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In dieser Arbeit konnte zum ersten Mal mithilfe des CBMN-Assays die genaue absorbierte Dosis in den Peaks und Valleys der Mikrostrahlen bestimmt werden. Die biologische Dosimetrie mit Mikrokernen und Brücken konnte die physikalische Dosimetrie validieren. Weiterhin wurde gezeigt, dass rekonstruiertes Hautgewebe gut geeignet ist, um die örtliche Auflösung von DNA-Schäden nach Mikrostrahltherapie zu untersuchen. Hier konnte in den Valleys im Vergleich zu homogener Bestrahlung eine höhere Focianzahl beobachtet werden, was auf mögliche Bystander Effekte hinweisen könnte., This is the first study precisely determining the absorbed doses in the peaks and valleys of microbeams using the CBMN-Assay. The biological dosimetry with micronuclei and bridges agrees with the physical dose determined with Gafchrom film and could therefore validate physical dosimetry. The study clearly demonstrated that reconstructed skin tissue is well suited to study spatial resolution of DNA damage after microbeam therapy. Here, a higher 53BP1 foci number could be observed in the valleys compared to homogeneous irradiation, which could indicate possible bystander effects.

Weichteilsarkome stellen eine seltene, jedoch sehr heterogene Gruppe maligner Tumore dar. Neben der chirurgischen Resektion des Tumors bildet die Strahlentherapie eine zentrale Säule im Therapiekonzept. Es ist jedoch bis dato fraglich, ob hierfür die neoadjuvante oder adjuvante Bestrahlung des Tumors besser geeignet ist. Ziel der Arbeit war es, den existierenden Datensatz an Studien zu dieser Thematik zu ergänzen und gegebenenfalls eine Empfehlung aussprechen zu können., Soft tissue sarcomas are a rare, but heterogenic group of malignant tumours. Besides the surgical resection of the tumour, radiotherapy presents a central role within the therapeutic concept. Until today it is uncertain if the preoperative or postoperative timing of radiation of the tumour is the better choice for survival of the patient. The intention of this study is to add data to the existing set of studies and be able to give a recommendation whether we should choose one modality over the other.

Diese Dissertation dient dem Ziel, in unterschiedlichen Glioblastomzelllinien den Zusammenhang zwischen den Expressionsleveln von microRNA-221/-222 und uPAR nach Bestrahlung und Behandlung mit MEK1- und HDAC-Inhibitoren zu verstehen und Auswirkungen auf das Tumorwachstum zu zeigen. Eine signifikante Reduktion des Tumorwachstums durch erniedrigte Expressionslevel, zeigte sich bei einer primären medikamentösen Substanzbehandlung gefolgt von einer sekundären Strahlentherapie. Eine gleichzeitige Kombination der beiden Therapien sollte vermieden werden., The aim of this dissertation is to understand the relationship between the expression levels of microRNA-221/-222 and uPAR in different glioblastoma cell lines after irradiation and treatment with MEK1 and HDAC inhibitors and to show effects on tumor growth. A significant reduction in tumor growth due to decreased expression levels was shown with primary drug treatment followed by secondary radiotherapy. Simultaneous combination of the two therapies should be avoided.

Glioblastoma multiforme is a devastating diagnosis characterized by treatment resistance, recurrence, and relapse. In particular, patients with an MGMT unmethylated promoter region have only little benefit from chemotherapy since MGMT counteracts its therapeutic efficacy. New treatment options in radiotherapy need to be developed to inhibit MGMT and increase radiotherapy response. This work lays the foundation to identify the role of the MGMT inhibitor lomeguatrib to improve personalized radiotherapy in the future., Glioblastom ist eine verheerende Diagnose, die durch hohe Therapieresistenz gekennzeichnet ist. Insbesondere Patienten mit einer unmethylierten MGMT-Promotorregion profitieren nur wenig von Chemotherapie, da MGMT der therapeutischen Wirksamkeit entgegenwirkt. Neue Behandlungsoptionen in der Strahlentherapie müssen entwickelt werden, um MGMT zu hemmen und das Ansprechen auf die Strahlentherapie zu verbessern. Diese Arbeit legt den Grundstein zur Identifizierung der Rolle des MGMT-Inhibitors Lomeguatrib, um die personalisierte Therapie in Zukunft zu verbessern.

