The link between iron, metabolic syndrome, and Alzheimer's disease

Both Alzheimer's disease (AD), the most common form of dementia, and type-2 diabetes mellitus (T2DM), a disease associated with metabolic syndrome (MetS), affect a great number of the world population and both have increased prevalence with age. Recently, many studies demonstrated that pre-diabetes, MetS, and T2DM are risk factors in the development of AD and have many common mechanisms. The main focus of studies is the insulin resistance outcome found both in MetS as well as in brains of AD subjects. However, oxidative stress (OS)-related mechanisms, which are well known to be involved in AD, including mitochondrial dysfunction, elevated iron concentration, reactive oxygen species (ROS), and stress-related enzyme or proteins (e.g. heme oxygenase-1, transferrin, etc.), have not been elucidated in MetS or T2DM brains although OS and iron are involved in the degeneration of the pancreatic islet β cells. Therefore, this review sets to cover the current literature regarding OS and iron in MetS and T2DM and the similarities to mechanisms in AD both in human subjects as well as in animal model

Phasenkontrast-Bildgebung mit photonenzählenden Detektoren

This work is devoted to phase contrast imaging with X-rays. Two different methods were investigated - the inline and the grating-based phase contrast. The first approach is easier to realise, whereas the latter mentioned provides more information, and uses easier reconstruction algorithms The inline method is best suited for the investigation of fine-structured objects. Additional information to the absorption about the object can be gained from phase contrast. This can be used to characterise the object or the material under investigation. The grating-based phase contrast provides a wide range of fields of applications. Examples were shown in projective as well as in tomographic geometry. Different biological materials were investigated. Furthermore, the in principal different behaviour of the dependency of the spatial frequency between differential phase and integral absorption information was demonstrated. In the context of this work a laboratory setup was built up in order to enable a detailed analysis of phase contrast. The setup was extensively characterised in all imaging components with special interest in the X-ray tube focal spot and in the detector. The influences onto the imaging quality were presented in detail. It was possible to perform energy-selective measurement by using the Medipix-detector. For phase contrast imaging the energetic spread of the X-ray photons forms an important issue, which was investigated for the first time in measurements using a conventional X-ray tube. In parallel to the experiment a simulation was developed, that reproduces all imaging aspects of the laboratory setup. It incorporates, among other aspects, the characteristics of the X-ray tube as well as the exact response of the detector. Both imaging components are described in the energetic and spatial behaviour. The influences of the phase grating and the analyser grating were examined in-depth for the grating-based phase contrast. Additionally, each single influence of the imaging process was separated and its parameter space was scanned. It was also possible to evaluate phase contrast imaging in projective and tomographic geometries. Finally, the matching of measurement and simulation proves on the one side the physical understanding of phase contrast methods and verifies on the other side the knowledge of all contributing imaging components including their imperfections in the experiment. Altogether, the creation of an experimental setup and the development of a simulation establish an efficient basis, which will be used for the evaluation of future applications of phase contrast imaging. As an outlook to future research shall be mentioned, that solutions have to be found especially for medical applications, which avoid the dose deposition in the analyser grating. There exist some approaches for new detector concepts, which make the phase stepping through the analyser grating unnecessary. Furtheron, methods have to be developed, that quantify the image quality by combining the information gathered from three measured quantities. As a suggestion can be given an image fusion in the spatial frequency domain, that generates one image comprising all relevant information. In conclusion the presented phase contrast imaging methods contain great potential for applications in X-ray imaging, as they gain additional information compared to pure absorption imaging.In dieser Arbeit wurde Phasenkontrast-Bildgebung mit Röntgenstrahlung untersucht. Dabei wurden zwei Verfahren eingehend charakterisiert. Der Inline- und der gitterbasierte Phasenkontrast. Im Vergleich ist der erstgenannte Ansatz leichter umzusetzen, der zweitgenannte liefert jedoch mehr Informationen bei gleichzeitig einfacherer Rekonstruktion der Messgrößen. Als Anwendung für die Inline-Methode bieten sich kleine feinstrukturierte Objekte an, bei denen Zusatzinformation zur Absorption aus dem Phasenkontrast gewonnen werden kann. Diese kann als Objekt- oder Materialcharakterisierung dienen. Der gitterbasierte Phasenkontrast bietet vielfältige Möglichkeiten für Applikationen. Es wurden Beispiele dafür in projektiver und computertomographischer Geometrie aufgezeigt. Dabei wurden verschiedene biologische Materialien untersucht. Zudem konnte die prinzipiell unterschiedliche Ortsfrequenzabhängigkeit zwischen der differentiellen Phaseninformation und der integralen Absorptionsinformation aufgezeigt werden. Zur detaillierten Untersuchung des Phasenkontrasts wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Messstand aufgebaut. Er wurde in allen bildgebenden Komponenten vor allem jedoch der Röntgenquelle und dem Detektor im Detail charakterisiert. Die Einflüsse auf die Bildqualität wurden detailliert dargestellt. Die Verwendung des Medipix-Detektors lieferte die Möglichkeit energieselektive Messungen durchzuführen. Für die Phasenkontrast-Bildgebung bildet die Energieverteilung der Röntgenphotonen einen wichtigen Aspekt, der somit erstmals in Messungen mit einer konventionellen Röntgenquelle untersucht werden konnte. Parallel zum Experiment wurde eine Simulation entwickelt, die sämtliche bildgebenden Aspekte des Laboraufbaus reproduziert. Dazu gehören die spektralen und räumlichen Eigenschaften der Röntgenquelle. Weiterhin zieht die Simulation ein genaues Detektormodell in Betracht, wobei hier die Energie- und die Ortsantwortfunktion berechnet wurden. Für den gitterbasierten Phasenkontrast wurden die Einflüsse des Phasen- und des Analysatorgitters eingehend untersucht. Einzelne bildgebende Parameter konnten mit der Simulation separiert und deren Wertebereich abgetastet werden. Außerdem konnten Evaluierungen in projektiver und tomographischer Phasenkontrast-Bildgebung ausgeführt werden. Der Abgleich aus Messung und Simulation liefert schließlich zum einen den Nachweis für das physikalische Verständnis der Phasenkontrast-Methoden und zum anderen die Verifikation der Kenntnis aller wichtigen bildgebenden Komponenten und ihrer Imperfektionen im Experiment. Insgesamt wurde mit der Schaffung eines experimentellen Aufbaus und der Entwicklung einer Simulation eine effiziente Basis für weitere Forschungsarbeiten in diesem Feld geschaffen, mit denen zukünftige Anwendungen von Phasenkontrast-Bildgebung evaluiert werden können. Als Ausblick für zukünftige Forschungen soll erwähnt werden, dass insbesondere für medizinische Anwendungen Lösungen gefunden werden müssen, die die Dosisdeposition im Analysatorgitter vermeiden. afür gibt es Ansätze neuer Detektorkonzepte, die eine Abtastung mit einem Analysatorgitter nicht mehr erforderlich machen. Weiterhin sollten zur Beurteilung der Bildqualität Verfahren entwickelt werden, die die gewonnene Information aus drei Messgrößen kombinieren. Hierfür könnte eine Bildfusion im Ortsfrequenzraum vorgeschlagen werden, die schließlich ein Bild mit aller relevanten Information erzeugt. Zusammenfassend bieten die vorgestellten Phasenkontrast-Bildgebungsverfahren durch die relativ zur Absorptionsbildgebung zusätzlich gewonnene Information großes Potenzial für Anwendungen in der Röntgenbildgebung

