Pikosekunden- vs. Nanosekunden-Laser bei der Tattooentfernung
Pikosekunden- vs. Nanosekunden-Laser bei der Tattooentfernung
In der Diskussion um moderne Pico-Laser wird der Begriff Laser-Induced Optical Breakdown (LIOB) recht häufig verwendet. Man hört es in vielen Laser-Vorträgen, doch oft ohne physikalische oder biologische Einordnung.
Dabei ist LIOB kein Marketingbegriff, sondern der entscheidende Wirkmechanismus, der erklärt, warum fraktionierte Pikosekunden-Laserimpulse heute sowohl in der Dermatologie als auch in der Tattooentfernung neue Standards setzen.
Eine aktuelle Arbeit aus Lasers in Medical Science (2025) liefert erstmals belastbare molekulare und histologische Evidenz, was nach LIOB tatsächlich im Gewebe passiert und warum dieser Effekt klinisch relevant ist.
Was macht echte Pico-Laser so besonders?
Pikosekunden-Laser (Pico-Laser) haben die ästhetische Dermatologie in den letzten Jahren grundlegend verändert.
Mit extrem kurzen Laser-Impulsen im Billionstelsekunden-Bereich lassen sich unerwünschte Pigmente, Tätowierungen und Permanent Make-up gezielt zerstören, ohne die umgebende Haut stark zu erhitzen.
Eine neue Studie aus Aachen zeigt nun an einem neuartigen 3D-Hautmodell, wie diese Technik über den sogenannten Laser-Induced Optical Breakdown (LIOB) die Haut von innen heraus zur Regeneration anregt und wie sich der Heilungsprozess durch eine klassische (Dex-)Panthenol-Salbe weiter optimieren lässt.
Was ist der LIOB eigentlich und warum ist er so schonend?
Beim fraktionierten Pikosekundenlaser arbeitet das System mit seinen Laserimpulsen nicht primär über Wärme, sondern über ein physikalisches Phänomen namens Laser-Induced Optical Breakdown (LIOB).
LIOB entsteht, wenn ultrakurze Pico-Laserimpulse mit sehr hoher Spitzenleistung auf ein chromophorhaltiges Gewebe treffen. Primär Melanin, sekundär auch Tattoo-Pigmente in der Dermis.
Dabei absorbieren die Ziel-Chromophore die extrem kurzen Laserimpulse und es entsteht für wenige Nanosekunden lang ein winziges Plasma, das eine Dampfblase formt.
Im Histobild wird das sichtbar als kleine intraepidermale Vakuole. Diese Mikrohohlräume (Laser-Vakuolen) liegen in der Epidermis, reichen vom Stratum granulosum bis zur Basalschicht und lassen das umliegende Gewebe dabei weitgehend intakt.
WICHTIG: Die im Rahmen des LIOBs entstehenden intraepidermalen Vakuolen sind plasma-induzierte Dampfblasen mit "kavitationsähnlicher Dynamik," jedoch fundamental unterschiedlichem Entstehungsmechanismus. Darum bitte nicht gleichsetzen mit Cavitation-Bubbles/ Frosting/ Whitening im Bereich der Tattooentfernung!
Das Ergebnis sind intraepidermale Mikroverletzungen ohne Koagulationsnekrose, was einen fundamentalen Unterschied zu den Fähigkeiten von Nanosekunden-Lasern darstellt.
Die Aachen-Studie zeigt nun, dass genau diese kontrollierten Mikroverletzungen ein ganzes Feuerwerk an Reparaturprozessen auslösen.
Von Kollagen-Aufbau über Gewebe-Remodellierung bis zur Immunaktivierung bei gleichzeitig reduziertem Risiko für thermische Schäden.
Die neue 3D-Hautmodell-Studie: Design und wichtige Ergebnisse zur Evidenz
Die Arbeitsgruppe um Huth(s), Marquardt, Gerber und Baron entwickelte ein standardisiertes dreidimensionales Vollhautmodell aus humanen Keratinozyten, Fibroblasten und Melanozyten, um die LIOB-Effekte möglichst realitätsnah zu untersuchen.