Trotz der beständigen Verbesserung der Brustkrebstherapie bleibt die Prognose für tripel-negatives Mammakarzinom (TNBC) schlecht. TNBC zeigt signifikante Überexpression von miR-221, was ebenfalls mit schlechter Prognose assoziiert wird. miR-221 spielt eine wesentliche Rolle in der Tumorpathogenese durch die Regulation zellbiologischer Prozesse. Daher wurde die Interaktion von miR-221-Überexpression und Bestrahlung und deren Einfluss auf Migration, Proliferation und klonogenes Überleben untersucht. Im Hinblick auf eine individualisierte zukünftige Strahlentherapie könnte miR-221 bei Patienten mit TNBC als Biomarker für vermehrte Migration verwendet werden., Despite the steady improvement of breast cancer therapy, the prognosis for triple negative breast cancer (TNBC) remains poor. TNBC shows significant overexpression of miR-221, which is associated with poor prognosis. By regulating cellular processes, miR-221 is heavily involved in tumor pathogenesis. The interaction of miR-221 overexpression with radiation and its influence on migration, proliferation and colony formation were here further investigated. Regarding the consequences for a personalized radiotherapy in the future, miR-221 overexpression in TNBC patients could be used as biomarker for a higher migration potential.

Radiation therapy is an essential component in the fight against cancer in 21st century. More than 40% of all patients with solid tumors are treated with radiation therapy. However, this treatment is also associated with undesirable late side effects, which have now been the subject of numerous studies. For example, when breast cancer patients are irradiated, part of the heart and lungs are in the field of the x-rays. Thus, the standard postoperative therapy for breast conservation treatment according to guidelines can lead to serious long-term side effects: The risk of developing ischemic cardiovascular diseases, such as myocardial infarction is significantly increased decades after radiotherapy. Therefore, the aim of this study was to investigate the pathomechanisms which cause late radiation damages in lung and heart endothelial cells (ECs) in a mouse model. Previously it has been shown that 5 - 20 weeks after irradiation of the heart with 8 Gy causes damages in ECs of the heart in mice. The goal of my study was to assess very late (20 - 50 weeks after radiotherapy) irradiation effects on primary ECs of the heart and lung of mice after in vivo irradiation. Therefore, the heart and one lung of the mice was irradiated with 8 and 16 Gy using the CT-image guided “Small Animal Research Radiation Platform” (SARRP), in vivo. At time intervals of 20, 30, 40 and 50 weeks after irradiation primary murine ECs from the heart and the irradiated as well as the unirradiated lung were extracted with the newly developed isolation method for primary ECs and analyzed phenotypically for different cell surface markers by flow cytometry. The tested cell surface markers for ECs could be assigned into 4 different groups: Markers of proliferation (Integrin ß3, VE-cadherin, Endoglin), progenitor cells (Mucosialin), inflammation (PECAM-1, HCAM, ICAM-1/2, VCAM-1) and lipid metabolism (CD36). The analysis showed a long-term upregulation of inflammatory markers on ECs of the irradiated heart, Die Strahlentherapie ist ein essenzieller Bestandteil bei der Bekämpfung von Tumoren in der Medizin des 21. Jahrhunderts. Sie ist aus der Praxis der Krebsbehandlung nicht mehr wegzudenken und führt bei vielen Patienten zu einer Tumorkontrolle. Mehr als 40% aller Patienten mit soliden Tumoren erhalten im Verlauf ihrer Tumorbehandlung eine Strahlentherapie. Allerdings treten nach einer Behandlung mit ionisierenden Strahlen auch unerwünschte Spätfolgen auf, mit denen sich mittlerweile zahlreiche Studien beschäftigen. So wird beispielsweise bei der Bestrahlung von Brustkrebspatientinnen (speziell bei Patientinnen mit linksseitigem Tumor) zumeist auch ein Teil des Herzens und der Lunge mitbestrahlt. Die leitliniengerechte postoperative Standardtherapie bei brusterhaltender Therapie kann somit zu gravierenden Spätfolgen führen: Das Risiko ischämische kardiovaskuläre Erkrankungen wie beispielsweise einen Herzinfarkt zu entwickeln, steigt 10 Jahre nach einer Strahlentherapie der Brust signifikant an. Ziel meiner Dissertation ist es daher, in einem Mausmodell die Pathomechanismen, die späten Strahlenschäden in Herz und Lungenendothelzellen verursachen zu erforschen. Es konnten bereits Veränderungen an Lungen und Herzendothelzellen von Mäusen 5 - 20 Wochen nach Bestrahlung des Herzens mit 8 Gy nachgewiesen werden. Für die Analyse der späten Strahlenschäden wurde in dieser Arbeit der Zeitraum von 20 – 50 Wochen nach Strahlenbehandlung ausgewählt. Hierfür wurde mit Hilfe einer "Small Animal Research Radiation Platform" (SARRP) ein CT angefertigt und basierend auf den Scans eine in vivo Bestrahlung des Herzens und eines Lungenflügels mit 8 oder 16 Gy durchgeführt. In Zeitabständen von 20, 30, 40 und 50 Wochen nach Bestrahlung wurden die primären Endothelzellen des Herzens sowie der bestrahlten sowie unbestrahlten Lunge mit einer neu entwickelten Isolationsmethode extrahiert. Die isolierten Endothelzellen wurden hinsichtlich unterschiedlicher Zelloberflächenmerkmale durchflusszyt