Signals for Supersymmetry at HERA

We consider the baryon parity signals at HERA for the case of the MSSM production mechanisms and the decays via the lepton number violating couplings $L_iQ{\bar D}$. We can probe very small Yukawa couplings \lam' \gsim 3\cdot 10^{-6}, limited only by the decay length of the LSP. We assume the LSP to be the lightest neutralino and study its decays in detail. We present the matrix element squared for the tree-level decay amplitude of a generally mixed neutralino explicitly. We find that the branching fraction to charged leptons strongly depends on the SUSY parameters and can differ significantly from the naively expected $50\%$. The SUSY mass reaches of the studied processes in the ZEUS detector at HERA were found to be: (m({\tilde e}, {\tilde \nu})+m({\tilde q}))\leq 170\gev, 195\gev and 205\gev for the $L_\tau Q{\bar D}, L_\mu Q{\bar D}$ and $L_e Q{\bar D}$ couplings respectively. These are well above existing limits on R-parity violating (\rpv) SUSY from previous experiments. We conclude that HERA offers a {\it very promising} discovery potential for \rpv\ SUSY.Comment: 23 pages, plus 12 uuencoded figures upon request, preprint ETH-TH/94-1

Cationic Complexes of Hydrogen with Helium

High‐resolution mass spectra of helium nanodroplets doped with hydrogen or deuterium reveal that copious amounts of helium can be bound to H+, H2+, H3+, and larger hydrogen‐cluster ions. All conceivable HenHx+ stoichiometries are identified if their mass is below the limit of ≈120 u set by the resolution of the spectrometer. Anomalies in the ion yields of HenHx+ for x=1, 2, or 3, and n≤30 reveal particularly stable cluster ions. Our results for HenH1+ are consistent with conclusions drawn from previous experimental and theoretical studies which were limited to smaller cluster ions. The HenH3+ series exhibits a pronounced anomaly at n=12 which was outside the reliable range of earlier experiments. Contrary to findings reported for other diatomic dopant molecules, the monomer ion (i.e. H2+) retains helium with much greater efficiency than hydrogen‐cluster ions

SUSYGEN 2.2 - A Monte Carlo Event Generator for MSSM Sparticle Production at e+ e- Colliders

SUSYGEN is a Monte Carlo program designed for computing distributions and generating events for MSSM sparticle production in e+ e- collisions. The Supersymmetric (SUSY) mass spectrum may either be supplied by the user, or can alternatively be calculated in two different models of SUSY Breaking: gravity mediated supersymmetry breaking (SUGRA), and gauge mediated supersymmetry breaking (GMSB). The program incorporates the most important production processes and decay modes, including the full set of R-parity violating decays, and the decays to the gravitino in GMSB models. Initial state radiation corrections take into account pT/pL effects in the Structure Function formalism, and an optimised hadronisation interface to JETSET 7.4 including final state radiation is also provided.Comment: 68 pages, 8 figures. Submitted to Comp. Phys. Commu