Das Food Coherence ECHO System (ECHO = Energy Coherence Holistic Observation) stellt eine innovative Weiterentwicklung des Food Coherence Systems (FCS) dar.
Es kombiniert einen handheld Foodscanner mit hochempfindlichem Photodetektor zur Messung spontaner Biophotonenemission (UPE) & Delayed Luminescence (DL) von Lebensmitteln mit einem Ohrclip zur nicht-invasiven HRV-Messung (Heart Rate Variability) und einer KI-gestützten Software zur Echtzeit-Auswertung.
Das System ermöglicht die objektive Differenzierung zwischen biokompatiblen „Mitteln zum Leben“ und „Bioelectric Mutagens“ (z. B. UPF und Fast Food) sowie die direkte Erfassung der bioelektrischen Rückkopplung auf den menschlichen Organismus.
Durch die simultane Erfassung von Nahrungskohärenz und körperlicher Kohärenz (HRV) schließt es den Regelkreis zwischen Ernährung & systemischer Regulation.
Die klassische Ernährungswissenschaft bewertet Nahrung primär anhand chemischer Zusammensetzung.
Das Food Coherence System (FCS) erweitert diesen Ansatz um die bioelektrische & biophotonische Dimension: Nahrung wirkt als instruktionales Signal, das mitochondriale Funktion, Membranpotenziale und systemische Kohärenz moduliert.
Das ECHO-System operationalisiert diese Hypothese durch portable Hardware & Software.
Es liefert zwei komplementäre Messgrößen:
– Biophotonische Kohärenz der Nahrung (via Photodetektor)
– Physiologische Kohärenz des Konsumenten (via HRV-Ohrclip)
Das „ECHO“ beschreibt den Rückkopplungsmechanismus: Die Biophotonenemission der Nahrung moduliert die HRV-Antwort des Körpers.
Architektur des Food Coherence ECHO Systems
Das ECHO-System besteht aus drei modularen Komponenten, die drahtlos mit einer zentralen App kommunizieren:
1. Handheld Foodscanner
2. Ohrclip-Sensor für HRV-Messung
3. KI-basierte ECHO-Software
Die Messung erfolgt typischerweise in zwei Schritten: Vor dem Verzehr Scan der Nahrung (Biophotonen) und vor/nach dem Verzehr 5-minütige HRV-Messung.
Die Software berechnet einen Coherence Impact Score (CIS).
Der Handheld Foodscanner mit Biophotonen-Detektor
Der Scanner ist ein kompakter, batteriebetriebener Handheld (ca. 250 g), der eine lichtdichte Mini-Messkammer mit integriertem Photodetektor enthält.
Als Kerntechnologie kommt ein Silicon Photomultiplier (SiPM) zum Einsatz – eine moderne, festkörperbasierte Alternative zum klassischen Photomultiplier Tube (PMT).
SiPM-Technik im Detail
Der SiPM besteht aus einer dichten Matrix von Hunderten bis Tausenden Single-Photon Avalanche Diodes (SPADs), die parallel im Geiger-Mode betrieben werden.
Jede Mikrozelle detektiert einzelne Photonen und erzeugt durch lawinenartige Verstärkung (Gain typisch 10⁵–10⁷) ein messbares Signal.
Die Summe aller Zellen ermöglicht echte Photonenzählung mit hoher Dynamik.
Vorteile gegenüber traditionellen PMTs:
– Portabilität & Robustheit: Kompakt (Chip-Größe wenige mm), stoßfest, unempfindlich gegenüber Magnetfeldern und kurzen Lichtexpositionen. Keine fragile Vakuumröhre – ideal für den mobilen Einsatz beim Einkaufen, in der Küche oder im Feld.
– Niedriger Energieverbrauch: Betriebsspannung nur ca. 25–70 V (im Vergleich zu 1000–2000 V beim PMT) → lange Batterielaufzeit.
– Hohe Quanteneffizienz: Photon-Detection-Efficiency (PDE) bis >40–60 % im relevanten Bereich 300–950 nm, wo Biophotonen und Singulett-Sauerstoff-Emissionen dominieren.
– Zeitauflösung: < 100–500 ps, hervorragend geeignet für Time-Correlated Single Photon Counting (TCSPC) und präzise Messung hyperbolischer Zerfallskurven bei Delayed Luminescence.
– Photon-Number-Resolving: Ermöglicht die Unterscheidung schwacher spontaner UPE (wenige Photonen/s/cm²) und stärkerer DL-Signale ohne schnelle Sättigung.