Today, radiation therapy (RT) is a key role in cancer treatment. An innovative strategy in RT to further reduce radiation damage in the normal tissue is to spare parts of it from radiation – a method which is called spatial fractionation. The main objective of spatial fractionation is the increase of the therapeutic index of RT. This is achieved by the reduction of the irradiated volume of tissue which increases normal tissue tolerance as well as inhibits tumor growth. Currently, the X-ray microbeam radiation therapy (MRT) and the proton minibeam radiation therapy (pMBRT) are under investigation in radiobiological research. Up to date, MRT is mainly performed at synchrotrons which have high space requirements, are cost-intensive and rarely distributed worldwide. Thus, there is only limited access for preclinical research of MRT and a prospective cancer patient’s treatment. In order to overcome the synchrotron’s disadvantages and to satisfy the technical requirements for MRT such as a high dose rate and a high brilliance, several compact X-ray sources were developed in recent years. The beamline at the Munich Compact Light Source (MuCLS) is an innovative compact X-ray source that generates X-rays via Compton scattering. First in vitro data showed an increased normal tissue-sparing after MRT at the MuCLS, while in vivo data has not been provided yet. In this doctoral thesis, the technical feasibility to inhibit tumor growth in a mouse ear tumor model was investigated after irradiation of either broadbeam or MRT at 3 Gy or 5 Gy, respectively, at the MuCLS. The results of this proof-of-principle experiment clearly demonstrated that it is technically feasible to irradiate mouse tumors with MRT at the MuCLS. Tumor growth was inhibited after broadbeam and microbeam irradiation. Thus, this proof-of-principle study introduces a novel compact X-ray source for MRT. Using proton minibeams, several studies showed an increased sparing of the normal tissue. Therefore, pMBRT may be, Die Strahlentherapie (engl., radiation therapy, RT) spielt heutzutage eine entscheidende Rolle bei der Krebsbehandlung. Eine innovative Strategie in der RT die Strahlenschäden im Normalgewebe weiter zu verringern, ist die Reduktion der Strahlenexposition von Teilen des Gewebes. Diese Methode wird räumliche Fraktionierung genannt. Die Zielsetzung der räumlichen Fraktionierung ist die Erhöhung des therapeutischen Index der RT. Dies wird erreicht durch die Senkung des bestrahlten Volumens an Gewebe, was die Normalgewebetoleranz erhöht als auch das Tumorwachstum inhibiert. Im Moment stehen die Röntgen-Mikrostrahltherapie (engl., microbeam radiation therapy, MRT) und die Protonen-Minikanaltherapie (engl., proton minibeam radiation therapy, pMBRT) im Fokus der strahlenbiologischen Forschung. Aktuell wird MRT hauptsächlich an Synchrotronen durchgeführt, welche hohe Anforderungen an Raum haben, kostenintensiv sind und weltweit nur gering verbreitet sind. Daher ist der Zugang für die präklinische Erforschung von MRT und für eine zukünftige Krebspatientenbehandlung nur limitiert möglich. Um die Nachteile von Synchrotronen zu überwinden und die technische Anforderung von MRT von einer hohen Dosisrate und hohen Brillianz zu erfüllen, wurden in den letzten Jahren mehrere kompakte Röntgenquellen entwickelt. Der Strahlengang an der Münchener kompakten Lichtquelle (engl., beamline at the Munich Compact Light Source, MuCLS) ist eine innovative kompakte Röntgenquelle, welche Röntgenstrahlen durch Compton Streuung erzeugt. Erste in vitro Daten zeigten, dass MRT an der MuCLS das Normalgewebe verstärkt schont, wohingegen in vivo Daten derzeit noch nicht zur Verfügung stehen. In dieser Doktorarbeit wurde die technische Durchführbarkeit einer Tumorwachstumsinhibition in einem Mausohren-Tumormodel nach Bestrahlung von homogenem Feld oder MRT mit jeweils 3 Gy oder 5 Gy an der MuCLS untersucht. Die Ergebnisse der Studie zeigten deutlich, dass es technisch machbar ist, einen Maustumor mit MRT

