The future of biophotonics in medicine – A proposal

In future, it will be necessary to bring together the wide spectrum of possibilities offered by biophotonics in conjunction with all other medical techniques. Laser systems as we know them today will always be just one possible form of implementation, light-emitting nanostructures another. Whether used for diagnosis or therapy, whether absorption or non-absorption, sooner or later a suitable light source will be developed. The solution will be induced by the problem itself, technical solutions in the field of biophotonics hold many answers in store. Current topics refer to multiphoton effects and the transitory zone between thermics and photodynamic effects. Future applications will emerge, but the question is whether the existing approach of photothermal, photomechanical or photochemical destruction will have to remain the main principles unchanged for ever.So far, only the destructive properties of laser radiation have been utilized. But nature clearly shows that light can predominantly be constructively used, too. This field has not yet been scientifically understood, at all. If we will be able to utilize the constructive properties of the light, we will make further progress, for sure.

ZusammenfassungEs kommt zukünftig darauf an, die zahlreichen Möglichkeiten, die Laser und die gesamte Biophotonik im Zusammenspiel mit allen anderen medizinischen Verfahren bieten, zusammenzuführen. Laser in der uns bekannten Form werden dabei nur eine mögliche Form der Realisierung sein, “light emitting nanostructures (LENS)” eine andere. Ob diagnostisch oder therapeutisch, ob Absorption oder Non-Absorption, es wird die geeignete Lichtquelle geben, früher oder später. Es ist vielmehr die Frage, das Problem, das den Anstoß zu einer Lösung geben wird, die technischen Lösungen der Biophotonik halten viele Antworten bereit. Aktuelle Fragen betreffen die Multiphotoneneffekte und den Übergangsbereich zwischen Thermik und photodynamischen Wirkungen. Zukünftige Anwendungen werden hier neue Felder abstecken, aber es ist dabei die Frage, ob der bisherige Ansatz der photo-thermischen, photo-mechanischen oder photo-chemischen Destruktion für immer beibehalten werden muss. Bisher werden immer nur die destruktiven Eigenschaften der Laserstrahlung genutzt. Die Natur zeigt jedoch ganz klar, dass Licht vor allem aber auch konstruktiv genutzt werden kann. Wissenschaftlich ist dieser Bereich überhaupt noch nicht verstanden. Wenn wir die konstruktiven Eigenschaften des Lichtes nutzen können, werden wir sehr viel weiter kommen.

ResumenEn el futuro, resultará necesario unir el amplio espectro de posibilidades que ofrece la biofotónica a otras técnicas médicas. Los sistemas láser, tal como se conocen hoy en día, representan sólo una forma de llevarlo a cabo. Otra forma está representada por las nanoestructuras emisoras de luz (lens). Tarde o temprano, ya sea para terapia o para diagnóstico, de absorción o no-absorción, se desarrollaran las fuentes de luz adecuadas. La solución será inducida por el problema mismo- muchas respuestas técnicas permanecen aún ocultas en el campo de la biofotónica. Los temas actuales se refieren a los efectos multifotones y la zona de transición entre efectos térmicos y fotodinámicos. Surgirán nuevas aplicaciones, pero el problema es si el enfoque actual sobre destrucción fototérmica, fotomecánica o fotoquímica seguirán siendo para siempre los principios fundamentales. Hasta el momento, sólo las propiedades destructivas de la radiación láser han sido utilizadas, pero la naturaleza nos demuestra que la luz puede ser utilizada predominantemente en forma constructiva, aunque este aspecto todavía no ha sido comprendido científicamente. Sin duda, será posible progresar aún más, si somos capaces de utilizar las propiedades constructivas de la luz.