Atomic force microscopy analysis of nanoparticles in non-ideal conditions

Nanoparticles are often measured using atomic force microscopy or other scanning probe microscopy methods. For isolated nanoparticles on flat substrates, this is a relatively easy task. However, in real situations, we often need to analyze nanoparticles on rough substrates or nanoparticles that are not isolated. In this article, we present a simple model for realistic simulations of nanoparticle deposition and we employ this model for modeling nanoparticles on rough substrates. Different modeling conditions (coverage, relaxation after deposition) and convolution with different tip shapes are used to obtain a wide spectrum of virtual AFM nanoparticle images similar to those known from practice. Statistical parameters of nanoparticles are then analyzed using different data processing algorithms in order to show their systematic errors and to estimate uncertainties for atomic force microscopy analysis of nanoparticles under non-ideal conditions. It is shown that the elimination of user influence on the data processing algorithm is a key step for obtaining accurate results while analyzing nanoparticles measured in non-ideal conditions

Recent progress towards development of effective systemic chemotherapy for the treatment of malignant brain tumors

Systemic chemotherapy has been relatively ineffective in the treatment of malignant brain tumors even though systemic chemotherapy drugs are small molecules that can readily extravasate across the porous blood-brain tumor barrier of malignant brain tumor microvasculature. Small molecule systemic chemotherapy drugs maintain peak blood concentrations for only minutes, and therefore, do not accumulate to therapeutic concentrations within individual brain tumor cells. The physiologic upper limit of pore size in the blood-brain tumor barrier of malignant brain tumor microvasculature is approximately 12 nanometers. Spherical nanoparticles ranging between 7 nm and 10 nm in diameter maintain peak blood concentrations for several hours and are sufficiently smaller than the 12 nm physiologic upper limit of pore size in the blood-brain tumor barrier to accumulate to therapeutic concentrations within individual brain tumor cells. Therefore, nanoparticles bearing chemotherapy that are within the 7 to 10 nm size range can be used to deliver therapeutic concentrations of small molecule chemotherapy drugs across the blood-brain tumor barrier into individual brain tumor cells. The initial therapeutic efficacy of the Gd-G5-doxorubicin dendrimer, an imageable nanoparticle bearing chemotherapy within the 7 to 10 nm size range, has been demonstrated in the orthotopic RG-2 rodent malignant glioma model. Herein I discuss this novel strategy to improve the effectiveness of systemic chemotherapy for the treatment of malignant brain tumors and the therapeutic implications thereof

Chondrosarkom des Felsenbeins 25 Jahre nach Strahlentherapie

Einleitung: Das Auftreten einer malignen Neoplasie des Felsenbeins wird als Spätfolge der Radiotherapie eines malignen Tumors im Kinder-/Jugendalter angesehen.Methoden: Ein 42-jähriger Patient stellte sich mit einer progredienten rechtsseitigen Hörminderung sowie leichtem Schwindel vor. Ohrmikroskopisch imponierte hinter intaktem Trommelfell eine rötliche tumoröse Raumforderung aus dem Epitympanon in die Paukenhöhle hineinreichend. Der Patient wurde im Alter von 13 Jahren an einem Corpus pineale Tumor operiert und nachfolgend strahlentherapiert. In einer präoperativ angefertigten CT und MRT des Felsenbeins konnte eine ausgedehnte tumorassoziierte Veränderung des rechten Felsenbeins mit Ausdehnung in die mittlere und hintere Schädelgrube dargestellt werden. Die Raumforderung im Mittelohr wurde unter Lokalanästhesie biopsiert und nach histologischer Diagnosesicherung eines Sarkoms in einer interdisziplinären Operation durch die HNO und Neurochirurgie reseziert.Ergebnisse: Histopathologisch konnte das Resektat als Manifestation eines spindelzelligen, Vimentin-positiven Sarkoms, einem Chondrosarkom entsprechend, mit einer Proliferationsrate von circa 60% klassifiziert werden.Schlussfolgerung: Das Auftreten einer malignen Neoplasie im ehemaligen Strahlengebiet des Felsenbeins ist mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit als Langzeitfolge der Strahlentherapie im Kinder- oder Jugendalter anzusehen. Das Risiko, eine derartige maligne Erkrankung zu entwickeln, ist in dieser Patientengruppe etwa fünffach höher als bei der Normalbevölkerung. In der Literatur findet man als häufigste Folgen von Strahlentherapie das Auftreten maligner Prozesse im ZNS gefolgt von Sarkomen und Leukämien.Der Erstautor gibt keinen Interessenkonflikt an