Medicinsk Strålningsvetenskap Emeritus Professor Bertil R.R. Persson
1-Medicinsk Radiofysik i Lund 2-Strålningsmiljö och Hälsa 3-Strålning från pol till pol 4-Kärnspinnresonans NMR, MRI, fNMR-fcNMR 5-Elektroporation 6-Medicinsk Strålnings-Immunologi 7-Medicinsk neutronvetenskap 8-Acta Scientiarum Lundensia   9-JAP 50 år 10-Länkar
graphic
 
 
1. 1-Medicinsk Radiofysik i Lund
 
 
1 Medicinsk Radiofysik i Lund 
               En kort presentation (001)
Några av Bertil Perssons Publikationer:
 
 
Publikationer (LUP)
graphic
graphic
Bilagor:
Naturvetenskap-, Medicin och  Teknikdagar
Populärvetenskapliga föreläsningar för gymnasie  elever är  ett  årligt  återkommande inslag för elever  från ett stort antal  skolor. Under åren har  över 60  000 elever deltagit. 
Avsikterna med föreläsningarna är:
· Att skapa tidig kontakt med gymnasie eleverna  genom att  bjuda  på  spännande och intresse  väckande föreläsningar 
· Att visa upp en attraktiv bild av Lunds universitet.
· Att låta eleverna känna på sin framtida  studiemiljö. 
Detta är bevisligen avgörande  för deras  framtida studie-  och yrkesval!  Av  de  gymnasie elever som senare valt  att studera hos oss  uppger  många att deras besök just  under dessa  dagar, har haft stor  betydelse.
· Att skapa kontakt med och inspirera gymasie skolornas  lärarna. Årligen  kommer  ca 200 lärare. Många av dessa ser  inte bara  föreläsningarna som  ett  stimulerande  inslag i  undervisningen  utan även som en  värdefull  del i sin  egen  fortbildning. 
Mina egna NMT föreläsningar under åren bifogas som pdf filer:
 
 
Mätning av bakgrunds-strålningen  i Lund
Backgrunds-strålningen mätes kontinuerligt i min bostad på  Linero i Lund  med  en enkel GM-monitor Aware RM-60 se bilden.
graphic
En kontinuerlig presentation av en motsvarande mötning i USA kan ses på  Internet.
Resultaten av bakgrunds mätningarna i Lund  presenteras i årliga  sammanfattningar:
se nedan
2013 Naturlig bakgrundstrålning på Linero i Lund
se nedan
graphic
 
 
 
 
 
2. 2-Strålningsmiljö och Hälsa
  
  graphic
Strålande miljö då (1967)
Liber Läromedel Malmö ISBN 91-40-03708-8
Bilagor:
 
I oktober 1967 skrev jag tillsammans med min företrädare framlidne  professorn  i  radiofysik Kurt Lidén och min kollega Sören Mattsson  radiofysikprofessor i  Malmö, en bok med titeln ”Strålande Miljö”. Den  handlade om den joniserande  strålningen och radioaktiva ämnen i vår  livsmiljö. Kärnkraften och dess  radioaktiva avfall lämnades stort  utrymme, medan olycksrisken, som då för 40  år  sedan, ansågs nästan  obefintlig. Men så kom Harrisburg, Tjernobyl,och  säkerhetsproblemen  hos det  svenska kärnkraftsprogrammet. Efter  jordbävningen i Japan   som  drabbade reaktorena vid Fukushima Daiichi svårt  .har skulle ett  nyvaknat  intresse för kärnkraftens miljö och säkerhets  aspekter   kunna  ha motiverat en nyutgåva och uppdatering av  ”Strålande  miljö”, men  detta ämne överlåter jag åt andra att  behandla.
  
Under de  drygt 40 år som förflutit sedan ”Strålande miljö ” publicerades har  emellertid min forskning i till stor del blivit fokuserad  till medicinsk användning  av  mikrovågor, radiofrekventa och  lågfrekventa  och elektromagnetiska fält,  vilket också innebär  beaktande av dess risker för personal och patienter. Jag  har  därmed  fått djup insikt i de biologiska verkningarna av  såväl  ”icke  joniserande strålning” som ”joniserande strålning”. Icke minst  har jag  intresserat   mig för hur man med stor framgång kan  kombinera  joniserande  och icke-joniserande strålning (mikrovågor och pulsde  elektrisa fölt)  för  behandling  av tumörsjukdomar.
 
Samtidigt har exponeringen för icke joniserande strålning i vår livsmiljö  tilltagit  dramatiskt och kan bli ett nytt hot mot vår framtida  hälsa. Den ökande  användningen av elkraft har medfört ökad  exponering för extremt lågfrekventa  fält framförallt i 50 Hz området.  De senaste decenniernas explosions  artade  utbyggnad av FM-radio, TV och mobiltelefoni och annan trådlös kommunikation  samt mobilt  breband har skapat en helt ny strålningsmiljö i radiofrekvens och  mikrovågsområdet. Detta har medfört en vi jämfört med våra föräldrar  och  tidigare generationer  lever i en  helt ny icke joniserande  strålningsmiljö med  högfrekventa  mikrovågor och  radiofrekvent  strålning modulerad och blandad  med  låga frekvenser. Till  skillnad  från joniserande strålning som bortsett  från  lokala kärnkrafts katastrofer utgör  och en  naturlig del av vår  strålningsmiljö,  omfattar  den  icke joniserande  strålningen i stort sett  alla människor och  innehåller  komponenter  som tills nu varit helt främmande för vår  naturliga  livsmiljö.  Många  personer i vårt land  påverkas redan negativt av dessa nya  komponenter i  den icke  joniserande  strålningsmiljön.
  
Svenska myndigheter menar  att det endast är termiska effekter som  är gräns  sättande för eventuella hälsoeffekter från mikrovågor och  radiofrekvent  strålning. Vid de strålnings nivåer som föreligger i  miljön  är emellertid  uppvärmningen försumbar  varför man fastslår  att det inte finns några som  helst  hälsoeffekter att oroa sig för. I vissa  länder sätter man gränsvärden efter  andra värderingar och vissa  gränsvärden är hundradelar eller tusendelar av de  svenska  gränsvärdena. Inga av dessa rekommendationer vilar emellertid på  vetenskaplig grund, utan är resultatet av olika bedömningsgrunder om  när  försiktighet är nödvändig. Avsaknaden på kunskap leder till motsägelsefulla  budskap från olika myndigheter vilket i sin tur bidrar  till osäkerhet och en  växande oro hos allmänheten.
  
All strålning är bärare av energi som vid exponering överförs till biologiska  system vilka reagerar på olika sätt beroende på strålningens frekvens och  amplitud. Joniserande strålning har hög  energi som bryter sönder kemiska  bindningar i biomolekyler t.ex. DNA  och orsakar konkreta skador i det biologiska  systemet. Icke  joniserande strålning har inte tillräcklig med energi för  att bryta   kovalenta kemiska bindningar utan påverkar biologin på ett mer  sofistikerat  sätt. Den icke joniserande strålningen i vår livsmiljö utgör  en komplex  sammansättning av elektromagnetisk strålning i olika frekvensband  som vart  och ett har sina specifika effekter. Strålningens frekvens eller våglängd  och  amplitud är avgörande för  vilken biologisk effekt som uppträder. Vid vissa  frekvenser kan  strålningen vara i resonans med elektrokemiska processer vilka  äger  rum i kroppens egna bioelektromagnetiska system t.ex jontransport i  cellmembran och elektronöverföring  i biologskt verksamma makromolekyser  som DNA, enzym och andra proteiner. Vi är i själva  verket en  ytterst  komplicerad elektronisk manick som inte ens den  mest  sofistikerade dator eller  mobiltelefon kan tävla med. Vårt  bioelektromagnetiska system  kan liksom  annan elektronisk  utrustning påverkas och störas av svag elektromagnetisk  strålning  men  kan  också effektivt filtrera bort ovidkommande signaler. Det  finns dock en gräns  för vad systemet kan filtrera bort och hos vissa  individer  registreras  ovidkommande signaler av kroppen och skapar stress och  ohälsa.
  
En uppskattning av den naturliga bakgrunden av exponering för extremt  lågfrekventa fält ELF visar att nivåerna från el- distribution  och el användning  ligger skyhögt över de naturliga nivåerna. De  inducerade fälten i  människokroppen från elektromagnetiska fält i  omgivningen överstiger de  endogena fälten som vi själva producerar i  många organ. Det är ganska  självklart  att detta påverka oss på något  sätt.
  
De elektromagnetiska fält som induceras i våra  hjärnceller  vid användning av  mobiltelefoner överstiger de endogena  fälten. Vad  detta  betyder för den  epigenetiska utvecklingen har man inte ens  funderat över. Men  ny kunskap om  hur mikrovågor påverkar  arvsmassan visar att detta kan få  allvarliga  konsekvenser för det  uppväxande släktets hälsa.
Jag vill med dessa ord väcka intresset för vår icke joniserande elektromagnetiska    strålningsmiljö och hur den kan påverka livet, som  i själva verket är en  sofistikerad bio- elektro- magnetisk process på  molekylär nivå som samverkar  med elektromagnetiska fält i  omgivningen.
Ett erkännade av denna strategi fick jag häromdagen i tidskriften  Bioelectromagnetics ledare sida:
Editorial
The 2010 Most Influential Bioelectromagnetics  Journal Paper  by  Citation Award to
Dr.Igor Belyaev,Dr.Catrin Baureus Koch, Dr.OlleTerenius,Dr.Katarina  Roxstrom-  Lindquist,Dr.LarsMalmgren, Dr.Wolfgang Sommer,Dr.Leif Salford, and Dr. Bertil  Persson
The Bioelectromagnetics Society announces the selection of 2010  Most  Influential  Bioelectromagnetics Journal Paper by Citation Award from  among  the primary  research articles published between 2005 and  2009.
graphic  
Den ovan refererade publikationen visade att  mikrovågorna påverkar  DNA´ s  (024)  funktion dvs livets kod. Det just här man borde fokusera  forskningsresurserna  för att utröna effekterna av mikrovågs  strålnigens  biologiska effekter. Det går inte längre att föneka att man  inte bara  skall ta  hänsyn till sk termiska effekterna  utan även till  den  icke  termiska  bioelektromagnetiska växelverkan som sker vid  mycket  mycket lägre  effektnivåer. 
Bertil RR Persson, Fil dr, Med dr hc,
professor emeritus i radioekologi, human oncology(WI,USA) och medicinsk  strålningsfysik.
Strålnings biologi och Strålskyddslära
En av mina första böcker handlade om  Strålnings biologi och Stålskyddslära.
Den är visserligen uråldrig men ger en lättsam introduktion till ämnet  för dom  som  inte är alltför fysikaliskt inriktade.
Bilagor
kap9_index  (034)
 