Proton Minibeam Radiation Therapy (pMBRT) aims to minimise the normal tissue damage which is a challenge in Radiation Oncology. In this concept, arrays of sub-millimeter proton beams are applied. Due to beam widening with increasing track length, this results in a homogeneous dose distribution in the tumour area. In this study, the effect of partially widened proton minibeams was investigated as expected to occur at different depths on the beams' path through the irradiated volume. Six different minibeam sizes with beam-to-beam distances of 1.8 mm were applied to the ears of Balb/c mice using 20 MeV protons with an average dose of 60 Gy. Acute reactions, i.e. ear swelling and inflammation, were observed for 90 days after irradiation. The results demonstrate a tissue sparing effect of proton minibeams which is highest for the smallest beam sizes as occurring in the superficial layers of an irradiated volume. This effect decreases with increasing beam size and disappears in the largest beam size which is equivalent to a homogeneous dose distribution. However, all minibeams had significantly reduced acute side effects compared to conventional irradiation, rendering pMBRT a promising innovative approach in clinical proton radiotherapy., inibeambestrahlung mit Protonen (pMBRT) hat das Ziel, den Schaden im Normalgewebe zu minimieren, was eine Herausforderung in der RadioOnkologie darstellt. Hierbei werden die Protonen in Kanälen von unter einem Millimeter Durchmesser appliziert. Aufgrund der Aufstreuung des Strahls mit zunehmender Eindringtiefe führt die Bestrahlungsmethode zu einer homogenen Bestrahlung im Tumorgebiet. Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen von partiell erweiterten Protonenminibeams, wie sie auf verschiedenen Höhen des Strahlenwegs durch das bestrahlte Volumen zu erwarten sind. Die Ohren von Balb/c Mäusen wurden mit sechs verschiedenen Minibeamgrößen mit einem Strahlabstand von 1,8 mm bestrahlt. Dabei wurden Protonen mit einer Energie von 20 MeV benutzt und eine durchschnittliche Dosis von 60 Gy appliziert. Nach der Bestrahlung wurden die akuten Reaktionen in der Haut, wie Schwellung und Entzündung, für 90 Tage beobachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass der gewebeschonende Effekt von Protonenminibeams am größten für die kleinen Strahlgrößen ist, wie sie in oberflächlicheren Schichten des bestrahlten Volumens auftreten. Mit zunehmender Strahlgröße nimmt die Gewebeschonung ab und ist damit für die einer homogenen Bestrahlung entsprechenden größten Strahlgröße am kleinsten. Alle Minibeamgrößen führten aber im Vergleich zu konventioneller homogenen Bestrahlung zu signifikant reduzierten akuten Nebenwirkungen, wodurch pMBRT ein vielversprechender Ansatz für die klinische Strahlentherapie mit Protonen in der Zukunft ist.

Glioblastoma multiforme is a devastating diagnosis characterized by treatment resistance, recurrence, and relapse. In particular, patients with an MGMT unmethylated promoter region have only little benefit from chemotherapy since MGMT counteracts its therapeutic efficacy. New treatment options in radiotherapy need to be developed to inhibit MGMT and increase radiotherapy response. This work lays the foundation to identify the role of the MGMT inhibitor lomeguatrib to improve personalized radiotherapy in the future., Glioblastom ist eine verheerende Diagnose, die durch hohe Therapieresistenz gekennzeichnet ist. Insbesondere Patienten mit einer unmethylierten MGMT-Promotorregion profitieren nur wenig von Chemotherapie, da MGMT der therapeutischen Wirksamkeit entgegenwirkt. Neue Behandlungsoptionen in der Strahlentherapie müssen entwickelt werden, um MGMT zu hemmen und das Ansprechen auf die Strahlentherapie zu verbessern. Diese Arbeit legt den Grundstein zur Identifizierung der Rolle des MGMT-Inhibitors Lomeguatrib, um die personalisierte Therapie in Zukunft zu verbessern.

