X-ray phase contrast imaging of metallized and non-metallized biological samples

Imaging of biological samples has been performed with a variety of techniques for example electromagnetic waves, electrons, neutrons, ultrasound and X-rays. Also conventional X-ray imaging represents the basis of medical diagnostic imaging, it remains of limited use in this application because it is based solely on the differential absorption of X-rays by tissues. Coherent and bright photon beams, such as those produced by third-generation synchrotron X-ray sources, provide further information on subtle X-ray phase changes at matter interfaces. This complements conventional X-ray absorption by edge enhancement phenomena. Thus, phase contrast imaging has the potential to improve the detection of structures on images by detecting those structures that are invisible with X-ray absorption imaging. Images of a weakly absorbing nylon fibre were recorded in in-line holography geometry using a high resolution low-noise CCD camera at the ESRF in Grenoble. The method was also applied to improve image contrast for images of biological tissues. This paper presents phase contrast microradiographs of vascular tree casts and images of a housefly. These reveal very fine structures, that remain invisible with conventional absorption contrast only.

Prospects for microbeam radiation therapy of brain tumours in children to reduce neurological sequelae

Microbeam radiation therapy (MRT), a form of experimental radiosurgery of tumours using multiple parallel, planar, micrometres-wide, synchrotron-generated X-ray beams ('microbeams'), can safely deliver radiation doses to contiguous normal animal tissues that are much higher than the maximum doses tolerated by the same normal tissues of animals or patients from any standard millimetres-wide radiosurgical beam. An array of parallel microbeams, even in doses that cause little damage to radiosensitive developing tissues, for example, the chick chorioallantoic membrane, can inhibit growth or ablate some transplanted malignant tumours in rodents. The cerebella of 100 normal 20 to 38g suckling Sprague-Dawley rat pups and of 13 normal 5 to 12kg weanling Yorkshire piglets were irradiated with an array of parallel, synchrotron-wiggler-generated X-ray microbeams in doses overlapping the MRT-relevant range (about 50-600Gy) using the ID17 wiggler beamline tangential to the 6GeV electron synchrotron ring at the European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, France. Subsequent favourable development of most animals over at least 1 year suggests that MRT might be used to treat children's brain tumours with less risk to the development of the central nervous system than is presently the case when using wider beams.

Ohne Titel

Im vorliegenden Heft finden sich zwei Beiträge, die auf Vorlesungen des Berner Mittelalterzentrums im Herbstsemester 2011 zurückgehen. Unter dem Motto „Traum und Vision im Mittelalter“ behandelte die Ringvorlesung Erscheinungsformen von Gesichten, die dem Menschen im Schlaf oder in einem mitunter tranceartigen Wachzustand zukommen. Für das Mittelalter einflussreich war die Traumtheorie, die der spätantike Gelehrte Macrobius in seinem Kommentar zu Ciceros ‹Somnium Scipionis› entwarf und in der er verschiedene Traumarten aufführte. In Verbindung mit frühchristlichen Lehren, wie sie etwa Tertullian entwickelte, wurde dabei die grundlegende Unterscheidung zwischen dem menschlich bestimmten Traum (somnium) und der göttlichen Traumbotschaft (visio) wichtig. Traumgesichte konnten auf diese Weise als göttliche Offenbarungen erfahren werden und boten zugleich Raum für den Einbruch des Imaginären, zu dem auch außerchristliche Inhalte gehörten. In dieser Spannung, welche beispielsweise Dantes ‹Divina Commedia› zugrunde liegt, konnten Träume und Visionen einen Realitätsanspruch eigenen Rechts entfalten und oblagen meist der Problematik einer angemessenen Deutung. Für die historischen Wissenschaften einschließlich der Kunst- und Literaturgeschichte können Träume und Visionen als Bestandteile einer (mentalitäts)geschichtlichen Wirklichkeit gelten. Von Belang sind die narrativen Potentiale der in historischen Zeugnissen fassbaren Verarbeitung von Träumen und Visionen. Zwei Beiträge der Vorlesungsreihe werden in dem vorliegenden Heft stellvertretend abgedruckt: Klaus Speckenbach (ehemals Universität Münster i.W.) zieht eine Synthese aus seinen umfangreichen Forschungen zu mittelalterlichen Traumbüchern, dies mit besonderer Berücksichtigung des Spannungsverhältnisses von Traum und Traumdeutung. Philippe Walter (Universität Grenoble) vertritt mit seinem französischen Beitrag eine im deutschen Sprachraum weniger bekannte, gelegentlich kritisch rezipierte Richtung der Mentalitätsforschung, die nach historischen Schichten des mythisch besetzten Imaginären fragt.

More than just Good Luck. How to Explain the Success of Monte Carlo Simulations

Monte Carlo simulation is a powerful method in many natural and social sciences. But what sort of method is it? And where does its power come from? Are Monte Carlo simulations experiments, theories or something else? The aim of this talk is to answer these questions and to explain the power of Monte Carlo simulations. I provide a classification of Monte Carlo techniques and defend the claim that Monte Carlo simulation is a sort of inference.