Radiation
At Home, Outdoor and in the Workplace
I denna bok delar mer än 20 ledande Skandinaviska experter  med sig  av sina kunskaper och sina erfarenheter  av såväl joniserande som  icke joniserande   strålning .
De första kapitlen behandlar strålning ur fysikalisk synvinkel  och hur  den påverkar oss i omgivningen i vår hem miljö, på  vår fritid och på  arbetsplatsen. Dårpå följer  kapitel som hur  strålning som betingas av  vår  moderna sjukvård kan  påverka vår hälsa och risker  relaterade  till användningen av  trådlös kommunikation.  Den vänder sig  till en  bred läsekrets  och kan användas  både som  lärobok  och  uppslagsverk. 
graphic
 
 
 
 
Strålande Miljö II
Nedanstående innehålls förteckning kommer succesivt  att  uppdateras  till något som kommer att  likna en ebok  tillgänglig  för alla änglar och  demoner i vår strålande  miljö.
Innehållsförteckning
Inledning
Naturlig exponering för mikrovågor, radiofrekvent  strålning och  lågfrekventa fält.
     Endogena fält
     Svartkroppsstrålning    
     ELF och Schumann resonanser
     Lågfrekventa radiovågor ”Whistlers” och ”Ängla kör”
     Naturlig Mikrovågs Bakgrund och skapelsens musik
Artificiell exponering
     ELF och kraftfrekventa fält i miljön
    RF och mikrovågor i miljön
    Exogena bioelektromagnetiska fält från ELF
    Exogena bioelektromagnetiska fält från MW     och RF
Medicinsk exponering
     Diatermi
    Mikrovågsinducerad Hypertermi
    Medicinsk NMR ”MR”
Hälsoeffekter
      ELF
     MW
SLUTORD
 
 
STRÅLANDE MILJÖ II: Presentationer
2007: ABF i Stockholm
 
 
 1:  Introduktion (039)
2: Biologiska effekter i djurexperiment
 
 
2012-04-26: ABF i Stockholm
1: Introduktion (040)
2: Mikrovågsbakgrund  (041)
 
 
BioInitiative 2012 Report
The BioInitiative Report was first posted in August 2007. It still has a significant  international viewing audience. Each year, about 100,000 people visit the site.  In the five years since it’s publication, the BioInitiative website has been  accessed over 10.5 million times, or four times every minute. Every five minutes  on the average, a person somewhere in the world has logged on. More than 5.2  million files and 1 million pages of information has been downloaded. That is  equivalent to more than 93,000 full copies of the 650+ page report (288.5  million kbytes).
Today, the BioInitiative 2012 Report updates five years of science, public health,  public policy and global response to the growing health issue of chronic exposure  to electromagnetic fields and radiofrequency radiation in the daily life of billions  of people around the world. 
The BioInitiative 2012 Report has been prepared by 29 authors from ten  countries*, ten holding medical degrees (MDs), 21 PhDs, and three MsC, MA or  MPHs. Among the authors are three former presidents of the  Bioelectromagnetics Society, and five full members of BEMS. One distinguished  author is the Chair of the Russian National Committee on Non-Ionizing  Radiation. Another is a Senior Advisor to the European Environmental Agency.  As in 2007, each author is responsible for their own chapter. 
The great strength of the BioInitiative Report ( www.bioinitiative.org) is that it  has been done independent of governments, existing bodies and industry  professional societies that have clung to old standards. Precisely because of this,  the BioInitiative Report presents a solid scientific and public health policy  assessment that is evidence-based. 
I rapportens Sektion 10 presenterar Vår forskargrupp i Lund sina erfarenheter  av mer än 20 års forskning om effekter av elektromagnetiska fält på  Blod-Hjärn  Barriären (BBB).
SECTION 10* (070) EFFECTS OF EMF FROM WIRELESS COMMUNICATION 
UPON THE BLOOD-BRAIN BARRIER 
2012 New Chapter - Dr. Salford, Dr. Nittby and Dr. Persson
 
 
 
3. 3-Strålning från pol till pol
Strålning från pol till pol
 
 
 
 
 
 
Ymer-80
 
 
I Ymer-80 expeditionen deltog forskare från både Lund och Göteborgs Universitet.  På GU  hemsida finns en bra beskriving av expeditionen på länken nedan.
 
 
 
 
 
 
 
 
SWEDARP 1988 -1989 .
The Swedish Antarctic Reseach Research Expedition named SWEDARP  was  performed during October 1988 through April 1989  with the ship  M/S Stena   Arctica, where air sampling device was installed on board.  We started in  Gothenburg with destination Montevideo. From  Montevideo to the Swedish  permanent base Svea at the North shelf of  Antarctica. After unloading supply   and equipment for the research  group the ship continued to the Argentinian  base . The expedition  members were allowed to visit the base with the house   of the  Swedish  expedition. The Cruise route is given below.
 
 
graphic
 
 
Arctic Ocean 1991
The polar expedition during 1991 surveyed the Arctic Ocean with the Swedish   icebreaker Oden. The expedition started in Gothenburg and  went directly  out  in the Artic Ocean and the back again. The cruise  route is given below.
 
 
graphic
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
TUNDRA Ecology 1994
 
 
Svensk-Ryska Tundra Radioekologi Expeditionen 1994
Bertil R.R. Persson, Elis Holm, Kjell-Åke Carlsson, Dan Josefsson and  Per Roos
Radiation Physics Department, Lund University, S221 85 Lund, Sweden
The cruise route is given below
 
 
graphic
 
 
 
 
 
 
Arctic Ocean 1996
 
 
 
 
 
 
2nd International Conference on 
Po and Radioactive Pb Isotopes
(INCO-PoPb-2013)
 
 
210Pb, 210Po and  7Be in the surface air from the Arctic to Antarctica
Bertil R. Persson  Lund University, Sweden  ( Presentation PDF) (082)
 
 
graphic
 
 
graphic
 
 
graphic
 
 
graphic
 
 
 
 
 
 
4. 4-Kärnspinnresonans NMR, MRI, fNMR-fcNMR

 
graphic
 
 
Fältcykel kärnspinnresonans studier i human  hjärnvävnad med implikationer  för  fcNMR-imaging.
Bertil R.R. Persson1),  Lars Malmgren 1,2)  and Leif G. Salford 3)
Medical Radiation Physics1); MAX Laboratory 2) ;Dept. of  Neurosurgery 3),
Lund University, Lund Sweden.               E-mail:Bertil_r.persson@med.lu.se
  
Bilagor:
Kap I-II  (046)
 
 
Medicinsk kärnspinn-resonans-imaging (MRI) startades i Lund redan  1982  (Persson 1982). Sedan dess har MRI utvecklats till många nya  möjligheter  att  diagnostisera både morfologiska och fysiologiska  parametrar i  människokroppen.  MRI baseras i huvudsak på lokala  variationer i proton-  spinn  relaxationen som  orsakas av interaktionen  mellan vattenmolekyler  och proteiner, lipidmembran  och andra cell och  vävnadskomponenter.  Paramagnetiska joners (Mn2+, Gd3+,  Fe2+/Fe3+)  påverkan på  protonspinnens relaxation kan utnyttjas som  kontrastmedel  och för att  studera cellulär aktivitet. Skillnaden  i proton-spinn relaxationen  hos syrsatt  och syrefattigt blod demonstrerades redan 1982 på  försättsbladet  (se bild  ovan) till en av de första läroböckerna i Medicinsk  kärnspinnresonans  utgiven på svenska (Persson, 1982).
De underliggande mekanismerna för hur kontrast uppkommer i MRI  bilden är  emellertid fortfarande inte helt utredda, speciellt gäller det i  samband med  sk  funktionell imaging sk fMRI.
  
 
 
Med hjälp av sk fältcykel teknik har vi i Lund kunnat studerat proton  spinn  relaxationen i olika hjärnvävnader vid olika magnetisk fältstyrka hos  det  statiska  magnetfåltet. Härvid erhålles en dispersionskurva av proton  spinn  relaxationen  av vatten som funktion av resonans frekvensen mellan  1 kHz  och 10 MHz vilken  speglar dynamiken hos vatten molekylerna i  vävnaden  (Winter and Kimmich,  1982, Koenig et al., 1984).
  
 
 
Fältcykel metoden innebär att provet först magnetiseras vid relativt hög  fältstyrka (0.5 tesla) vilken sedan snabbt (< ms) reduceras till (0.0001 -  0.5  Tesla)  varvid proton-spinnen får relaxera någon sekund innan  fältstyrkan  ökas till 0.5  tesla igen varvid återstående signal registreras.  Processen  upprepas med  varierande magnetfält i relaxationsintervallet,  0.0001 - 0.5  Tesla, varvid en  dispersionskurva erhålles (Anoardo et al.,  2001). 
 
 
graphicFigur  1
 
 
Vävnader med relaxationsegenskaper som inte påverkas av ändringen i  magnetfältet kommer att visa en flack dispersionskurva. Medan vävnader  med  olika relaxationsegenskaper ger olika signaler vid låga (10 mT) och  höga (>100  mT) relaxationsfält. Detta ger en helt ny dimension i MRI med  information om  relaxations dynamiken i olika vävnader.
Användningen av MR-relaxometri för bildgivning demonstrerades redan 1992  av Carlsson et al. 1992 som använde en modifierad klinisk helkropps MR  scanner (Carlson et al., 1992). De registrerade  relaxations dispersions  kurvan i  extremiteterna och huvudet hos friska frivillga försökspersoner. Det  finns nu ett  flertal andra forsök demonstrerade vilka visar upp att T1  dispersions imaging i  klinisk miljö är möjlig (Macovski, 2009, Lurie et al.,  2002, Lurie et al., 2005,  Ungersma et al., 2006).
  