The research conducted in this thesis investigated the response of mitochondria to targeted irradiation using charged ions. To understand the inherent mitochondrial response to radiation, live cell imaging of mitochondria in tumor cells was performed during targeted microbeam irradiation at the microbeam facility SNAKE. Membrane potential, membrane integrity and production of superoxide was analysed. The results show that individual mitochondria can be targeted and analysed in real time to enable a better understanding of mitochondrial response to stress., Diese Dissertation untersucht die Reaktion von Mitochondrien auf gezielte Ionen Bestrahlung. Mitochondrien wurden dafür mit live cell Imaging in Tumorzellen während der Ziel Bestrahlung an der mikrostrahl anlange SNAKE analysiert. Die untersuchten Eigenschaften der Mitochondrien waren, membranpotential, Membran Integrität und Superoxide Produktion. Die Resultate zeigten das individuelle Mitochondrien in Zellen bestrahlt werden können und das diese Art der Bestrahlung einen neue Methode ist die Reaktion der Mitochondrien auf stress zu untersuchen.

Today, radiation therapy (RT) is a key role in cancer treatment. An innovative strategy in RT to further reduce radiation damage in the normal tissue is to spare parts of it from radiation – a method which is called spatial fractionation. The main objective of spatial fractionation is the increase of the therapeutic index of RT. This is achieved by the reduction of the irradiated volume of tissue which increases normal tissue tolerance as well as inhibits tumor growth. Currently, the X-ray microbeam radiation therapy (MRT) and the proton minibeam radiation therapy (pMBRT) are under investigation in radiobiological research. Up to date, MRT is mainly performed at synchrotrons which have high space requirements, are cost-intensive and rarely distributed worldwide. Thus, there is only limited access for preclinical research of MRT and a prospective cancer patient’s treatment. In order to overcome the synchrotron’s disadvantages and to satisfy the technical requirements for MRT such as a high dose rate and a high brilliance, several compact X-ray sources were developed in recent years. The beamline at the Munich Compact Light Source (MuCLS) is an innovative compact X-ray source that generates X-rays via Compton scattering. First in vitro data showed an increased normal tissue-sparing after MRT at the MuCLS, while in vivo data has not been provided yet. In this doctoral thesis, the technical feasibility to inhibit tumor growth in a mouse ear tumor model was investigated after irradiation of either broadbeam or MRT at 3 Gy or 5 Gy, respectively, at the MuCLS. The results of this proof-of-principle experiment clearly demonstrated that it is technically feasible to irradiate mouse tumors with MRT at the MuCLS. Tumor growth was inhibited after broadbeam and microbeam irradiation. Thus, this proof-of-principle study introduces a novel compact X-ray source for MRT. Using proton minibeams, several studies showed an increased sparing of the normal tissue. Therefore, pMBRT may be, Die Strahlentherapie (engl., radiation therapy, RT) spielt heutzutage eine entscheidende Rolle bei der Krebsbehandlung. Eine innovative Strategie in der RT die Strahlenschäden im Normalgewebe weiter zu verringern, ist die Reduktion der Strahlenexposition von Teilen des Gewebes. Diese Methode wird räumliche Fraktionierung genannt. Die Zielsetzung der räumlichen Fraktionierung ist die Erhöhung des therapeutischen Index der RT. Dies wird erreicht durch die Senkung des bestrahlten Volumens an Gewebe, was die Normalgewebetoleranz erhöht als auch das Tumorwachstum inhibiert. Im Moment stehen die Röntgen-Mikrostrahltherapie (engl., microbeam radiation therapy, MRT) und die Protonen-Minikanaltherapie (engl., proton minibeam radiation therapy, pMBRT) im Fokus der strahlenbiologischen Forschung. Aktuell wird MRT hauptsächlich an Synchrotronen durchgeführt, welche hohe Anforderungen an Raum haben, kostenintensiv sind und weltweit nur gering verbreitet sind. Daher ist der Zugang für die präklinische Erforschung von MRT und für eine zukünftige Krebspatientenbehandlung nur limitiert möglich. Um die Nachteile von Synchrotronen zu überwinden und die technische Anforderung von MRT von einer hohen Dosisrate und hohen Brillianz zu erfüllen, wurden in den letzten Jahren mehrere kompakte Röntgenquellen entwickelt. Der Strahlengang an der Münchener kompakten Lichtquelle (engl., beamline at the Munich Compact Light Source, MuCLS) ist eine innovative kompakte Röntgenquelle, welche Röntgenstrahlen durch Compton Streuung erzeugt. Erste in vitro Daten zeigten, dass MRT an der MuCLS das Normalgewebe verstärkt schont, wohingegen in vivo Daten derzeit noch nicht zur Verfügung stehen. In dieser Doktorarbeit wurde die technische Durchführbarkeit einer Tumorwachstumsinhibition in einem Mausohren-Tumormodel nach Bestrahlung von homogenem Feld oder MRT mit jeweils 3 Gy oder 5 Gy an der MuCLS untersucht. Die Ergebnisse der Studie zeigten deutlich, dass es technisch machbar ist, einen Maustumor mit MRT