Behandelt wurde mit einem fraktionierten, DOE-assistierten (Diffractive Optical Elements), 1064 nm Nd:YAG Pikosekunden-Laser bei 0,2 J/cm² und einem 7 × 7 mm großen Impuls pro Areal. Ein Energie-Setting, das sich laut Laser-Hersteller für unterschiedliche Hauttypen eignet und wir an dieser Stelle sehr gerne bestätigen.
Unmittelbar nach der Laser-Bestrahlung zeigten sich in den melanozytenhaltigen Modellen klar definierte und oben erwähnten intraepidermalen Vakuolen ohne erkennbare Schädigung des umliegenden Gewebes.
Nach 24 Stunden waren diese Mikroverletzungen noch nachweisbar, zeigten aber bereits beginnende „Wundränder“.
Bei zusätzlicher topischer Behandlung mit einer (Dex-)Panthenol-haltigen Wundsalbe waren die Laser-Vakuolen nach 24 Stunden histologisch praktisch komplett verschwunden.
Molekulare Effekte und warum LIOB biologisch relevant ist
Per Next-Generation-Sequencing erfasste die Arbeitsgruppe detailliert, wie sich die Genexpression nach der Pico-Laserbehandlung verändert.
Zu den wichtigsten Veränderungen zählen:
- Matrix-Metalloproteinasen (MMP1, MMP3, MMP9) und ihre Inhibitoren (TIMP1, TIMP3) waren signifikant hochreguliert. Ein Hinweis auf aktives Remodelling der extrazellulären Matrix.
- Kollagene wie COL1A1, COL1A2, COL3A1, COL4A1 und COL6A3 zeigten erhöhte mRNA-Spiegel, was den klinisch gewünschten Effekt einer Kollagen-Neubildung stützt.
- Gleichzeitig waren Zytokine (u. a. IL1B, IL6, IL17A, IL23A), Chemokine (z. B. CXCL1, CXCL5, CXCL6, CXCL14) und antimikrobielle Peptide (S100A7A, S100A8, S100A9, DEFB4A) deutlich erhöht. Typische Marker einer frühen Wundheilungs- und Abwehrphase.
- Auch Hitzeschockproteine (HSPB8, HSPA1B) wurden vermehrt exprimiert, was als Schutz- und Reparaturreaktion der Zellen auf den Laserstress gewertet wird.
Diese Kombination ist typisch für kontrollierte Wundheilung und Gewebe-Remodelling und exakt das, was für eine komplikationsarme Pigment-Elimination entscheidend ist.
Kurz gesagt: LIOB triggert aktive biologische Prozesse und nicht nur Pigment-Fragmentierung.
(Dex-)Panthenol als Booster der Wundheilung nach der Pico-Laserbehandlung
In einem zweiten Schritt untersuchte die Studie, wie sich eine (Dex-)Panthenol-haltige Wund- und Heilsalbe auf die LIOB-induzierte Regeneration auswirkt. Histologisch zeigte sich ein klarer Vorteil.
24 Stunden nach der Laserbehandlung und topischer Behandlung mit (Dex-)Panthenol war die Epidermis wieder geschlossen. Die zuvor sichtbaren Vakuolen waren verschwunden, was einen deutlichen Hinweis auf eine verkürzte „Downtime“ zeigt.
Molekular kam es zu einem spannenden Doppel-Effekt: Einerseits waren MMPs, ihre Inhibitoren und IL6 weiter erhöht, was die geweberegenerativen Prozesse unterstützt. Andererseits gingen die Expressionsniveaus von Hitzeschockproteinen, proinflammatorischen Zytokinen, Chemokinen und antimikrobiellen Peptiden zurück, was mit den bekannten antiinflammatorischen Eigenschaften von (Dex-)Panthenol übereinstimmt ohne den stimulierenden Pico-Laser-Effekt zu bremsen.
Was bedeutet das für die Praxis?
Die Studie liefert eine wissenschaftliche Erklärung dafür, warum fraktionierte Pikosekundenlaser in der Praxis als „stark in der Wirkung, sanft in der Ausfallzeit“ erlebt werden.