 
 
Redan på tidigt 1980 tal startade vi i Lund grundläggande studier av  proton-  spinn relaxations egenskaper hos olika hjärnvävnader (Brun et al.,  1984,  Englund  et al., 1986a, Englund et al., 1986b, Gyöffry-Wagner et al.,  1986,  Larsson et al.,  1986, Olsrud et al., 1997, Olsson et al., 1986, Olsson and  Persson.B.R.R, 1984,  Olsson et al., 1985, Salford et al., 1995,  Tennvall et  al., 1986, Ståhlberg et al., 1992).
Humana glioblastom karakteriserades med en mängd olika proton relaxations  egenskaper vitro (1/T1 och 1/T2) och heterogeniteter i MR  bilden (Englund  et al., 1986a). Spiller et a. (1995) studerade senare  relaxation egensskaper  (1/T1) i olika magnetfältstyrkor hos ett specifikt  human glioblastom (SF295),  transplanterat subkutant i en naken mus.  Han sökte efter histologiska  karakteristika som kunde korrelera med  variationer i 1/T1 vid låga  magnetfält.  Genom att använda en fältcykel  spektrometer kunde  dispersionsprofiler erhållas  för 32 färska histologiskt  karakteristiska tumörer  7 till 24 dagar efter  implantationen av SF295  tumör fragment. Vid  magnetfält på 0.0024 T och  därunder fann de en  statistiskt signifikant  ökning av medel relaxationen 1/T1H  med ökande  nekros.  Nägon sådant  samband fann man inte vid konventionell  MRI med  magnetfält på 0,5 T och  däröver (Spiller et al., 1995).
  
 
 
Vi har också studerat effekten av den paramagnetiska jonen Mn2+ på  relaxations dispersionen. MR relaxations dispersions-imaging (MARDI) och  funnit att paramagnetiska joner and radikaler har stort inflytande på  relaxations  dispersionen i det lågfrekventa området. Detta fenomen. kan t.  ex.  användas för  att studera ROS (reaktiva syre föreningar), kvaveradikaler  och syre genom att  använda organsiska långlivade radikaler som  kontrastmedel (Golman et al., 2000).
 
 
graphic
 
 
För att kunna identifiera de processer och mekanismer som påverkar  frekvensdispersionen av protonrelaxationen har vi studerat prover av färsk  hjärnvåvnad i frekvensområdet <10 MHz. Med fältcykelteknik  magnetiserades  provet först vid 0.5 T. Magnetfältet reducerades sedan  snabbt ( < 1 ms) till ett  lägre värde  (0.0001 < 0.5 Tesla) där relaxationen  sker under nägon s varefter  magnetfältet snabbt ökas till 0.5 T för  detektion  av NMR signalen.
Med en vanlig klinisk MRI scanner kan denna procedur realiseras genom  att  en extra solenoid med reverserat magnetfält appliceras inuti aperturen  hos  en  vanlig MRI apparat. Med denna extra spole skapas under en kort  tid efter   magnetiseringen ett lägre huvudmagnet magnet fält i vilket relaxationen  sker.  En  MRI bild genereras strax före och en strax efter  relaxationsintervallet.  Skillnader  mellan dessa bilder ger information om  dynamiken hos  vattenmolekyler i  vävnaden. Denna teknik kallas MARDI  ”magnetic resonance  relaxation  dispersion imaging”.
 
 
graphic
 
 
Vi har studerat prover från human hjärna säsom grå och vit-  hjärnvävnad,  tumörvävnad från meningiom, CBF och blod. För att  analysera de  registrerade  dispersions kurvorna applicerade vi en modell  med utbyte av  vattenmolekyler  mellan 3 kompartments till det fria vattnet.    För varje  kompartment skattades en  karakteristisk frekvens  genom att  anpassa  dispersionskurvan till en summa av  Lorentz fördelningar (Qvist et  al., 2009,  Halle, 2009, Halle, 2006).
Resultaten visar de karakteristiska frekvenserna i tre olika kompartments.  Den  lägsta frekvensen är karakteristisk för hårt bundna vattenmolekyler  med  korrelationstider i storleksordningen » 30 µs relativt fria vatten  molekyler.  Mellan frekvensen är karakteristisk för vatten molekyler i  nanokaviteter med  korrelationstider i storleksordningen » 5 µs relativt fria  vatten molekyler. Den  högsta frekvensen är karakteristisk för  vattenmolekyler i proteinernas hydrerings   skikt med korrelationstider i  storleksordningen » 1 µs relativt fria  vattenmolekyler i plasma.
Tabell 1
graphic
 
 
För att studera hur proten strukture påverkar dispersionskurvan  värmdes  blod plasma i vattenbad under 20 minuter vid  temperaturerna  60; 70; 80  and 90  ºC. De karakteristiska frekvenserna efter uppvärmning  ges i tabellen  nedan.
graphic
 
 
Paramagnetiska joner och radikaler  har stort inflytande på  protonrelaxationen vid läga relaxationsmagnetfält. Vi har studerat effekten  av  parmagnetiska joner  (Mn2+) på relaxtions dispersionskurvan och  finner  att vid  pH 2 är dispersionskurvan till formen liknande den för  proteinlösningar trots att  inga protein är närvarande. Sålunda kan MARDI  användas för detektion av fria  radikaler och för att studera syre fördelningen  i vävnad geom att använda  länglivade organiska radikaler  som  kontrastmedel.
För att utvärdera de termodynamiska parametrarna involverade uppskattades  aktiveringsenergin för koagulationsprocessen i enlighhet med Arrhenius  modifierade ekvation.
Vid låga frekvenser (< 0.02 MHz) blev aktiverings energin 103 kJ/ mol  over  brytpunkten vid 80 ºC medan aktiveringsenegin under brytpunkten  var  mycket  låg 3.1±0.5 kJ/ mol.  Vid höga frekvenser > 10 MHz var  aktiveringsenerin 23±8  kJ/ mol över 60 ºC och omkring 4 kJ/mol  därunder.  
 
 
Vära resultat indikerar att MARDI är speciellt ägnad elektron spinn  resonans  imaging dvs paramagnetiska joner och fria radikaler. Genom att  subtrahera  bilder vid höga relaxationsmagnetfält (>100 mT) och låga  relaxations  magnetfält  (<10 mT) kan man studera förekomsten av ROS  vilket kan  användas för  optimering av strålbehandlings procedurer.  Metodens  känslighet för proteiners  stuktur skulle kunna utnyttjas vid olika  neurologiska sjukdomar såsom stroke,  MS, Parkinson, Alzheimers´s och  tumörnekros.
 
 
Resultaten återfinnes i publikationena nedan:
 
 
Persson B. R. R., Malmgren, L., and Salford, L. G., (2012). Paramagnetic Ions Affect  Relaxation Rate Dispersion of Blood: Implications for Magnetic Resonance Relaxation  Dispersion Imaging., J Bioengineer & Biomedical Sci, Vol. 2,  ISSN  2155-9538 (049)
 
 
 
 
 
 
Persson B. R. R., Malmgren, L., and Salford, L. G., (2012).  Research article: Studies of  1H-NMR Relaxation Dispersion in Human Brain- tissue Samples: Implications for Magnetic  Resonance Relaxation Dispersion Imaging (MARDI),  Acta  Scientiarum Lundensia, Vol.  2012-001,  pp. 1-22, ISSN  1651- 5013 ( PDF) (064)
 
 
 
5. 5-Elektroporation
Genom att applicera en kort (ms) elektisk DC-puls över en cell bildas   porer i cell membranen genom vilka ämnen som annars inte skulle  tränga in i cellen kan passera
 
 
graphic
 
 
Tillämpning av elektriska pulser in vivo används för att förstärka kemo-  terapeutisk effektivitet vid behandling av cancer har kallats electro-  chemotherapy (ECT). Detta nya metod för behandling av tumörer har använts  kliniskt främst för subkutana och kutana maligna tumörer med experimentell  behandling av djupligggabde tumörer, t.ex. i hjärnan (Salford et al. , 1993),  levern (Jaroszeski et al. , 1997; Chazal et al. , 1998; Ramirez et al. , 1998)  och bukspottkörteln (Jaroszeski et al. , 1999) har visat mycket lovande  resultat. Den första kliniska studien med ECT utfördes på huvud och hals  tumörer av Mir och kollegor i Frankrike, 1991 (Mir et al. , 1991).
 
 
Presentationer av principer och erfarenheter av  Elektrokemoterapi:
 
 
 
 
 
 
6. 6-Medicinsk Strålnings-Immunologi
Medicinsk strålnings immunologi
Alltsedan Röntgens upptäckt av röntgenstrålningen 1885, har strålbehandling  eller  radioterapi (RT) varit en av de mest  framgångsrika metoderna för att  behandla  cancer (Rontgen, 1995).  Men trots avsevärda tekniska förbättringar  av strål-  behandlings  tekniken och med adjuvant kemoterapi finns det  fortfarande  tumörformer där behandlingen inte alltid lyckas.
  
Immunsystemet har potential att reagera mot tumör antigener  vilket  aktiverar  tumörspecifika cytotoxiska T-lymfocyter (CTL) som  infiltrerar  tumören och dödar  tumörcellerna (Nakano, 2001, Prall et  al., 2004, Zhang et  al., 2003). Det har visats  att tumörens  immunoreaktivitet är viktig för  framgångsrik behandling av flera typer   av tumörer (Shankar and Salgaller,  2000).  Med immunoterapi kan  man  förstärka  funktionen av CTL samt öka  antalet lymfoida celler inom tumören. Men  även när ett  dokumenterat stort  antal lymfocyter  infiltrerar tumören dödas inte  alla  tumör celler  och inga  kompletta  remissioner inträffar. Detta beror på immuno-suppressiva faktorer  som utsöndras av tumörcellerna vilket resulterar i att CTL ibte kan  angripa  och döda tumörceelerna  (Roszman et al., 1991). 
Även traditionell fraktionerad  strålbehandling minskar  antalet  strålnings  känsliga T-celler och dämpar effekten av immuno-terapi.  Det har  därför  hittills varit litet intresse för att kombinera  konventionell  strålbehandling och   immunoterapi. Men användningen  av stereotaktisk teknik med  en enda  bestrålning  eller hypo-  fraktionerad strålbehandling har på senare tid  visat  ge upphov till  ett     ökat immunrespons och förbättrade terapeutiska resultat  (Lee et  al.,2009). 
 
