この図は、レーザー医学や光工学の根幹となる「組織の吸収スペクトル(Absorption Spectra of Tissue)」を、現代的な知見に基づいて整理したものです。
レーザー治療は、単純に「強い光を当てる」技術ではありません。
本質は、
「どの波長の光が、どの生体分子(クロモフォア)に吸収されるのか」
を制御する学問です。
つまりレーザー医学とは、ある意味で「生体分光学(biological spectroscopy)」とも言えます。
図の横軸は波長(nm)、縦軸は吸収係数(absorption coefficient)を示しています。
右へ行くほど波長が長くなり、
紫外線(UV)
可視光(VIS)
近赤外(NIR)
短波赤外(SWIR)
中赤外(MIR)
へ移行していきます。
そして生体には、それぞれ異なる波長を吸収するターゲットが存在します。
代表的なものが、
ヘモグロビン
メラニン
水
脂質
コラーゲン
タンパク質
です。
美容レーザーの歴史は、ある意味で「どのクロモフォアを選択的に狙うか」の歴史でした。
1983年、AndersonとParrishが提唱した「選択的光熱融解理論(Selective Photothermolysis)」によって、現在のレーザー皮膚科学が始まりました(Science. 1983;220:524-527)。
これは、
「適切な波長」
「適切なパルス幅」
「適切なエネルギー」
を選べば、標的だけを選択的に破壊できるという概念です。
たとえば532nmや585-595nmは、ヘモグロビン吸収が高いため、
赤ら顔
毛細血管拡張
血管腫
などに適しています。
一方で694nm(Ruby)や755nm(Alexandrite)はメラニン吸収が高く、
シミ
ADM
タトゥー
脱毛
など色素系治療に強みを持ちます。
しかし興味深いのは、1064nm Nd:YAGです。
この波長はメラニン吸収が低く、深達度が高いため、
Skin of Color
深部血管
真皮リモデリング
タイトニング
など、“深部生物学”を扱う波長として再評価されています。
近年のASLMSでも、「1064nmは単なる脱毛レーザーではない」という議論が非常に増えました。
さらに2000nmを超えると、水吸収が急激に増加します。
特に、
2790nm Er,Cr:YSGG
2940nm Er:YAG
10600nm CO₂
は、水吸収が極めて高く、蒸散(ablation)能力を持ちます。
つまりここでは、
「色を狙う」
のではなく、
「水を介して組織を削る」
という全く別の世界になります。
CO₂レーザーが“レーザーメス”と呼ばれるのはこのためです。
また、近年重要になっているのが、「散乱(scatter)」の概念です。
短波長ほど散乱しやすく、深達度は低くなります。
逆に長波長は散乱が少なく、深く届きます。
つまり、
短波長=表層・高エネルギー
長波長=深部・穏やかな熱作用
という特徴が生まれます。
近年の“ロンジェビティ系レーザー”が1064nmやRF、超音波系へ移行している背景には、この「深部生物学」の考え方があります。
つまり現代のレーザー医学は、
「何を削るか」
から、
「どの細胞環境をどう変化させるか」
へ移行しているのです。
特に現在注目されているのは、
ECM(細胞外マトリックス)
fibroblast senescence
mitochondrial signaling
inflammatory cascade
heat shock protein
ROS signaling
など、“熱刺激による細胞応答”です。
これは単なる外科的破壊ではなく、
「細胞生物学の制御」に近づいています。
レーザーはもはや“光のメス”だけではありません。
波長ごとに異なる生体反応を誘導する、“生物学的プログラミング装置”へ進化し始めているのかもしれません。

This figure summarizes the “Absorption Spectra of Tissue,” one of the fundamental concepts underlying laser medicine and optical engineering, based on modern scientific understanding.
Laser treatment is not simply a technology of “applying strong light.”
Its true essence lies in controlling:
“which wavelengths of light are absorbed by which biological molecules (chromophores).”
In that sense, laser medicine can almost be described as a form of “biological spectroscopy.”
The horizontal axis of the figure represents wavelength (nm), while the vertical axis represents the absorption coefficient.
As we move to the right, wavelengths become longer, transitioning through:
- Ultraviolet (UV)
- Visible light (VIS)
- Near infrared (NIR)
- Short-wave infrared (SWIR)
- Mid-infrared (MIR)
Within biological tissue, different targets absorb different wavelengths.
Representative chromophores include:
- Hemoglobin
- Melanin
- Water
- Lipids
- Collagen
- Proteins
In many ways, the history of aesthetic lasers has been the history of selectively targeting specific chromophores.
Modern laser dermatology began in 1983, when Anderson and Parrish introduced the theory of “Selective Photothermolysis” (Science. 1983;220:524–527).
The concept proposed that by selecting:
- The appropriate wavelength
- The appropriate pulse duration
- The appropriate energy
one could selectively destroy a target while sparing surrounding tissue.
For example, wavelengths such as 532 nm and 585–595 nm are strongly absorbed by hemoglobin, making them suitable for conditions such as:
- Facial erythema
- Telangiectasia
- Hemangiomas
Meanwhile, 694 nm (Ruby) and 755 nm (Alexandrite) exhibit high melanin absorption and are particularly effective for pigment-related treatments such as:
- Solar lentigines
- ADM (Acquired Dermal Melanocytosis)
- Tattoos
- Hair removal
However, one especially interesting wavelength is the 1064 nm Nd:YAG laser.
Because melanin absorption is relatively low and tissue penetration is deep, this wavelength is now being reevaluated as a tool for “deep biological modulation,” including:
- Skin of Color treatment
- Deep vascular lesions
- Dermal remodeling
- Skin tightening
At recent meetings of the American Society for Laser Medicine and Surgery, there has been increasing discussion that “1064 nm is far more than simply a hair removal laser.”
Beyond 2000 nm, water absorption rises dramatically.
In particular:
- 2790 nm Er,Cr:YSGG
- 2940 nm Er:YAG
- 10600 nm CO₂
all exhibit extremely high water absorption and therefore possess strong ablative capability.
At this point, the paradigm shifts completely.
Rather than:
“targeting pigment,”
the goal becomes:
“removing tissue through water-mediated absorption.”
This is why CO₂ lasers are often referred to as “laser scalpels.”
Another increasingly important concept is “scattering.”
Shorter wavelengths scatter more easily and therefore have shallower penetration depths.
Longer wavelengths scatter less and penetrate more deeply.
As a result:
- Short wavelengths → superficial, high-energy interaction
- Long wavelengths → deeper penetration with gentler thermal effects
This concept of “deep biology” is one reason why recent longevity-oriented energy devices are increasingly shifting toward 1064 nm systems, radiofrequency (RF), and ultrasound-based technologies.
Modern laser medicine is therefore transitioning from:
“what should be removed”
to:
“how should the cellular environment be altered.”
Particularly important emerging targets include:
- ECM (extracellular matrix)
- Fibroblast senescence
- Mitochondrial signaling
- Inflammatory cascades
- Heat shock proteins
- ROS signaling
In other words, attention is increasingly focused on “cellular responses to thermal stimulation.”
This is no longer merely surgical destruction.
It is becoming closer to:
“the regulation of cellular biology.”
Lasers are no longer simply “light scalpels.”
They may be evolving into “biological programming devices” capable of inducing distinct biological responses depending on wavelength.




