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Atomare Ketten, sogenannte Nano-Drähte, entstehen durch Selbstorganisation adsorbierter Metallatome auf einer Halbleiteroberfläche. Aufgrund der starken räumlichen Einschränkung der Ladungsträger innerhalb dieser Ketten entsteht dabei oftmals eine metallische Bandstruktur mit starker Anisotropie. Im Falle phononischer Ankopplung an das Substrat kann so ein eindimensionales (1D) Metall instabil gegen eine periodische Gitterverzerrung werden, bei der es zu einer Ausbildung einer Energielücke kommt. Dieser Metall-Isolator-Übergang wird dabei als Peierls Übergang bezeichnet. Für verschwindend geringe Kopplung der Ketten untereinander bzw. an das Substrat, d.h. im strikt eindimensionalen Fall, bricht das Fermi Flüssigkeitsmodell für dreidimensionale (3D) Metalle zusammen. Dessen Quasiteilchen werden durch kollektive Anregungen von Spin und Ladung ersetzt. Diesen Zustand bezeichnet man als Tomonaga-Luttinger Flüssigkeit. Beide Phänomene, Peierlsübergang und Tomonaga-Luttinger Flüssigkeit lassen sich anhand der elektronischen Bandstruktur experimentell nachweisen. Bei dem hier untersuchten Probensystem handelt es sich um Gold-induzierte Nandrähte auf der Germanium (001)-Oberfläche, kurz Au/Ge(001). Deren Wachstum erfolgt epitaktisch entlang der durch das Substrat vorgegebenen Dimer-Reihen, welche die freie Germaniumoberfläche in Form einer (2×1)-Symmetrie einnimmt. Die abwechselnde Stapelfolge ABAB des Substrates führt dabei zu zwei unterschiedlichen Drahtrichtungen, die jeweils um 90° zueinander gedreht sind, wenn man eine Einfachstufe von 1.4 A von einer A-Terrasse auf eine B-Terrasse oder umgekehrt geht. Die vorherrschende Kinetik während der Gold-Deposition bzw. das Benetzungsverhalten ermöglicht dabei eine vollständige Bedeckung der vormals freien Oberfläche mit Nanodrähten, deren Abmessungen einzig und allein durch Defekte bzw. die Größe der darunterliegenden Ge-Terrasse begrenzt sind. Um die Längenskala der Subtrat-Terrassen zu optimieren, wurde eine Reinigungsprozedur für Ge (001) entwickelt, bei der nass-chemisches Ätzen mit anschliessender Trocken-Oxidation zum Einsatz kommt. Die darauf aufbauenden Nanodrähte wurden im Anschluss mittels winkelaufgelöster Photoelektronenspektroskopie auf ihre elektronische Bandstruktur untersucht. Dabei wurden zwei neuartige Zustände beobachtet: ein metallischer, zweidimensionaler Loch-Zustand, der seinen Ursprung höchstwahrscheinlich in tieferen Schichten des Germaniums hat; und ein eindimensionaler Oberflächenzustand mit elektronenartiger Dispersion, dessen bandintegrierte Spektralfunktion von der einer Fermiflüssigkeit abweicht. Stattdessen wird ein exponentieller Abfall des spektralen Gewichtes als Funktion der Energie zum Ferminiveau hin beobachtet. Dieses Verhalten kann über einen weiten Temperaturbereich beobachtet werden und lässt sich mit der Tomonaga-Luttinger Flüssigkeit für strikt eindimensionale Systeme erklären. Zum weiteren theoretischen Verständnis dieses Phänomes, beispielsweise durch Bandstrukuturrechnungen mittels Dichte-Funktional-Theorie, bedarf es der genauen Kenntnis der atomaren Struktur dieser Ketten. Selbige wurde mittels Oberflächenröntgenbeugung (engl. surface x-ray diffraction, SXRD) untersucht. Auf Basis der gewonnenen Patterson-Karte lassen sich Rückschlüsse auf die interatomaren Abstände der Goldatome untereinander in der Einheitszelle ziehen. Dies stellt einen ersten wichtigen Schritt auf dem Weg zu einem vollständigen Strukturmodell dar. Darüber hinaus wurden erste vielversprechende Schritte unternommen, das Nanodrahtsystem kontrolliert zu manipulieren. Durch geringfügige, zusätzliche Deposition von Kalium konnte dabei eine schrittweise Erhöhung der Bandfüllung erzielt werden. Für weitergehende Kaliumanlagerungen im (Sub-)Monolagenbereich konnte sogar eine neue Rekonstruktion erzielt werden.
Simple Summary
Discordant FDG-positive but PSMA-negative (FDG+/PSMA−) metastases constitute a negative prognostic marker of overall survival in patients undergoing PSMA radioligand therapy (RLT). The aim of this analysis was to investigate the prognostic implications of new FDG+/PSMA− lesions, which occur during or after PSMA RLT. In a retrospective bicentric analysis of 32 patients undergoing PSMA RLT and follow-up dual tracer staging with PSMA and FDG PET/CT, FDG+/PSMA− lesions occurred in a limited number of patients. However, the presence of FDG+/PSMA− lesions appears not to have a significant impact on the OS, but further studies are needed to establish the clinical relevance of such lesions.