 
Joniserande strålning uppvisar också olika immuno-modulerande  egenskaper,  vilket  påverkar kombinationen av cancer immunoterapi  med strålbehandling i  positiv  riktning. Engångsbestrålning med relativ   hög absorberad dos 8 - 16  Gy skapar i target  området en  inflammatoriskt miljö med hög immunologisk  aktivitet.  Dendritiska  celler (DC) lockas till denna mikromiljö, och genomgår  snabbt  mognadsprocess efter  internalisering av fragmenten av apoptotiska  och nekrotiska tumör celler. Mogna DC  förmedlar antigenspecifik  cellulär  immunitet genom presentation av tumör  antigenet till T celler   i lymfatisk  vävnad. Den joniserande strålningen medverkar  också till  induktion av  immunspecifika molekyler på cellens yta (MHC I-  molekyler  (major  histocompatibility complex Class I), costimulerande-   molekyler,  vidhäftnings  molekyler, döds receptorer), och  utsöndrandet av olika signal  molekyler sk  cytokiner  och kemosiner  (Friedman, 2002).
  
 
 
Den  immuno-modulerande effekten av joniserande strålning öppnar  för nya  tumörterapi strategier. Genom att t.ex. kombinera  stereotaktisk eller hypo- fraktionerad strålbehandling med immuno-  terapi kan  man framgångsrikt  behandla  ett nytt spektrum av olika  tumörer (Chakraborty et al., 2004,  Gulley et al., 2005,  Sharp et al.,  2007, Demaria et al., 2004). Prekliniska  studier av tumörer i olika  djurmodeller visar en överraskande hög andel  kompletta remissioner  vid  behandling med en enda fraktion strålning i  kombination med  immunoterapi (Graf  et al., 2002, Newcomb et al., 2006,  Persson et  al., 2002, Demaria et al., 2004,  Demaria et al., 2005, Lumniczky  et  al., 2002, Persson et al., 2003, Persson et al.,  2010b, Persson et al.,  2008).
  
 
 
Ytterligare förstärkning av strålnings inducead inflammation och cell  död kan  uppnås genom att tillföra immunstimulerande och strålnings-  sensiterande  substanser. Användningen av strålning- inducerad  immuno modulering för  tumörterapi är fortfarande i sin linda men  positiva resultat kan emellertid  redan nu  demonstreras i pre-klinska  modeller. Denna behandling har i  prekliniska studier  resulterat i  tumör antigenspecifik cellulär immunitet vilket  förebygger recidiv.  Metoden utnyttjar en relativt låg absorberar dos i en  fraktion och  borde redan nu  kunna användas i kombination med kliniskt  etablerad  immunoterapi  för  behandling  av hittills obotliga tumörer (t.ex  gliom). pdf radiation research
  
 
 
Referencer
 
 
  • CHAKRABORTY, M., ABRAMS, S. I., COLEMAN, C. N., CAMPHAUSEN, K.,  SCHLOM, J.&  HODGE, J. W. 2004. External beam radiation of tumors alters  phenotype of tumor cells  to render them susceptible to vaccine-mediated T-cell                killing. Cancer  Research, 64, 4328-4337. 
  • DEMARIA, S., KAWASHIMA, N., YANG, A., DEVITT, M., BABB, J., ALLISON, J. P.   &  FORMENTI, S. C. 2004. Reduction of immature myeloid cells by treatment  with all-  trans-retinoic acid (ATRA) improves the immunotherapeutic effect of  the combination  of local radiation with CTLA-4 blockade. International Journal  of Radiation Oncology  Biology Physics, 60,76. 
  • DEMARIA, S., NEWCOMB, E. W., ZAGZAG, D., LUKYANOV, E., SCHNEE, T.,  KAWASHIMA, N., DEVITT, M. & FORMENTI, S. C. 2005. The combination of  ionizing  radiation and peripheral vaccination produces long-term survival of  mice bearing  invasive GL261 glioma. International Journal of Radiation  Oncology Biology Physics, 63,  S171-S171   
  • FRIEDMAN, E. J. 2002. Immune modulation by ionizing radiation and its implications  for cancer immunotherapy. Current Pharmaceutical Design, 8,  1765- 1780. 
  • GRAF, M. R., PRINS, R. M., HAWKINS, W. T. &MERCHANT, R. E. 2002.  Irradiated tumor  cell vaccine for treatment of an established glioma. I. Successful treatment  with  combined radiotherapy and cellular vaccination.  Cancer Immunology Immunotherapy,  51, 179-189. 
  • GULLEY, J. L., ARLEN, P. M., BASTIAN, A., MORIN, S., MARTE, J., BEETHAM, P.,  TSANG,  K. Y., YOKOKAWA, J., HODGE, J. W., MENARD, C., CAMPHAUSEN, K.,  COLEMAN, C. N.,  SULLIVAN, F., STEINBERG, S. M., SCHLOM, J. & DAHUT, W.  2005. Combining a  recombinant cancer vaccine with standard definitive  radiotherapy in patients with  localized prostate cancer. Clinical Cancer  Research, 11, 3353-3362. 
  • LEE, Y. J., AUH, S. L., WANG, Y. G., BURNETTE, B., WANG, Y., MENG, Y. R.,  BECKETT,  M., SHARMA, R., CHIN, R., TU, T., WEICHSELBAUM, R. R. & FU, Y. X.  2009. Therapeutic  effects of ablative radiation on local tumor require CD8(+) T  cells: changing strategies  for cancer treatment. Blood, 114,589-595. 
  • LUMNICZKY, K., DESAKNAI, S., MANGEL, L., SZENDE, B., HAMADA, H., HIDVEGI, E. J.  & SAFRANY, G. 2002. Local tumor irradiation augments the  antitumor effect of  cytokine-producing autologous cancer cell vaccines in a murine glioma model. Cancer  Gene Therapy, 9, 44-52. 
  • NAKANO, O., SATO M, NAITO Y, SUZUKI K, ORIKASA S, AIZAWA M, SUZUKI Y,  SHINTAKU I, NAGURA H, OHTANI H, 2001. Proliferative activity of  intratumoral  CD8(+) T-lymphocytes as a prognostic factor in human renal cell  carcinoma:  clinicopathologic demonstration of antitumor immunity. Cancer  Research,61,  5132-  5136. 
  • NEWCOMB, E. W., DEMARIA, S., LUKYANOV, Y., SHAO, Y. Z., SCHNEE, T.,  KAWASHIMA, N., LAN, L., DEWYNGAERT, J. K., ZAGZAG, D., MCBRIDE, W. H. &  FORMENTI, S. C. 2006. The combination of ionizing radiation and peripheral  vaccination produces long-term survival of mice bearing established invasive  GL261  gliomas. Clinical Cancer Research, 12,4730- 4737. 
  • PERSSON, B. R. R., BAURÉUS KOCH, C., GRAFSTRÖM, G., CEBERG, C., MUNCK  AF  ROSENSCHÖLD, P., WIDEGREN, B. & SALFORD, L. G. Year. Survival of Rats  with N29  Brain Tumours after Irradiation with 5 or 15 Gy and Immunization  with IFN- gamma  Secreting Tumour Cells. In: PENG Y, Z. Y., ed. 2008  International Conference on  BioMedical Engineering and Informatics, 2008  Sanya, Hainan, China. IEEE Computer  Society, 243-247. 
  • PERSSON, B. R. R., BAURÉUS KOCH, C., GRAFSTRÖM, G., ENGSTRÖM, P.,  BRUN, A.,  WIDEGREN, B. &SALFORD, L. G. 2002. Tumor Treatment by using  Pulsed Electric Fields  (PEF) Combined with Radiation Therapy and  Immunization with syngeneic Interferon- gamma (IFN-g) secreting tumor cells.                Neuro- Oncology, 4,68 
  • PERSSON, B. R. R., BAURÉUS KOCH, C., GRAFSTRÖM, G., ENGSTRÖM, P. E. & SALFORD,  L. G. 2003. A model for evaluating therapeutic response of combined   cancer treatment  modalities: Applied to treatment of subcutaneously  implanted  brain tumors (N32 and  N29) in Fischer rats with pulsed electric  fields (PEF) and  (CO)-C-60-gamma radiation  (RT). Technology in Cancer  Research & Treatment,  2,459-470. 
  • PERSSON, B. R. R., KOCH, C. B., GRAFSTROM, G., CEBERG, C., AF  ROSENSCHOLD, P.  M., NITTBY, H., WIDEGREN, B. &SALFORD, L. G. 2010.  Radiation Immunomodulatory  Gene Tumor Therapy of Rats with Intracerebral Glioma Tumors. Radiation Research,  173, 433-440. 
  • PRALL, F., DÜHRKOP T, WEIRICH V, OSTWALD C, LENZ P, NIZZE H & M, B.  2004.  Prognostic Role of CD8 Tumor-Infiltrating Lymphocytes in Stage III  Colorectal Cancer  With and Without Microsatellite Instability. Human  Pathology35, 808 - 816. 
  • RONTGEN, W. C. 1995. DECEMBER 28, 1895 - ON A NEW KIND OF RAYS  (REPRINTED).  Veterinary Radiology &Ultrasound, 36, 371-374. 
  • ROSZMAN, T., ELLIOT, L. & BROOKS, W. 1991. Modulation of T-cell function by  gliomas. Immunol Today, 370. 
  • SHANKAR, G. & SALGALLER, M. L. 2000. Immune monitoring of cancer patients  undergoing experimental immunotherapy. Current Opinion in Molecular  Therapeutics,2,  66-73. 
  • SHARP, H. J., WANSLEY, E. K., GARNETT, C. T., CHAKRABORTY, M.,  CAMPHAUSEN, K.,  SCHLOM, J. & HODGE, J. W. 2007. Synergistic antitumor  activity of immune strategies  combined with radiation. Frontiers in Bioscience,  12,4900-4910. 
  • ZHANG, L., CONEJO-GARCIA, J. R., KATSAROS, D., GIMOTTY, P. A.,  MASSOBRIO, M.,  REGNANI, G., MAKRIGIANNAKIS, A., GRAY, H., SCHLIENGER,                K., LIEBMAN,  M. N., RUBIN, S. C. &COUKOS, G. 2003. Intratumoral T  cells,  recurrence, and survival  in epithelial ovarian cancer. New England  Journal of  Medicine,348, 203- 213.     
 
