Д-р Юлиян Пенев e мултидисциплинарен изследовател, пионер и ентусиаст в клиничното прилагане на лазерите в родната дерматология. Лазерът на меден бромид е приложен в дерматологията за първи път в света през 1984 г.(по библиографски данни) в Кожна клиника – Варна от д-р Ю. Пенев (тогава студент) върху пациенти с хемангиоми. Още тогава получените и публикувани обнадеждаващи резултати с конструирания от него лазер, показват, че той е по-добър от използваните до тогава и намерилите комерсиално приложение аргонови и багрилни лазери. Линиите на генерация на медния лазер (511nm - зелена и 578nm – жълта) и високата изходна мощност ( 5 -10W) го правят изключително подходящ за терапевтично въздействие както на съдови така и на пигментни дерматози. Разчита се на високоселективна термолиза и прецизно дозиране. Тази селективност гарантира постигането на отлични козметични резултати, които се потвърждават в разширените клинични проучвания в този ранен етап.

Всъщност, увлечението му към лазерите започва още в гимназията. Първият му проект е конструирането на мощен наносекунден ултравиолетов азотен лазер (337nm). С този лазер могат да се възбуждат багрилни лазери генериращи дължини на вълните в целия видим спектър. Лазерната установка е наградена през 1979 със златен медал на националната изложба на ТНТМ (техническо и научно творчество на младежта) – Пловдив, което по това време му дава реална привилегия при приема в технически ВУЗ по избор. Той вече е приет медицина в ВМИ Варна и не се възползва от това предимство. През всичките години на следването си участва в научните сесии на института с различни оригинални разработки. В началото на осемдесетте години в Клиника по кожни и венерически болести Варна се провеждат изследвания и в областта на експерименталната онкология. Двамата студенти тогава - Юлиян Пенев и Волфганг Щендер в сътрудничество с института по онкология в София и тогавашния му ръководител проф. д-р Ив. Черноземски синтезират за първи път у нас пречистен хематопорфирин дериват (HPD). Провеждат се редица експерименти върху лабораторни животни със стандартни висцерални бластоми и клетъчни култури HeLa сенсибилизирани с HPD и последващо облъчени с червен лазер (HeNe, лазер на златни пари). Експериментите доказват перспективността на фотодинамичната лазерна терапия на раковите заболявания и високата антинеопластична ефективност на методиката. Резултатите са докладвани на младежка медицинска научна сесия в г. Трутнов – Чехия, но министерството на здравеопазването по това време отказва да даде разрешение за клинично изпитание и приложение на HPD препарата и предложената методика. Създадена е и оригинална техника за оперативно отстраняване на неолазми подобна на Мохс хирургията, но много по-бърза поради избягване на хистологичния гефрир - оперативното поле се осветява с ултравиолетов лазер при което сенсибилизираните с HPD неопластични повлекла светят ярко в червен цвят. През този период се извършват и разширени експерименти по биостимулация на трудно зарастващи трофични рани и рани от изгаряния с нискоинтензивни (LLLT) лазери. Като студент 1979-1985, Юлиян Пенев работи и като извънщатен сътрудник в Катедра Квантова електроника към Софийски Университет с ръководител доц. К. Стаменов и Лаборатория по Хидроакустика към катедра „Радиотехника” - ВМЕИ гр. Варна, ръководена от доц. Б. Боянов. Д-р Юлиян Пенев завършва медицина през 1986 г. в МА-ВМИ - Варна. Същата година е разпределен в Окръжна болница г. Силистра и работи като ординатор рентгенолог. Една година по късно спечелва конкурс за научен сътрудник в Биотехнически институт Варна с ръководител доц. Борис Желев. Ръководи лаборатория за приложение на лазерите за медицински и биотехнологични цели. Научен сътрудник II степен от 1988 г. Създава контролен лазерен измерител на частици в линия за обратна осмоза при производството на бистри натурални сокове и усъвършенства лазерната система на база меден бромид до промишлен прототип. През 1989 г. системата е одобрена за клинична апробация и приложение в Австралия от тогавашното българо-австралийско търговско дружество.

Промените в България не изместват научните интереси на д-р Ю. Пенев като приоритет, макар че новосформираната фирма се занимава с производството на неонова реклама и светлинно и лазерно шоу. Приходите от тази дейност му дават възможността да самофинансира проектите си по разработването и въвеждането на нови медицински лазерни системи. През този период д-р Юлиян Пенев конструира и произвежда и електрокоагулатори за дерматологични цели. Малките надеждни устройства SkinSpark се използват от много дерматолози и до днес. Произвеждани са и биостимулационни HeNe лазерни системи. В този период лазерът на меден бромид е усъвършенстван през пет нови модела, като една система е работила в Кожна клиника при МУ-Варна непрекъснато от 1988 до 2007 година. През този период е натрупан огромен клиничен опит в лечението на много дерматози и са изпитани много терапевтични методики.