Abstract
Introduction: Positron emission tomography/computer tomography (PET/CT) targeting the prostate-specific membrane antigen (PSMA) is crucial for the assessment of adequate PSMA expression in patients with metastatic castration-resistant prostate cancer (mCRPC) prior to PSMA radioligand therapy (PSMA RLT). Moreover, initial dual tracer staging using combined PSMA and [\(^{18}\)F]fluorodeoxyglucose (FDG) PET/CT provides relevant information, since discordant FDG-positive but PSMA-negative (FDG+/PSMA−) lesions constitute a negative prognostic marker of overall survival (OS) after PSMA RLT. However, little is known about the prognostic implications of dual tracer imaging for restaging at follow-up. The aim of this analysis was to investigate the prognostic implications of new FDG+/PSMA− lesions during or after PSMA RLT. Methods: This bicentric analysis included 32 patients with mCRPC who underwent both FDG and PSMA PET/CT imaging after two or four cycles of PSMA RLT. Patients with FDG+/PSMA− lesions prior to PSMA RLT were not considered. The presence of FDG+/PSMA− lesions was assessed with follow-up dual tracer imaging of patients after two or four cycles of PSMA RLT. Patients with at least one new FDG+/PSMA− lesion were compared to patients without any FDG+/PSMA− lesions at the respective time points. A log-rank analysis was used to assess the difference in OS between subgroups. Results: After two cycles of PSMA RLT, four of 32 patients (13%) had FDG+/PSMA− metastases. No significant difference in OS was observed (p = 0.807), as compared to patients without FDG+/PSMA− lesions. Follow-up dual tracer imaging after the 4th cycle of PSMA RLT was available in 18 patients. Of these, four patients presented with FDG+/PSMA− findings (n = 2 already after two cycles). After the fourth cycle of PSMA RLT, no significant difference in OS was observed between patients with and without FDG+/PSMA− lesions (p = 0.442). Conclusion: This study shows that FDG+/PSMA− lesions develop in a limited number of patients undergoing PSMA RLT. Further studies are needed to establish the clinical relevance of such lesions.
Background
Breast cancer (BC), which is most common in elderly women, requires a multidisciplinary and continuous approach to care. With demographic changes, the number of patients with chronic diseases such as BC will increase. This trend will especially hit rural areas, where the majority of the elderly live, in terms of comprehensive health care.
Methods
Accessibility to several cancer facilities in Bavaria, Germany, was analyzed with a geographic information system. Facilities were identified from the national BC guideline and from 31 participants in a proof‐of‐concept study from the Breast Cancer Care for Patients With Metastatic Disease registry. The timeframe for accessibility was defined as 30 or 60 minutes for all population points. The collection of address information was performed with different sources (eg, a physician registry). Routine data from the German Census 2011 and the population‐based Cancer Registry of Bavaria were linked at the district level.
Results
Females from urban areas (n = 2,938,991 [ie, total of females living in urban areas]) had a higher chance for predefined accessibility to the majority of analyzed facilities in comparison with females from rural areas (n = 3,385,813 [ie, total number of females living in rural areas]) with an odds ratio (OR) of 9.0 for cancer information counselling, an OR of 17.2 for a university hospital, and an OR of 7.2 for a psycho‐oncologist. For (inpatient) rehabilitation centers (OR, 0.2) and genetic counselling (OR, 0.3), women from urban areas had lower odds of accessibility within 30 or 60 minutes.
Conclusions
Disparities in accessibility between rural and urban areas exist in Bavaria. The identification of underserved areas can help to inform policymakers about disparities in comprehensive health care. Future strategies are needed to deliver high‐quality health care to all inhabitants, regardless of residence.
Investigation of the immune modulatory potential of zinc oxide nanoparticles in human lymphocytes
(2021)
Zinc oxide nanoparticles (ZnO-NP) are commonly used for a variety of applications in everyday life. In addition, due to its versatility, nanotechnology supports promising approaches in the medical sector. NP can act as drug-carriers in the context of targeted chemo- or immunotherapy, and might also exhibit autonomous immune-modulatory characteristics. Knowledge of potential immunosuppressive or stimulating effects of NP is indispensable for the safety of consumers as well as patients. In this study, primary human peripheral blood lymphocytes of 9 donors were treated with different sub-cytotoxic concentrations of ZnO-NP for the duration of 1, 2, or 3 days. Flow cytometry was performed to investigate changes in the activation profile and the proportion of T cell subpopulations. ZnO-NP applied in this study did not induce any significant alterations in the examined markers, indicating their lack of impairment in terms of immune modulation. However, physicochemical characteristics exert a major influence on NP-associated bioactivity. To allow a precise simulation of the complex molecular processes of immune modulation, a physiological model including the different components of an immune response is needed.
In mammals, megakaryocytes (MKs) in the bone marrow (BM) produce blood platelets, required for hemostasis and thrombosis. MKs originate from hematopoietic stem cells and are thought to migrate from an endosteal niche towards the vascular sinusoids during their maturation. Through imaging of MKs in the intact BM, here we show that MKs can be found within the entire BM, without a bias towards bone-distant regions. By combining in vivo two-photon microscopy and in situ light-sheet fluorescence microscopy with computational simulations, we reveal surprisingly slow MK migration, limited intervascular space, and a vessel-biased MK pool. These data challenge the current thrombopoiesis model of MK migration and support a modified model, where MKs at sinusoids are replenished by sinusoidal precursors rather than cells from a distant periostic niche. As MKs do not need to migrate to reach the vessel, therapies to increase MK numbers might be sufficient to raise platelet counts.