 
 
 
Summary of our own recent research in:
Radiation Immunomodulatory Gene Tumor Therapy of  glioblastoma  multiforme tumors
 
 
In order to improve the clinical efficacy of Brain Immune Gene Tumor  Therapy  (“BRIGTT”) we investigated  the effect of radiationtherapy  (RT) with  5 or 15 Gy  60Co gamma radiation in combination with  intraperitoneally  injections of syngeneic  IFN-gsecreting cells in rats  with cerebral inoculated  N29 glioma tumors. The rats  were treated  with RT at day 7 after inoculation  and then repeated for at most two  more times, at days 21 and 25.
For intracerebrally implanted N29 glioma tumor cells RT alone had no  significant  effect on the survival time. Immunization with N29 cells  increased  the survival  time 60% (p=0.04). Immunization combined  with 5 Gy radiation  therapy increased   the survival time 87%  (p=0.003)  with 75% complete  remissions (p=0.03),  and  with 15  Gy the survival time increased 45%  (p=0.03) with 63% complete  remissions (Persson et al., 2010b).    
For subcutaneously implanted N29 glioma tumor cells on both hind  legs the  tumour  growth rate response was studied after  immunization with syngeneic  IFN- ggene  transfected cells and RT (20  Gy) given only to the right contra- lateral  tumors.  Tumors growth  rate (TGR % per day) of the RT treated  tumor was  significantly  decreased  compared to the controls. With  immunization alone there  was, however,  no significant decrease of the TGR  of the tumors, while   with the  combination of RT  and immunization the TGR  values were  highly significantly  decreased (Persson et  al., 2010a) . 
 
 
The difference of the TGR on the un-irradiated left side relative to the  unirradiated  controls, defined as the Abscopal effect, was significantly  different from zero in the  group of rats treated with RT only.  On the  other  hand, the Abscopal effect for  immunization alone and it´s  combinations with  RT was not significantly different from zero.
This work has been presented at following conferences:
Presentation: (050) EPS Global International Cancer Forum,   :held on  November 13 -14,  2010 in city   of Chongqing in China. 
Poster: (051) 38th Annual Meeting of the European Radiation  Research Society held on 5 –   9 September 2010 Stockholm  Sweden.
   
 
 
Poster: (052) International Conference Radiation  Research
(ICCR) i Warszawa 28 Augusti – 2 september 2011
 
 
Vetenskaplig redogörelse från International Conference  Radiation  Research (ICCR)  
Huvudsyftet med deltagandet i ICRR konferensen var att presentera  “Radiation Modulated Immune Response and Abscopal Effect  in  Rats  with Contra lateral tumours”, Detta passade väl in i  sessionen om  Bystander effekten som var ett av de ledande  huvudtemana vid
konferensen. Joniserande strålning har i  in vitro experiment visat sig  påverka  inte bara direkt bestrålade celler utan påverkar även icke  exponerade celler  vid sidan av de bestrålade cellerna. Detta
fenomen kallas ”Bystander”-effekten och förmedlas dels genom  direktkontakt  via ”gapjunctions och dels genom signalsubstanser i  mediet. Biologiska  effekter som mutationer,kromosombrott osv kan på   detta sätt förmedlas till  obestrålade celler. Vid ICRR var Bystander  effekten ett hett ämnesområde  med ett stort antal bidrag. Bystander  effekten har bl.a. stort inflytande på hur  man skall skydda  rymdresenärer som exponeras kraftigt av den kosmiska  strålningen.  Den har också stor betydelse vid uppskattning av effekter vid låga
stråldoser som vi exponeras för i vår dagliga vardag såsom radon i  bostäder,  radioaktiva ämnen i födan och diagnostisk inom sjukvården.  Det har hittills  varit tunnsått med studier av bystander effekten  in  vivo. Vårt bidrag  ”Radiation Modulated Immune Response and
Abscopal Effect in Rats with Contra-lateral tumours” väckte  därför stort  intresse, Vi presenterade en experimentell modell med  kontralateralt  implanterade tumörer på flanken hos
råttor. Efter bestrålning av endast den högra tumören studerades  effekten  även på de icke bestrålade vänstra tumören. Vi kunde  konstatera att efter  bestrålning av den högra tumören
tillväxt hatigheten i den icke bestrålade tumören minskade med 30 %.   Vi  studerade också effekten av kombination med vaccinations terapi  men fick  ingen ytterligare effekt vilket indikerar att inte enbart  immunologiska  faktorer är verksamma.
Bilagor: 
Poster (067)
 
 
 
 
 
 
InTech - Advances in the Biology, Imaging and Therapies  for  Glioblastoma is published
Dear Dr. Persson,
We are happy to inform you that the book Advances in the Biology,  Imaging and  Therapies  for Glioblastoma, ISBN 978-953-307-284-5, edited  by Clark C. Chen  has been released  online.
The permanent web address of your chapter entitled "Radiation Immune  Modulation  Therapy of Glioma" can be reached by clicking on the link
http://www.intechopen.com/articles/show/title/radiation-  immune-   modulationtherapy-of-glioma
PERSSON, B. R. R. 2011.  (055) Radiation Immune Modulation Therapy of  Glioma,  In:  CHEN, C. C. (ed.) Advances in the Biology,  Imaging and Therapies  for  Glioblastoma,.  Vienna: InTech.pp. 363-386
 
 
 
 
 
 
 
7. 7-Medicinsk neutronvetenskap
 
 
 
Medicinsk Neutron  Vetenskap
 
 
 
 
 
 
Vad är en neutron och vad  kan man göra  med  neutroner inom medicin ??
 
 
 
 
 
 
1920 framlade Rutherford en teori om att  det skulle existera  neutrala  partiklar i  atomkärnan som han kallade "neutroner”,  efter  den latinska roten  för "neutral" och  den grekiska ändelsen "-on"  (efter mönster  av protonen och  elektronen). 
1930 upptäckte de tyska fysikerna  Walther  Bothe och Herbert  Becker att  när de  högenergetiska alfapartiklar som polonium  utstrålar träffade på vissa  lätta grundämnen  – beryllium, bor och  litium – så uppstod en  ovanligt  genomträngande typ av strålning.  Denna troddes först vara gammastrålning.
1932 gjordes nästa betydande bidrag av   Irène Joliot-Curie och  Frédéric  Joliot i  Paris, då de visade att om denna mystiska  strålning   träffade paraffin,  eller andra  kemiska föreningar  innehållandes väte  så  utsändes protoner med  mycket hög energi.  Detta motsade inte i  sig själv tron på att det  var fråga om  gammastrålning.
1932 utförde den brittiske fysikern  James  Chadwick en serie  experiment som   slutgiltigt visade att hypotesen med  gammastrålar  var ohållbar, och föreslog  att  strålningen istället utgjordes av  oladdade  partiklar med ungefär samma  massa som  protonen. Han  utförde även experiment som  stödde detta  antagande
Samma år började Enrico Fermi, strax efter  det att neutronen  upptäckts  1932,   experimentera med att bestråla tunga  atomkärnor  som uran med neutroner  med  avsikt att producera ännu tyngre  grundämnen. Resultaten var svårtolkade  och  fick sin naturliga  förklaring först 1939 när   Otto Hahn och Lise Meitner  upptäckte  fissionsprocessen.
Detta blev upptakten till kapplöpningen  mellan nazi-tyskland och  den   fria  världen  om vem som först kunde framställa en  fissions  bomb  dagligt talat en  atombomb.  Som vi nu vet blev det USA som  fällde  den  första atombomben  över Hiroshima 1945.  Vad som  hände  i  Tyskland är fortfarande  höljt i dunkel.
Parallellt med fissionsforskningen studerade  man spridning av  neutroner. Det  visade sig  då att neutronen hade både partikel och  vågliknade egenskaper.  Våglängden hos  långsamma neutroner  visade sig passa med  atomära stukturer  och neutron spridning har  utvecklats till ett kraftfullt verktyg för att  studera  molekylära  processer och strukturer  i olika material. Det är framför allt detta  som den projekterade ESS anläggningen i  LUND kommer att  användas till. 
 
 
Men vid Medicinsk Strålnings Fysik i Lund  arbetar vi för att även  medicinsk  forskning  skall bli möjlig vid ESS!!!
 
 
Seminarium 2011-08-26 Medicinsk  strålningsfysik:
Medicinsk Neutron Vetenskap I
Bilagor:
2. Neutron radiografi (057)                      
 
 
Seminarium 2011-10-28 Medicinsk  strålningsfysik:
Medicinsk Neutron Vetenskap II
Bilagor:
 
 
Semiarium 2012-08-31  Medicinsk  strålningsfysik:
Strålskydd vid European Spallation  Source (ess) en utmaning för MSF
 
 
 
 
 
 
 
8. 8-Acta Scientiarum Lundensia
graphic
 
 
Acta Scientiarum Lundensia ISSN 1651- 5013
Editor: Professor Bertil R.R. Persson
 Medical Radiation Phusics
 Barngatan 2
 SE-221 85 Lund Sweden
           e- mail: bertil_r.persson@med.lu.se
 Mobile: +46708 27 80 87
Scientific Board
Arne Brun  Professor em. Neuropathology
Bertil R.R. Persson  Professor em. 
   Medical Radiation Physics Lund University
Leif G. Salford  Senior Professor Neurosurgery Lund Univ. 
Bengt Widegren  Professor of Genetics and 
   Tumour Immunology
Henrietta Nittby MD Neurosurgery
Crister Ceberg PhD Associate Professor 
    Medical Radiation Physics Lund University
 
 
 
