduzieren, aber: „Ich schließe nicht aus, dass dieses Phänomen real ist."
„Es ist ein völlig neues Signal, das man betrachten kann. Ich glaube, wir haben erst an der Oberfläche gekratzt", sagt Christoph Simon von der University of Calgary. Skeptiker wie Brian Wilson von der University of Toronto warnen, dass für die Diagnostik „das Signal einfach viel zu schwach ist".
