Abstract

We demonstrate that nanoparticle x-ray fluorescence computed tomography in mouse-sized objects can be performed with very high spatial resolution at acceptable dose and exposure times with a compact laboratory system. The method relies on the combination of the 24 keV line-emission from a high-brightness liquid-metal-jet x-ray source, pencil-beam-forming x-ray optics, photon-counting energy-dispersive detection, and carefully matched (Mo) nanoparticles. Phantom experiments and simulations show that the arrangement significantly reduces Compton background and allows 100 μm detail imaging at dose and exposure times compatible with small-animal experiments. The method provides a possible path to in vivo molecular x-ray imaging at sub-100 μm resolution in mice.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
    [CrossRef]
  2. O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
    [CrossRef]
  3. M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
    [CrossRef]
  4. W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
    [CrossRef]
  5. J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
    [CrossRef]
  6. U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
    [CrossRef]
  7. J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
    [CrossRef]
  8. R. Cesareo and S. Mascarenhas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A277, 669 (1989).
    [CrossRef]
  9. A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
    [CrossRef]
  10. see, e.g., www.aps.anl.gov .
  11. S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
    [CrossRef]
  12. B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
    [CrossRef]
  13. M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
    [CrossRef]
  14. G. Pratx, C. M. Carpenter, C. Sun, R. P. Rao, and L. Xing, Opt. Lett. 35, 3345 (2010).
    [CrossRef]
  15. G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
    [CrossRef]
  16. L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
    [CrossRef]
  17. G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
    [CrossRef]
  18. B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
    [CrossRef]
  19. J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
    [CrossRef]
  20. J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
    [CrossRef]
  21. J. H. Hubbell and S. M. Seltzer http://www.nist.gov/pml/data/xraycoef/index.cfm .
  22. C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
    [CrossRef]

2012 (6)

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
[CrossRef]

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

2011 (1)

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

2010 (3)

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

G. Pratx, C. M. Carpenter, C. Sun, R. P. Rao, and L. Xing, Opt. Lett. 35, 3345 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
[CrossRef]

2008 (1)

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

2006 (2)

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

2004 (1)

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
[CrossRef]

2000 (1)

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

1995 (1)

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

1994 (1)

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

1989 (1)

R. Cesareo and S. Mascarenhas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A277, 669 (1989).
[CrossRef]

Adams, F.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Aida, T.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Badea, C. T.

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

Baró, J.

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

Bartling, S.

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

Bazalova, M.

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

Braydich-Stolle, L.

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

Brismar, H.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Burvall, A.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Carpenter, C. M.

Cesareo, R.

R. Cesareo and S. Mascarenhas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A277, 669 (1989).
[CrossRef]

Chand, B.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Cheong, S.-K.

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Cho, S. H.

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Chukalina, M.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

de la Fuente, J. M.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Dilmanian, F. A.

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

Drakopoulos, M.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Drangova, M.

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

Eck, W.

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

Feldmann, J.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Fernández-Varea, J. M.

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

Focella, T. M.

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

Garg, M. L.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Garg, R. R.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Gaub, H. E.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Grimm, J.

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Hainfeld, J. F.

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
[CrossRef]

Hasegawa, G.

G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
[CrossRef]

Hertz, H. M.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Hofmann, M.-C.

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

Holdsworth, D. W.

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

Hubbell, J. H.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Hussain, S.

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

Ishihara, Y.

G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
[CrossRef]

Jaber, S.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Janssens, K.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Jimenez de Aberasturi, D.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Johnson, G. A.

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

Jones, B. L.

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Josephson, L.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Kagan, C. R.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Karellas, A.

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

Kotov, N. A.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Kuang, Y.

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

Larsson, D.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Lengeler, B.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Liu, F.

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Liz-Marzán, L. M.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Lundström, U.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Manohar, N.

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Mascarenhas, S.

R. Cesareo and S. Mascarenhas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A277, 669 (1989).
[CrossRef]

Mattoussi, H.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Mehta, D.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Mendel, R. R.

G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
[CrossRef]

Motiei, M.

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

Mulvaney, P.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Murray, C. B.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Nicholson, A. I.

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

O’Conner, M. J.

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

Parak, W. J.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Pelaz, B.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Perez, J. M.

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Popovtzer, R.

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

Pratx, G.

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

G. Pratx, C. M. Carpenter, C. Sun, R. P. Rao, and L. Xing, Opt. Lett. 35, 3345 (2010).
[CrossRef]

Puri, S.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Rabin, O.

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Rao, R. P.

Reuveni, T.

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

Reynoso, F.

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

Ribbe, M. W.

G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
[CrossRef]

Rogach, A. L.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Salvat, F.

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

Schlager, J. J.

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

Schroer, C.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Schwarz, G.

G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
[CrossRef]

Scott, L.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Semmler, W.

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

Sempau, J.

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

Shilo, M.

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

Shimonaka, M.

G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
[CrossRef]

Siddiqi, A. K.

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

Simionovici, A.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Singh, N.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Singh, S.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Slatkin, D. N.

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
[CrossRef]

Smilowitz, H. M.