 
2011
 
 
graphic
(063)
Citation:(Acta Scientiarum Lundensia):
Persson B. R. R., (2011). Review article: Treating  tumoral diseases  (cancer) with a combination of ionizing radiation and  pulsed electric  fields,  Acta Scientiarum Lundensia, Vol. 2011- 001,  pp. 1-20,  ISSN 1651-5013
Review article
TREATING TUMORAL DISEASES (CANCER) WITH A COMBINATION OF  IONIZING  RADIATION AND PULSED ELECTRIC FIELDS.
Bertil R.R. Persson
Medical Radiation Physics
Lund University, SE22185 Lund, Sweden
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
ABSTRACT
The aim is to review a patented method and apparatus for treating tumor  diseases  (cancer) with a combination of ionizing radiation and pulsed  electric fields, that  might open a new regime of radiation therapy  fractionation with a short intensive  treatment with high radiation dose  fractions combined with pulsed electric fields.  
Sub-optimal radiation treatment was administered separately or in  combination  with electric pulses of field strength (1200 V/cm) to  subcutaneous implanted rat  brain tumors on both hind legs.  The treatment  was repeated four consecutive days  and evaluated by recording tumor  growth  rate and microscopically examination.  Tumors were stained for  Factor  VIII/von Willebrand Factor to investigate effects on  the tumor  vasculature  and for T- lymphocytes CD4 and CD8 to study their  infiltration  into the  treated tumors.
Radiation and pulsed electric fields applied concomitantly resulted in  rapid  tumor regression with significantly (P<0.01 vs. Control)  prolonged  survival  (tumor free >80 days after treatment) and an  average cure rate of  67%.  Animals treated with either just radiation  or  just Pulsed electric fields  showed no significant enhanced  survival.  Histological and  immunohistochemical examination of  tumors treated  with RAD and PEF  showed instant and severe  deteriorating effects on  tumor vasculature and  enhanced infiltration of  T-lymphocytes.   
 
 
 
 
2012
 
 
graphic
(064)
   Citation  (Acta Scientiarum Lundensia):
Persson B. R. R., Malmgren, L., and Salford, L. G., (2012).  Research  article: Studies of 1H-NMR Relaxation Dispersion in 
Human Brain- tissue Samples: Implications for Magnetic  Resonance  Relaxation Dispersion Imaging (MARDI), Acta  Scientiarum Lundensia,  Vol. 2012-001,  pp. 1-22,  ISSN  1651- 5013 
Research article
Studies of 1H-NMR Relaxation Dispersion in Human  Brain- tissue Samples: Implications for Magnetic  Resonance  Relaxation Dispersion Imaging (MARDI)
Bertil R.R. Persson1,  Lars Malmgren 1,2  and Leif G. Salford3
1Medical Radiation Physics,  2MAX Laboratory,3Dept. of Neurosurgery,, Lund University, Lund  Sweden
Contact:  Bertil R.R. Persson, Lund University,  
Dept. of medical radiation physics,  Barngatan 2, S-22185 Lund, Sweden.   
 E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
Abstract.  In order to analyze the relaxation characteristics in fresh human brain  tissue  and blood  samples we studied the proton relaxation rate dispersion in the  frequency  interval from 0.01 to 10  MHz.  With the Field cycling method we apply,  the sample is  first magnetized in a relatively high  magnetic fields (0.5 Tesla),  which then by electronic   means rapidly (10 -3 s) is reduced to lower  values (0.0001  - 0.5 Tesla) where the excited  proton spin may relax during a time interval of about  3*T1max. Then the magnetic field  is  again quickly raised up to higher level for the  detection of  NMR-signal. In order to  analyse the relaxation characteristics we  applied a model with three  compartments of  water exchange. For each  compartment we estimate a characteristic frequency by  fitting  the dispersion curves to a sum of Lorentz distributions. The characteristic frequencies  thus  obtained for various human tssuesater given in the following table. 
graphicStudying  the effect on the relaxation rate dispersion by heat treatment of blood  plasma we found a  breakpoint in the relaxation rate at 80 ºC The relaxation rate at  low frequency 0.02 MHz  gives an activation energy of 103 kJ/ mol above the  breakpoint at 80 ºC and a very low value  of 3.1±0.5 kJ/mol below  80 ºC. There  seems to be no effect of Mn 2+ after heating to 80 oC.  This support the idea that  paramagnetic   ions has no effect on the  firmly bound water in  proteins. At room  temperature, however, we found that paramagnetic ions (Mn 2+) have a  great  influence on the relaxation rate dispersion in the low frequency region (10 - 20  kHz).  Magnetic resonance relaxation dispersion imaging (MARDI) might be  useful  for imaging of  reactive oxygen radicals and oxygen distribution by using  paramagnetic or organic free- radical contrast agents. 
Keywords: field cycling, NMR, relaxation, dispersion, human  brain,  tissue, paramagnetic,  
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(065)
 in press
Citation (Acta Scientiarum Lundensia):
Grawé J., Abrahamsson Zetterberg, L., Persson, B. R. R., and Salford, L. G.,  (2012).  Studies of effects of GSM-900 microwave exposure on DNA  ”micronucleus”  formation in mice, Acta Scientiarum Lundensia, Vol. 2012-  002,  pp. 1-15,  ISSN  1651-5013
Research article:
STUDIES OF EFFECTS OF GSM-900 MICROWAVE EXPOSURE
ON DNA ”MICRONUCLEUS” FORMATION IN MICE
Jan Grawé1), Lilianne Abrahamsson Zetterberg 1),
Bertil R.R. Persson2)  and Leif. G. Salford3)
1)Dept. Genetic and Cellular Toxicology, Stockholm  University,  Wallenberglaboratory, S-106 91 Stockholm,  Sweden. 2)Radiation Physics  Dept, 3)  Dept of Neurosurgery, Lund  University,Rausinglaboratory, S-221  85 Lund, Sweden
Corresponding authors:
)Jan Grawé                                                                 2   )Bertil R. Persson
Uppsala University                                                      Lund University                              
Dept. of immunology, genetics and pathology         Dept. of medical radiation Physics
Rudbecklaboratory                                                      Barngatan 2   
Dag Hammarskjölds väg 20                                        SE-221 85 Lund
SE-751 85 Uppsala, Sweden                                      Tel: +46 70 278087
Tel:            +46 18 471 4656,                                    E-mail; Bertil_r.persson@med.lu.se  
Mobile;      +46 70 2577874
Fax:            +46 18 552739
E-mail:           Jan.Grawe@igp.uu.se
 Abstract.  
Possible genotoxic effects of microwave exposure from GSM-900 mobile  telephones have  investigated with in vivo micronucleus assay of mouse  erythrocytes  from CBA mice and GFAP  knockout mice.
No significant change in the frequency of erythrocytes with micronuclei  neither  in the  young (polychromatic PCE) or mature (normichromatic NCE)  erythrocytes.  There is, however,  a tendency but not significant to increased  MPCE in female mice  after 35 days of exposure.  There is a marked tendency  to lower PCE-fraction in the  exposed groups. When male and  female is studied  separately there is no significant  difference. However, if the values are  normalised to eliminate the sex-difference  there  is a significant lower fraction  in the exposed  mice. Another observation is  lower  weight of the exposed male. 
If normalised data for both sexes are pooled there is an almost significant  difference (95%  level) in weight. We found a less pronounced difference in  the CBE  mice than in the GFAP  experiment. Thus genotype might play a role in  microwave  exposure. Differences in exposure  time and number of controls in  GFAP and CBA  experiment might influence the results. We  observe a  moderate decrease of  formation of new erythrocytes in the exposed animals.  This  might fit the tendency of  lower  weight in the exposed animals and might  indicate a general  decreased cell-  proliferation in the exposed animals .
Keywords:   GSM-900, mobile telephones, microwave, erythrocytes (E),  polychromatic  (PCE) or mature normichromatic (NCE), micronuclei,  CBA mice,  GFAP  knock-out  mice
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(974)
Citation: (Acta Scientiarum Lundensia)
Salford L. G., Brun, A., snd Persson, B. R. R.  (2012). GSM 900 MHz  exposure of  Transgenic GFAP-Mice: A study of Histopathology, Tumour  induction and BBB  leakage, Acta Scientiarum Lundensia, Vol. 2012- 003,  pp. 1-17,  ISSN:1651-5013
Research article:
GSM 900 MHz Exposure of Transgenic GFAP-  Mice:
A study of Histopathology, Tumour induction and  BBB  leakage
Leif G. Salford1), Arne Brun 2), and Bertil R.R. Persson3)  
Departments of Neurosurgery1), Neuro Pathology 2), Medical Radiation  Physics3),  Lund University, 22185 Lund Sweden, 
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,  
Lund University, 
Dept. of medical radiation physics,  
Barngatan 2, S-22185 Lund Sweden 
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
Abstract. In previous work we have studied the effects of electromagnetic  fields  upon the  promotion of growth of tumours from two different rat glioma  cell lines,  RG2 and N32,  inoculated in the brains of Fischer 344 rats.   No  promotions of  tumour growth due to the EMF  could be demonstrated in large  series of animals as  compared to their matched controls. In the  present study we  have utilized a newly  generated "knock-out" mouse model. By the use of gene  targeting, Pekny et al. have  created  mice deficient for glial fibrillary acidic  protein (GFAP),  which is an  astrocyte-  specific protein that forms intermediate  filaments in the cytoskeleton  of  astrocytes.  The GFAP- deficient mice utilized  by us develop spontaneous tumours,  both  lymphoblastic (non- Hodgkin)  lymphomas and Anaplastic rapidly growing  tumours  diagnosed  as malignant Swannomas. The test system consists of four TEM-  cells. A  GSM telephone is  hooked up to a terminal program on a computer that  controls the  power and  repetition of  pulses.  The rats were exposed for  about 8  hours during 43  days  for a total time of 1143  hours.  
In male GFAP-mice we found tumours in all 6 controls and in 4 out of 6  exposed. We  found, however, no tumours in FM controls and in seven exposed  FM  mice we  fund only 1  tumour. Microwave exposure revealed no significant  effect on  tumour  evolution in the GFAP- mice.
In the CBA-mice microwave exposure gave no significant results of BBB-  leakage. But for  the CBA-mice BBB-leakage after microwave exposure of CBA-  mice     was found probable at a  99% significance-level
Acknowledgement: We wish to thank professor Milos Pekny, MD, PhD, at  the  Institute of Neuroscience and Physiology, University of Gothenburg for  giving us the  opportunity to use his GFAP mice for this study.  We also thank  BMA Catarina  Blennow and BMA Sussanne Strömblad  at the Rausing  Laboratory for their excellent  technical assistance in the exposure and blood-   sampling of all the mice.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vol: ASL- 2012-  004- BEEF-  Exposure
graphic
in draft
Reseach article: 005-ASL-2012-004- BEEF-Exposure
Exposure devices used in Lund for the studies of 
biological effects of electromagnetic fields
Malmgren Lars1), Persson Bertil RR 2), and Salford Leif G.3),
1)Max Lab, 2) Dept. of medical radiation physics,  3),Dept of Neurosurgery
Lund University, Lund Sweden
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,  
Lund University, Dept. of medical radiation physics,  
Barngatan 2, S-22185 Lund Sweden 
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
 