Uns fehlt eigentlich so ein bisschen der bedeutende Hinweis darauf, dass die Pico-Impulse nicht-ablativ und nicht-invasiv arbeiten. Anders beispielsweise als die bekannten alternativen Laserbehandlungen mit CO2 Lasern. Vielleicht haben wir es aber auch einfach nur überlesen.
Der LIOB erzeugt also sehr definierte Mikroverletzungen, die die Hautregeneration, Kollagen-Neubildung und Skin-Remodelling anstoßen, ohne flächig thermische Schäden zu setzen, ohne dass Laser-Kunden aussehen als wären Sie vom Pferd getreten worden.
Die Pico-Fractional-Laserbehandlung mit DOE (oder alternativ mit MLA - Micro-Lens Array) ist also ideal für Indikationen wie Aknenarben, Striae, Melasma, lichtgeschädigte Haut und in unterstützender Kombi-Therapie bei der Tattooentfernung.
Für den Praxisalltag ist eine konsequente Nachbehandlung mit einer geeigneten (Dex-)Panthenol-haltigen Salbe oder Creme besonders relevant und kann die Heilungsprozesse auf molekularer Ebene zusätzlich unterstützen und die Reizphase verkürzen.
In Kombination mit einem standardisierten Behandlungsprotokoll und Hauttyp-gerechten Laser-Energie-Parametern lässt sich so ein optimales Verhältnis aus Effektivität, Sicherheit und Komfort für die Laser-Kunden und Patienten erreichen.
Was bedeutet das für die Laser-Tattooentfernung?
Für die professionelle und mit "echten" Pikosekunden-Lasern durchgeführte Tattooentfernung bedeutet das:
- geringere thermische Belastung
- weniger epidermale Nekrose
- schnellere Reepithelialisierung
- reduziertes Risiko für Narben und Farbveränderung der Haut
Gerade bei dunkleren Hauttypen, dichter Pigmentbeladung, mehrschichtigen Cover-up Tattoos und Permanent Make-up ist LIOB kein Nice-to-have, sondern sicherheitsrelevant.
Moderne Pico-Laser, wie der BiAxis QS PICO Nd:YAG Laser von HLS mit homogener Strahlgeometrie und stabiler Pulsenergie, sind prädestiniert für solche reproduzierbaren LIOB-Effekte.
Unsere BiAxis-Technologie adressiert dabei genau das Kernproblem vieler günstiger und vermeintlichen Pico-Laser, die unter
- inhomogene Energieverteilung
- unkontrollierte Hotspots (Hot-Laser-Dots)
- inkonsistente LIOB-Schwellen
leiden. Eine stabile, symmetrische Strahl-Achse, wie beim BiAxis PICO ist dabei also Voraussetzung und kein Feature.
Unsere abschliessende ANMERKUNG für die Tattooentfernung mit Pico-Laser
Der Laser-Induced Optical Breakdown (LIOB) ist:
- physikalisch klar definiert
- biologisch wirksam
- wissenschaftlich mit Evidenz belegt
Die vorliegende Aachen-Studie zeigt eindrucksvoll, teils wiederholt und eindeutig, dass Pico-Laser nicht nur durch ihre ultrakurzen Impulse wirken, sondern vor allen Dingen durch einen qualitativ anderen Gewebemechanismus.
Übrigens ist die Unterschreitung der Stress-Relaxation-Time (SRT) des Pico-Impulses eine notwendige, aber nicht allein ausreichende Bedingung für den LIOB.
Erst die Kombination aus Laser-Impulsdauer, hoher Laser Peak Power und lokalem vorliegendem Ziel-Chromophor führt zur plasmainduzierten optischen Durchbruchbildung, wie der LIOB auf Deutsch heißen würde. Aber poD klingt echt nicht würdig.
Wer also über Qualität in der Laser-Tattooentfernung und fraktionierten Pico Kombi-Behandlung spricht, muss neben der SRT auch über LIOB sprechen. Die beiden sind dabei kein Geräte-Label, sondern ein schwerer, teuer und kompliziert zu erreichender Betriebszustand des Lasersystems zum Wohle des Laser-Kunden und seines optimalen Behandlungsergebnisses.
Alles andere ist Marketing-Rauschen.