– Kosten & Miniaturisierung: Deutlich günstiger und einfacher zu integrieren als hochwertige PMTs; ermöglicht Serienproduktion eines Consumer-Geräts.
Diese Eigenschaften machen den SiPM zur idealen Technologie für portable Biophotonik-Anwendungen, wie sie bereits in der Pflanzenstress-Messung (Delayed Fluorescence) oder low-light-Detektion erfolgreich eingesetzt wird.
Im ECHO-Scanner wird die Temperaturabhängigkeit der Dark Count Rate (DCR) durch integrierte Sensoren und Software-Korrektur kompensiert.
Messmodi & Leistung:
Spontane Ultra-Weak Photon Emission (UPE) & Delayed Luminescence (DL) nach kurzem LED-Lichtimpuls
– Zeitauflösung < 1 ms, Single-Photon-Counting
– Messdauer: 30–120 Sekunden pro Probe
Frische, biokompatible Lebensmittel zeigen hohe Intensität, klare hyperbolische Zerfallskurven mit Oszillationen & lange Nachleuchtdauer; industriell verarbeitete Produkte liefern schwache, chaotische oder fehlende Signale.
Der Ohrclip für die HRV-Messung
Der Ohrclip erfasst photoplethysmographisch (PPG) den Puls und leitet daraus HRV-Parameter ab (RMSSD, SDNN, LF/HF-Ratio, Kohärenz-Index).
Die Messung dient als Baseline & postprandiale Rückmeldung.
Die integrierte ECHO-Software
Die App verknüpft Biophotonen-Daten (Fitting hyperbolischer Kurven, Kohärenzparameter λ, Oszillationsamplitude, Gesamtphotonen-Yield) mit HRV-Analysen & berechnet den CIS.
Visualisierungen & personalisierte Empfehlungen ergänzen die Auswertung.
Anwendungen & Validierungsperspektiven
Das ECHO-System eignet sich für Verbraucher, Ernährungsberatung, Klinik & Forschung.
Erste Pilotdaten zeigen signifikante Unterschiede: Biokompatible Lebensmittel verbessern die HRV-Kohärenz, während UPF zu Störungen führt.
Das Food Coherence ECHO System schließt die Lücke zwischen biophotonischer Grundlagenforschung & praktischer Ernährung.
Die SiPM-Technologie ermöglicht erstmals eine breite, portable Anwendung der Biophotonen-Messung und unterstützt den Paradigmenwechsel von „Kalorien zählen“ zu „Kohärenz erhalten“.
Literaturverzeichnis
1. Popp FA. Properties of biophotons and their theoretical implications. Indian J Exp Biol. 2003; 41(5):391-402.
2. Popp FA, Yan Y. Delayed luminescence of biological systems in terms of coherent states. Phys Lett A. 2002; 293(1-2):93-97.
3. Mould RR, et al. Ultra weak photon emission—a brief review. Front Physiol. 2024; 15:1348915.
4. Cifra M, Pospíšil P. Ultra-weak photon emission from biological samples. J Photochem Photobiol B. 2014; 139:2-10.
5. McCraty R, Shaffer F. Heart rate variability: New perspectives on physiological mechanisms. Glob Adv Health Med. 2015; 4(1):46-61.
6. Burgos RCR, et al. Ultra-weak photon emission as a dynamic tool for monitoring mitochondrial function. Sci Rep. 2017; 7(1):12249.
7. Caccia M, et al. Silicon Photomultipliers and SPAD imagers in biophotonics: Advances and perspectives. Nucl Instrum Methods Phys Res A. 2019; 912:101-105.
8. Pietro WJ, et al. A SiPM-Enabled Portable Delayed Fluorescence Photon Counting System for Plant Stress Monitoring. Biosensors. 2022; 12(10):817.
9. Georgel R, et al. Silicon Photomultiplier—A High Dynamic Range, High Sensitivity Sensor for Bio-Photonics Applications. Biosensors. 2022; 12(11):1012.
10. Stolz P, et al. Measuring delayed luminescence by FES to evaluate special quality aspects of food samples. Open Agriculture. 2019; 4(1):410-417.
Dr. Hans-Ulrich Jabs, MD, PhD, MACP-ASIM,
Facharzt für Innere Medizin, Geriatrie & Biochemiker,
American College of Physicians – American Society of Internal Medicine
KZAR – Kompetenzzentrum Autonome Regulationsmedizin
©2026.