 
 
 
 
 
 
 
Vol: ASL  2012-005
graphic
in draft
Reseach article:006-ASL-2012-005-GSM-ODC-V1252 
Effects of Exposure to GSM 900 MHz Microwaves 
on ODC Activity and Polyamine Levels 
in Brain, Muscle and Intestine from Rats and Mice
B.R.R. Persson,1 L. Persson, 2 and L.G. Salford3  
Departments of 1Medical Radiation Physics,  2Molecular and Cellular  Physiology and  3Neurosurgery, Lund University, S-221 85 Lund Sweden.
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,  
Lund University, Dept. of medical radiation physics,  Barngatan 2, S-22185 Lund Sweden 
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
Abstract.  Effect of exposure to GSM 900 MHz Microwaves have been studied on  activity of ODC  and levels of polyamines in brain and muscle tissues from rats and mice.
We have utilised a newly generated "knock-out" mouse model deficient for glial  fibrillary  acidic protein GFAP as well as Fischer 344 rats. 
The exposure system consists of four TEM-cells. A GSM telephone is hooked up to  a  terminal program on a computer that control the power and repetition of pulses.  The  rats were  exposed for EMF with an amplitude of 1 W that gives a SAR 0f 0.2 W/kg. For  the GFAP mice the  exposure time was about 8 hours during 43 days for a total time of  1143 hours. The Fischer rats  were exposed for different time intervals 60, 120, 240 and  360 min. For comparison, we also  exposed Fischer rats to CW at 1 W that give SAR 1.6  W/kg.
We examined the activity of ODC and levels of polyamines in brain tissue as well as  muscle  tissue and intestine.
The Exposed/Control-ratio of ODC and polyamines in  brain tissue from GFAP  mice do not  differ significantly from 1 in any of the groups of animals. In  muscle tissue  of  GFAP Mice  exposed to 900 MHz GSM the ODC activity is increased in male mice  and  the level of putrecine in  female mice.
In intestine tissue spermidine and spermine levels in exposed is lower than in  controls for  both male and female.
No changes between exposed and controls are observed in grey or white matter or  the brain  stem at exposure times 60, 120 and 360 min. At 240 minutes GSM-exposure,  however, the ODC  activity in exposed Fischer 344 rats is significantly increased (>1) in  grey matter and in the  cerebellum and brain stem. After 2 h GSM-exposure the levels of  spermidine and spermine in  exposed Fischer 344 rats is also significantly increased (>1)  in grey matter But no changes  between exposed and controls are observed in white  matter  (basal ganglier).
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(073)
Citation: (Acta Scientiarum Lundensia)
Persson B. R. R., Malmgren, L., Brun, A., Eberhardt, J., Nittby, H.,  and  Salford, L. G., (2012). "Non-thermal" Effects on the Blood-Brain  Barrier in  Fischer rats by exposure to microwaves,  Acta Scientiarum  Lundensia, Vol.  2012-006,  pp. 1-39,  ISSN  1651-5013
Research article:
Non-Thermal” Effects on the Blood-Brain Barrier 
in Fischer rats by exposure to microwaves.
Bertil R.R. Persson, Lars Malmgren, Arne Brun, Jacob Eberhardt,  Henrietta Nittby and Leif G. Salford,
Lund University, S-221 85 Lund Sweden
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,  
Lund University, Dept. of medical radiation physics,  
Barngatan 2, S-22185 Lund Sweden 
Abstract.  Effect of 915 MHz electromagnetic fields (EMF) on the blood brain-  barrier  (BBB) permeability has been studied in Fischer 344 rats of both sexes.  Male and female  Fischer 344 rats were exposed in a Transverse Electromagnetic  Transmission line chamber  to microwaves of 915 MHz as continuous wave (CW)  and pulse-modulated with different  pulse power and at various time intervals. The  CW- pulse power varied from 0.001W to 10  W and the exposure time from 2  min.  to 960 min. In each experiment we randomly placed 4  rats in excited and 4  control  rats in non-excited TEM-cells respectively. The rats were not  anaesthetised during  the exposure.
The rats were exposed to 915 MHz microwaves, either continuous wave  (CW) or pulse  modulated  at 4,8,16  or 217 Hz with 0.57 ms pulse width, or pulse  modulated at 50 Hz with  6.6 ms pulse width as well as from a real GSM-900  telephone.
All animals were sacrificed by perfusion-fixation of the brains under  chloralhydrate  anaesthesia after the exposure. The brains were then perfused, first  with saline for 3-4  minutes, and then with 4% formaldehyde for 5-6 minutes.  Whole coronal sections of the  brains were dehydrated and embedded in  paraffin  and sectioned at 5 μm.  The degree of  albumin leakage was demonstrated immune-  histo- chemically and classified in order of  increased number of albumin  extravasations by a rank number: 0 - 0.5 - 1.0 - 1.5 - 2 - 3.  Pathological albumin  leakage was judged as albumin extravasations equal to or larger than 1.
 The frequency of pathological rats in all control groups was about 17%.  Among rats  exposed to pulse modulated microwaves the ratio of pathological rats  was  170/481(0.35±0.03) and among rats exposed to continuous wave exposure  (CW) it was  74/149 (0.50±0.07). These results are both highly significantly  different to their  corresponding controls (p<0.0001).
 The rats were exposed to SAR various values: 0.2; 2; (20-40); (100-500);  (1000-  3000) mW/kg. In the 217 Hz modulated group (GSM simulated) we found  the most  increased ratio of albumin extravasations OR= 4 at 0.2 mW/kg. But no  significant increased  ratio at SAR 2000 mW/kg. The response curve of OR versus  log(SAR) had the shape of a  bathtub, with a minimum at a100 mW/kg. A similar  curve was recorded for OR versus  Specific Absorbed Energy (SAE Joule / kg)  with a minimum at 100 J/kg. Similar response  curves were recorded for the  various modulation frequencies 4; 8; 16; 50 Hz. We found no  pronounced  difference between the various modulation frequencies other than the effect of  CW exposure seems to be more effective than pulse modulated exposure in  opening the  BBB at high SAR values 100-2000 mW/kg.
Conclusion: The opening of the BBB is most effective at SAR values in the  range of  0.1-0.5 mW.kg-1 and less effective in the range of 50-500 mW.kg -1. In  this low SAR range  thermal effects are unlikely. Thus there seems to be a non-  thermal mechanism involved  triggering the opening of the BBB.
Keywords: Blood-brain barrier, Albumin leakage,   Fischer rats,  electromagnetic field,  microwaves, non-thermal effects, Mobile phone GSM- 900, GSM.1800
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(075)
Citation: (Acta Scientiarum Lundensia)
Persson B. R. R., Engström, P., Grafström, G., Bauréus Koch, C.,  Widegren, B., and Salford, L. G., (2012). Treatment of tumour cell with  5- aza-2-deoxycytidine (DAC) for immune tumour therapy of Glioma in  Fischer  344 rats, Acta Scientiarum Lundensia, Vol. 2012- 007,  pp. 1-  21,  ISSN  1651-5013 
Reseach article:
Treatment of tumour cell with 5-aza-2-deoxycytidine (DAC) 
for immune tumour therapy of Glioma in Fischer 344 rats
Bertil R.R. Persson,1,4  Per Engström,1,4  Gustav Grafström, 1,4 
Catrin Bauréus Koch,1,4   Bengt Widegren3,4 and Leif G. Salford 2,4
1Dept. Medical Radiation Physics, 
2Dept of Neurosurgery, 
3Dept of Tumor Immunology,
4Rausing Laboratory, Biomedical Centre, 
Lund University, 221 85 LUND, Sweden
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,  
Lund University, Dept. of medical radiation physics,  Barngatan 2, S-  22185  Lund Sweden 
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
bengt.widegren@cob.lu.se;leif.salford@med.lu.se
Abstract
Fisher 344 rats with implanted N29 glioma tumours were treated  with  Pulsed Electric Fields (PEF) in combination with  immunization  using  either IFN- gene-transfected syngeneic  tumour cells or IFN- g  transfected N29 cells treated with 10  M 5-  aza-2-deoxycytidine  (DAC).
Tumours (N29) were inoculated subcutaneously on both thighs of  female F-344 syngeneic rats. The left tumour was treated once  with 16  exponential pulses with an electric field strength of 1400  V/cm, and 1.0  ms duration (time constant). No anticancer drugs  were given at any  time. The following day and then once weekly  for  three weeks, the  animals were given intra- peritoneal  injections of  irradiated, modified  N29 tumour cells.  
The results were evaluated by daily measuring the size of tumour  on  both sides of the animals. Treatment with solely PEF in 32  animals  resulted in a specific growth rate decrease of 20±6 % on  the PEF  exposed tumour. The effect at the non targeted tumour  was negligible  (0±4 %). Treatment with IFN- secreting tumour  cells resulted in a  significant decrease of tumour growth rate on  the  right tumour of 20±  2 %  (p< 0.05 ) and no significant effect  (3±0.3% ) was observed on  the left tumour. Immunization with  DAC treated IFN  secreting cells in  12 animals showed no  significant decreased growth rate, on neither the  left nor the right   tumours. 
By combining PEF+IFN no significant decrease in growth rate  was  achieved. But in the combination of PEF and IFN  secreting  cells  grown  in DAC medium the tumour growth rate decreased by  about  50 % at  the PEF treated tumour and there was a decrease  of about  20% in  tumour growth at the non-PEF treated tumour  rate which is  about the  same as for PEF treatment alone..
Immune therapy of rats with intracranial N32 tumours by  immunization  with IFN- secreting syngeneic cells treated with  DAC resulted in a  slight (3%) but not significant increase in  survival time. With a single  RT fraction of 15 Gy there was,  however, a significant increase of 32%  in the length of survival  time of the rats with N32 tumours (p<0.02).  Radiation therapy  with a single fraction of 15 Gy combined with  immunization with  IFN- secreting syngeneic cells treated with DAC  resulted in  significant (p<0.01) 34% increased length of survival time  for the  N32 tumours although there were no complete remissions.
Key words: Tumor growth rate, TGR, non-target,  Abscopal, Fischer rat, glioma, radiation  therapy, RT,   
Immunization, syngeneic tumor cells, interferon-gamma, IFN
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(079)
Citation: (Acta Scientiarum Lundensia)
Ljungvall M., Salford, L. G., and Persson, B. R. R., (2013). Treatment of  brain  tumours with electroporation and bleomycin in an  in vivo rat  model. (Master  Thesis Med. MagnusLjungvall, autum 2000; sem.11),   Acta Scientiarum  Lundensia, Vol. 2013-001, pp 1-10, ISSN 1651-5013
Research article:
Treatment of brain tumours with
Electroporation in an  in vivo rat model
Magnus Ljungvall1), Leif G. Salford2) and Bertil R.R. Persson3)
Dept. Neurosurgery2), Dept.Medical Radiation Physics3)
1)Master Thesis Med. term 11, Magnus Ljungvall, autum 2000.
Corresponding author:
Bertil R.R. Persson,
Lund University, Dept. of medical radiation physics,
Barngatan 2, S-22185 Lund Sweden
E-mail: bertil_r.persson@med.lu.se
Abstract. The purpose of the study was to examine the possibilities of
prolonging the life of rats with brain tumours using electroporation only
while conducting impedance scans to evaluate the rate of electroporation.
During the experiments, the treated rats in the first batch had tumors grow
for 14 days and were then given electroporation with 8 + 8 exponential
pulses at 800 v/cm, and 15  F. Three of the animals given electroporation
and bleomycin and one of the animals given electroporation alone died
within three days of treatment. The reason for this may be oedema and
increased intracranial pressure due to the large amount of energy delivered
to the brain. In the second batch of rats given electroporation with 8 + 8
exponential pulses at 800 V/cm but with the lower capacitance setting of
4.5 F, none of the treated rats died within a week after treatment. Among
these rats, the tumors had also grown for only 10 days, thus further
decreasing the risk of critical increases of the intracranial pressure directly
after treatment.
Interpretation of the impedance scans made before and after is made
difficult due to factors such as possible short-circuiting of electrodes due to
bleeding in the operating area. Not counting the rats in the first batch that
died within three days of treatment, the rats treated with electroporation
had a significantly prolonged life compared to controls. These results
combined with results of a prior study of treatment of brain tumors in rats
with electroporation in combination with Bleomycin suggest that this form
of treatment may prolong the life of patients with brain tumours.
Keywords: electroporation, impedance
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
(080)
(081)
Citation: (Acta Scientiarum Lundensia)
Persson B. R. R., (2013). Transfer analysis of 210Po and 210Pb in the  terrestrial environment, Acta Scientiarum Lundensia, Vol. 2013-002,  pp. 1- 42, ISSN 1651-5013
Transfer analysis of  210Po and 210Pb
in the terrestrial environment
Bertil R.R. Persson PhD. MDhc
Professor em. of medical radiation physics
Lund University. SE-22185 Lund. Sweden
Abstract
The transfer of  210Po and 210Pb between various compartments in the terrestrial  environment has  been analysed by using various published data. The average activity  concentration of  210Po in soil is  61 ± 14 Bq.kg-1 d.w. with a median (50%) value of 44  Bq.kg -1 d.w. Ground water concentrations of  210Po in drilled wells might be as high as 6.5  Bq/l. But in regular drinking water it is just about 3-5  mBq/l. The uptake of radionuclides  from soil to plant is usually given as the ratio of radionuclide  activity concentration per  unit mass concentrations (Bq.kg -1 dry w.) of plant (AC plant ) and soil (AC soil  ) respectively.  This ratio is called the soil tranfer factor STF = AC plant / ACsoil. The soil transfer  factorvaires widely beween various types of crops with an average about 0.056±0.003  Mean annual  deposition and activity concentrations (mBq.l -1) of 210Pb 210Po and in  rainwater varies with latitudes  (0N to 0S) with longitudes ( 0W. 0E). Between latitudes 20  and 60  0N a linear relation between the yje  activity concentration of 210Pb was found:  A( 210Pb) = 2.17 * ( ON) - 22.2 (mBq.l-1). Lichens  (Cladonia alpestris) collected at was  used as a model for studying the sorpition and retention of  atmospheric deposition in  plants and the upper layer of soil. The atmospheric deposition of  210Pb  and 210Po.  however. also affect the activity concentrations in leafy plants. By comparing the activity  concentrations in plants grown on an open field with those grown on a field sheltered by  a  polyethylene tent it has been possible to estimate a deposition transfer factor : DTF=  Difference of  the activity concentration in plants grown in open field (Deposition+Soil  “AC DS”) and tent shelter  (Soil “ACS”) respectively. divided by the atmospheric deposition  “AD” during the vegetation period  (Bq.m-2). The deposition transfer factor for  210Pb thus  estimated is in the order of 0.5-1 (m 2.Bq-1)  for leafy plants like grass and 0.1-0.5 for less  leafy plant and straw. For various grains it is < 0.2  (Barley grains 0.2; wheat grains  <0.001.). For root fruits it is < 0.003 ( red beet 0.003; potatoes  <0.001). Corresponding  values for  210Po are about a factor 3 higher. The fraction of  210Pb firmly  incorporated into  the plant is about 82±20 % for atmospheric deposited  210Pb and 60±20 % for  210Pb taken  up from soil. A few studies have been performed to quantitatively study the transfer of  the natural radionuclides 210Pb and  210Po from fodder to milk. The activity concentration  ratios  between milk and various types of forage was estimated to 1.4±0.7 for  210Pb and  0.41±0.09 for  210Po. By assuming a daily food intake of 16 kg dry matter per day the  transfer coefficient F m. that  describes the fraction of the daily intake of radionuclides  that is secreted per litre of milk has been  estimated from these studies. The transfer  coefficient Ffor 210Pb thus obtained is 0.01±0.008 d.l -1  and for 210Po 0.003 ± 0.0007 d.l - 1. These values are about 30 and 15 times higher than those  estimated by IAEA for the  elements respectively.
Key words: Transfer, terrestrial environment,  210Po , 210Pb
 