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
[CrossRef]

Snigirev, A.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Snigireva, I.

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

Sun, C.

Takman, P. A. C.

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

Trehan, P. N.

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Weiss, P. S.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Weissleder, R.

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Willner, I.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Wojtkiewicz, G.

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Wulf, V.

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Xing, L.

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

G. Pratx, C. M. Carpenter, C. Sun, R. P. Rao, and L. Xing, Opt. Lett. 35, 3345 (2010).
[CrossRef]

Zentgraf, H.

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

ACS Nano (1)

B. Pelaz, S. Jaber, D. Jimenez de Aberasturi, V. Wulf, T. Aida, J. M. de la Fuente, J. Feldmann, H. E. Gaub, L. Josephson, C. R. Kagan, N. A. Kotov, L. M. Liz-Marzán, H. Mattoussi, P. Mulvaney, C. B. Murray, A. L. Rogach, P. S. Weiss, I. Willner, and W. J. Parak, ACS Nano 6, 8468 (2012).
[CrossRef]

Br. J. Radiol. (2)

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, T. M. Focella, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 79, 248 (2006).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, M. J. O’Conner, F. A. Dilmanian, D. N. Slatkin, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Br. J. Radiol. 84, 526 (2011).
[CrossRef]

IEEE Trans Med. Imaging (1)

M. Bazalova, Y. Kuang, G. Pratx, and L. Xing, IEEE Trans Med. Imaging 31, 1620 (2012).
[CrossRef]

IEEE Trans. Nucl. Sci. (1)

A. Simionovici, M. Chukalina, C. Schroer, M. Drakopoulos, A. Snigirev, I. Snigireva, B. Lengeler, K. Janssens, and F. Adams, IEEE Trans. Nucl. Sci. 47, 2736 (2000).
[CrossRef]

J. Appl. Toxicol. (1)

G. Hasegawa, M. Shimonaka, and Y. Ishihara, J. Appl. Toxicol. 32, 72 (2012).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. Ref. Data (1)

J. H. Hubbell, P. N. Trehan, N. Singh, B. Chand, D. Mehta, M. L. Garg, R. R. Garg, S. Singh, and S. Puri, J. Phys. Chem. Ref. Data 23, 339 (1994).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

W. Eck, A. I. Nicholson, H. Zentgraf, W. Semmler, and S. Bartling, Nano Lett. 10, 2318 (2010).
[CrossRef]

Nanomedicin (1)

M. Shilo, T. Reuveni, M. Motiei, and R. Popovtzer, Nanomedicin 7, 257 (2012).
[CrossRef]

Nat. Mater. (1)

O. Rabin, J. M. Perez, J. Grimm, G. Wojtkiewicz, and R. Weissleder, Nat. Mater. 5, 118 (2006).
[CrossRef]

Nature (1)

G. Schwarz, R. R. Mendel, and M. W. Ribbe, Nature 460, 839 (2009).
[CrossRef]

Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. (1)

R. Cesareo and S. Mascarenhas, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A277, 669 (1989).
[CrossRef]

Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B (1)

J. Baró, J. Sempau, J. M. Fernández-Varea, and F. Salvat, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. B 100, 31 (1995).
[CrossRef]

Opt. Lett. (1)

Phys. Med. Biol. (5)

C. T. Badea, M. Drangova, D. W. Holdsworth, and G. A. Johnson, Phys. Med. Biol. 53, R319 (2008).
[CrossRef]

S.-K. Cheong, B. L. Jones, A. K. Siddiqi, F. Liu, N. Manohar, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 55, 647 (2010).
[CrossRef]

B. L. Jones, N. Manohar, F. Reynoso, A. Karellas, and S. H. Cho, Phys. Med. Biol. 57, N457 (2012).
[CrossRef]

U. Lundström, D. Larsson, A. Burvall, P. A. C. Takman, L. Scott, H. Brismar, and H. M. Hertz, Phys. Med. Biol. 57, 2603 (2012).
[CrossRef]

J. F. Hainfeld, D. N. Slatkin, and H. M. Smilowitz, Phys. Med. Biol. 49, N309 (2004).
[CrossRef]

Toxicol. Sci. (1)

L. Braydich-Stolle, S. Hussain, J. J. Schlager, and M.-C. Hofmann, Toxicol. Sci. 88, 412 (2005).
[CrossRef]

Other (2)

see, e.g., www.aps.anl.gov .

J. H. Hubbell and S. M. Seltzer http://www.nist.gov/pml/data/xraycoef/index.cfm .

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (3)

Fig. 1.
Fig. 1.

Experimental arrangement.

Fig. 2.
Fig. 2.

(a) Experimentally recorded spectra from the phantom, with and without a 0.3 mm 0.5% Mo inclusion. (b) Monte Carlo simulation of the same situation at 0.015 and 0.6 keV bandwidth.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Tomographic reconstruction of the phantom with four small (1, 0.5, 0.3, and 0.15 mm diameter) inclusions with 0.5% Mo. (b) Simulation of the same experiment (b). Center of the image corresponds to the center of the phantom.

Metrics