Die Übertragbarkeit von Ergebnissen aus 2D Zellkulturversuchen auf ionisierende Bestrahlung oder Chemotherapeutika steht in der Kritik. Aus diesem Grund steigt das Interesse an dreidimensionalen Zellkulturmodellen in der Tumorforschung. In dieser Arbeit wurde das Überleben bestrahlter Tumorzellen von drei verschiedenen Zelllinien in dem Goldstandard 2D Koloniebildungstest und einem 3D Mikrotissue Modell verglichen. Es zeigte sich eine starke Korrelation zwischen der 2D Überlebensfraktion und dem reduzierten Wachstum der 3D Mikrotissues bei den getesteten Dosen., 2D monolayer cell cultures are increasingly being seen as an imperfect model for studying the cellular responses to ionizing radiation or chemotherapeutic drugs. This has prompted increased interest of 3D cell culture alternatives as a more physiological predictor of tumor treatment. In this work, the survival of irradiated cells of three different cell lines using the gold-standard 2D colony formation assay and a 3D microtissue assay was compared. A strong correlation between the 2D survival fraction and the reduced growth of 3D microtissues at the tested doses was shown.

Proton Minibeam Radiation Therapy (pMBRT) aims to minimise the normal tissue damage which is a challenge in Radiation Oncology. In this concept, arrays of sub-millimeter proton beams are applied. Due to beam widening with increasing track length, this results in a homogeneous dose distribution in the tumour area. In this study, the effect of partially widened proton minibeams was investigated as expected to occur at different depths on the beams' path through the irradiated volume. Six different minibeam sizes with beam-to-beam distances of 1.8 mm were applied to the ears of Balb/c mice using 20 MeV protons with an average dose of 60 Gy. Acute reactions, i.e. ear swelling and inflammation, were observed for 90 days after irradiation. The results demonstrate a tissue sparing effect of proton minibeams which is highest for the smallest beam sizes as occurring in the superficial layers of an irradiated volume. This effect decreases with increasing beam size and disappears in the largest beam size which is equivalent to a homogeneous dose distribution. However, all minibeams had significantly reduced acute side effects compared to conventional irradiation, rendering pMBRT a promising innovative approach in clinical proton radiotherapy., inibeambestrahlung mit Protonen (pMBRT) hat das Ziel, den Schaden im Normalgewebe zu minimieren, was eine Herausforderung in der RadioOnkologie darstellt. Hierbei werden die Protonen in Kanälen von unter einem Millimeter Durchmesser appliziert. Aufgrund der Aufstreuung des Strahls mit zunehmender Eindringtiefe führt die Bestrahlungsmethode zu einer homogenen Bestrahlung im Tumorgebiet. Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen von partiell erweiterten Protonenminibeams, wie sie auf verschiedenen Höhen des Strahlenwegs durch das bestrahlte Volumen zu erwarten sind. Die Ohren von Balb/c Mäusen wurden mit sechs verschiedenen Minibeamgrößen mit einem Strahlabstand von 1,8 mm bestrahlt. Dabei wurden Protonen mit einer Energie von 20 MeV benutzt und eine durchschnittliche Dosis von 60 Gy appliziert. Nach der Bestrahlung wurden die akuten Reaktionen in der Haut, wie Schwellung und Entzündung, für 90 Tage beobachtet. Die Ergebnisse zeigen, dass der gewebeschonende Effekt von Protonenminibeams am größten für die kleinen Strahlgrößen ist, wie sie in oberflächlicheren Schichten des bestrahlten Volumens auftreten. Mit zunehmender Strahlgröße nimmt die Gewebeschonung ab und ist damit für die einer homogenen Bestrahlung entsprechenden größten Strahlgröße am kleinsten. Alle Minibeamgrößen führten aber im Vergleich zu konventioneller homogenen Bestrahlung zu signifikant reduzierten akuten Nebenwirkungen, wodurch pMBRT ein vielversprechender Ansatz für die klinische Strahlentherapie mit Protonen in der Zukunft ist.