 
 
 
 
 
 
 
graphic
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Vol:
graphic
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9. 9-JAP 50 år
John och Augusta Perssons Stiftelse 50 år 2013
Utdrag ur Siftelsens Stadgar:
Denna sffielse, som skall hava till uppgift stödjande av  vetenskaplig  forskning av medicinsk art, särskilt forskning  rörande cancer, främst  inom Lunds universitets  verksamhetsområde, skall beniimnas "John och  Augusta  Perssons stiftelse för vetenskaplig medicinsk forskning
 
 
 
 
 
 
reseanslag ledigförklaras ur
John och Augusta Perssons Stiftelse
Ansökan skall göras på särskilt formulär som finns på  http://www5.lu.se/anstaelld/forska/rese--och-forskningsbidrag-  stipendieportalen-/externa- utlysningar  under länken  forskningsbidrag -  stipendieportalen – externa utlysningar .
Ansökan inklusive komplett Abstract skickas per post  (porten är låst) i 3  exemplar och kan vara stiftelsen  till  handa:  1 februari, 1 maj, eller 1  oktober 
Ansökan ska vara häftade och sorterade OBS inga gem.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10. 10-Länkar
Med Strålningsfysik Hemsida    
http://www2.msf.lu.se/
 
 
Professor Sören Mattsson - Strålning - klassisk  behandling mot  nya mål
 
 
 
 
Swedish Neutron Scattering Society
 
 
Polarsekreteriater KVA 
(Information om polarexpeditioner)
 
 
InTech 
is a multidisciplinary Open Access publisher of books  and journals 
 
 
Hindawi Publishing Corporation
Hindawi is a rapidly growing academic publisher with more  than 300  Open Access  journals covering a wide range of  academic disciplines
 
 
International Scholarly Research Network
The International Scholarly Research Network is a publisher  of a  series of fast-  track, peer- reviewed, open access  journals covering a  wide range of academic  disciplines. ISRN  aims  to provide fast peer  review process for all submitted  manuscripts. Every ISRN journal is  collaboratively  run by a  relatively large,  international  Editorial Board  of experts in  the  subject area of the journal.
 
 
Bioelectromagnetism Portal
 
 
e-Bok on Bioelectromagnetism · 
Malmivuo and Plonsey: Bioelectromagnetism:
 
 
ResearchGate was built for scientists, by scientists,
with the idea that science can do more
when it's driven by collaboration
.
 
 
The European Spallation Source (ESS) aims to be the  brightest source of neutrons in the world for scientific  research. By the end of this decade it will be generating long  pulses of neutrons. These will be used in parallel experiments  that will foster major advances from aging and health,  materials technology for sustainable and renewable energy,  to experiments in quantum physics, biomaterials and    nano- science.
The ESS will be located in Lund, Sweden, co-hosted by  both Sweden and Denmark and will be funded and operated  by a partnership of 17 European countries. The ESS and  partners are currently engaged in a technical design review  that will act as the blue-print for the construction of ESS to  start in 2013 and to become operational in 2019.
 
 
Swedish Society for Radiation Physics

Syftet med Svensk Förening för Radiofysik, SFfR, är att främja  radiofysikens utveckling, att verka för ett stimulerande utbyte av  erfarenheter och kunskaper inom området, såväl nationellt som  internationellt. Föreningen anordnar vetenskapliga möten med föredrag  och diskussioner och sprider på annat sätt information om radiofysikens  olika tillämpningsområden såsom forskning, strålskydd samt hälso- och  sjukvård.  
 
 
BioInitiative Report (www.bioinitiative.org) updates science, public  health, public policy and global response to the growing health issue of  chronic exposure to electromagnetic fields and radiofrequency radiation  in the daily life of billions of people around the world. 
 
 
 
 
 
 
graphic