Zytologie im Internet

Zusammenfassung: Das Lernen am Computer (E-Learning) ist von zunehmender Bedeutung für die zertifizierte ärztliche Aus- und Weiterbildung. Auch im Bereich der Zytologie gibt es verschiedene Möglichkeiten, sich mittels frei zugänglicher Online-Kurse weiterzubilden. Ein Teil davon wird in dieser Arbeit vorgestellt. Für die Lernplattform PathoBasiliensis ( http://www.unibas.ch/patho/ ) haben wir verschiedene Lernwerkzeuge zum Thema Zytologie entwickelt: Eine Bilddatenbank mit 726 Zytologiebildern, einen Zytopathologiekurs zur Vermittlung von Grundlagenkenntnissen und ein Lernspiel für die histologisch-zytologische Korrelation. Zwei Tests zum Thema Lungen- bzw. Urinzytologie wurden von insgesamt 383 internationalen Teilnehmern absolviert. Die virtuelle Mikroskopie wird die Telezytologie und die Aus- und Weiterbildung im Bereich der Zytopathologie revolutioniere

Virtuelle Mikroskopie: Erste Anwendungen

Zusammenfassung: Die rasante Entwicklung der Computertechnologie ermöglicht es seit kurzem, ganze histologische Präparate einzuscannen. Die digitalisierten Präparate können über den Webbrowser von beliebig vielen Pathologen oder Studierenden gleichzeitig und ortsunabhängig am Computerbildschirm mikroskopiert werden. Für die Benutzung des virtuellen Mikroskops wird lediglich ein Computerarbeitsplatz mit einer schnellen Internetanbindung benötigt. Damit steht die virtuelle Mikroskopie einem sehr breiten Nutzerkreis offen. Ein virtuelles Mikroskopsystem besteht aus 3Komponenten: Akquisition, Server und Client. Die Entwicklung entsprechender Systeme durch Universitäten und kommerzielle Anbieter ist weltweit in vollem Gang. Vorgestellt wird ein neu entwickeltes virtuelles Mikroskopsystem mit dem Namen vMic, das virtuelle Präparate von sehr hoher Bildqualität liefert. Erste erfolgreiche Anwendungen in Form von Online-Schnittseminaren und einem Histologiepraktikum für Zahnmediziner sind frei im Internet einsehbar (http://www.vmic.unibas.ch). Kommerziell erhältliche und einfach zu bedienende ultraschnelle Präparatscanner und die rasch voranschreitende technische Entwicklung eröffnen der virtuellen Mikroskopie zahlreiche Einsatzmöglichkeiten in Lehre, Forschung und Dienstleistung. Dank zusätzlicher Funktionen ist es gut möglich, dass reale Mikroskope in einigen Jahren durch Computerarbeitsplätze ersetzt werde

Giant Magnetoresistance in Nanogranular Magnets

We study the giant magnetoresistance of nanogranular magnets in the presence of an external magnetic field and finite temperature. We show that the magnetization of arrays of nanogranular magnets has hysteretic behaviour at low temperatures leading to a double peak in the magnetoresistance which coalesces at high temperatures into a single peak. We numerically calculate the magnetization of magnetic domains and the motion of domain walls in this system using a combined mean-field approach and a model for an elastic membrane moving in a random medium, respectively. From the obtained results, we calculate the electric resistivity as a function of magnetic field and temperature. Our findings show excellent agreement with various experimental data.Comment: 4 pages, 3 figure

Thermoelectric and Seebeck coefficients of granular metals

In this work we present a detailed study and derivation of the thermopower and thermoelectric coefficient of nano-granular metals at large tunneling conductance between the grains, g_T>> 1. An important criterion for the performance of a thermoelectric device is the thermodynamic figure of merit which is derived using the kinetic coefficients of granular metals. All results are valid at intermediate temperatures, E_c>>T/g_T>\delta, where \delta is the mean energy level spacing for a single grain and E_c its charging energy. We show that the electron-electron interaction leads to an increase of the thermopower with decreasing grain size and discuss our results in the light of future generation thermoelectric materials for low temperature applications. The behavior of the figure of merit depending on system parameters like grain size, tunneling conductance, and temperature is presented.Comment: 27 pages, 10 figures, revtex

Single grain heating due to inelastic cotunneling

We study heating effects of a single metallic quantum dot weakly coupled to two leads. The dominant mechanism for heating at low temperatures is due to inelastic electron cotunneling processes. We calculate the grain temperature profile as a function of grain parameters, bias voltage, and time and show that for nanoscale size grains the heating effects are pronounced and easily measurable in experiments.Comment: 4 pages, 3 figures, revtex4, extended and corrected versio

Thermoelectric performance of weakly coupled granular materials

We study thermoelectric properties of inhomogeneous nanogranular materials for weak tunneling conductance between the grains, g_t < 1. We calculate the thermopower and figure of merit taking into account the shift of the chemical potential and the asymmetry of the density of states in the vicinity of the Fermi surface. We show that the weak coupling between the grains leads to a high thermopower and low thermal conductivity resulting in relatively high values of the figure of merit on the order of one. We estimate the temperature at which the figure of merit has its maximum value for two- and three-dimensional samples. Our results are applicable for many emerging materials, including artificially self-assembled nanoparticle arrays.Comment: 4 pages, 3 figure

Domain Wall Depinning in Random Media by AC Fields

The viscous motion of an interface driven by an ac external field of frequency omega_0 in a random medium is considered here for the first time. The velocity exhibits a smeared depinning transition showing a double hysteresis which is absent in the adiabatic case omega_0 --> 0. Using scaling arguments and an approximate renormalization group calculation we explain the main characteristics of the hysteresis loop. In the low frequency limit these can be expressed in terms of the depinning threshold and the critical exponents of the adiabatic case.Comment: 4 pages, 3 figure

Models for the magnetic ac susceptibility of granular superferromagnetic CoFe/Al2_2O3_3

The magnetization and magnetic ac susceptibility, $\chi = \chi' - i \chi''$, of superferromagnetic systems are studied by numerical simulations. The Cole-Cole plot, $\chi''$ vs. $\chi'$, is used as a tool for classifying magnetic systems by their dynamical behavior. The simulations of the magnetization hysteresis and the ac susceptibility are performed with two approaches for a driven domain wall in random media. The studies are motivated by recent experimental results on the interacting nanoparticle system Co$_{80}$Fe$_{20}$/Al$_{2}$O$_{3}$ showing superferromagnetic behavior. Its Cole-Cole plot indicates domain wall motion dynamics similarly to a disordered ferromagnet, including pinning and sliding motion. With our models we can successfully reproduce the features found in the experimental Cole-Cole plots.Comment: 8 pages, 6 figure