Diagnostik und Modellierung eines Mikrowellen-Plasmabrenners bei Atmosphärendruck

Mikrowellen-Plasmaprozesse bei Atmosphärendruck bieten eine Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten. Dazu gehören das Plasmaspritzen zur Beschichtung, die Behandlung von Oberflächen für die Reinigung oder Aktivierung sowie der Abbau schädlicher Abgase. Für die Entwicklung und Optimierung dieser Verfahren sind sowohl experimentelle Untersuchungen als auch eine theoretische Betrachtung von Bedeutung. Diese Arbeit beschäftigt sich deshalb neben der Diagnostik vor allem mit der Modellierung und numerischen Simulation eines bei Atmosphärendruck betriebenen Mikrowellen-Plasmabrenners. Dazu wird die Simulationssoftware Comsol Multiphysics verwendet. Das Ziel ist es, mittels einzelner Modelle die unterschiedlichen physikalischen Vorgänge zu beschreiben und das Brennersystem zu optimieren. Die Simulationen werden schließlich schrittweise miteinander verknüpft, um so ein möglichst selbstkonsistentes Modell der Plasmaquelle zu erhalten. Die Simulationsergebnisse werden zudem mit experimentellen Daten verglichen. Zunächst werden die Verteilung des Mikrowellenfeldes im Plasmabrenner sowie die Resonanzfrequenzen der Resonatoranordnung berechnet, was die Grundlage für eine zuverlässige Zündung und den Betrieb des Plasmas bildet. Anschließend wird ein Modell der kalten Gasströmung erstellt. In dieses wird schließlich eine Wärmequelle implementiert, um den Einfluss des heißen Plasmas auf die Strömung zu untersuchen. Die Gasströmung soll dahingehend optimiert werden, dass sie das Plasma einschließt, um so eine Beschädigung des Gas führenden Quarzrohres zu vermeiden. In einer weiteren Simulation wird das Plasma mit Hilfe des Drude-Modells beschrieben. Hierbei werden dem Plasma eine Permittivität und eine Leitfähigkeit zugewiesen. Eine Erweiterung erfolgt durch das Fluid-Modell, das Bilanzgleichungen für die Elektronendichte sowie Reaktionsmechanismen für ein Argon-Plasma enthält. Die Simulationsergebnisse werden durch den Vergleich mit experimentellen Ergebnissen verifiziert. Dazu wird zum einen die räumliche Lage des Plasmas mit Hilfe von Kameraaufnahmen qualitativ untersucht. Zum anderen stehen Messwerte aus der optischen Emissionsspektroskopie zur Verfügung

Plasma-deposited AgOx-doped TiOx coatings enable rapid antibacterial activity based on ROS generation

Abstract To enable a rapid-acting antibacterial mechanism without the release of biocidal substances, TiO2 catalysts have been considered based on the generation of reactive oxygen species (ROS). Doping with dissimilar metals generates electron-hole pairs with narrow band gaps promoting the production of ROS. Here, plasma technology is investigated to deposit Ag nano islets on defective TiOx films, stabilized by plasma postoxidation suppressing Ag ion release. Importantly, ROS generation is maintained upon storage in the dark yet with diminishing efficacy; however, it can be restored by exposure to visible light. The rapid-acting antibacterial properties are found to strongly correlate with ROS generation, which can even be maintained by functionalization with hydrophobic plasma polymer films. The cytocompatible coatings offer promising applications for implants and other medical devices

Young patients', parents', and survivors' communication preferences in paediatric oncology: Results of online focus groups

Contains fulltext : 51596.pdf ( ) (Open Access)BACKGROUND: Guidelines in paediatric oncology encourage health care providers to share relevant information with young patients and parents to enable their active participation in decision making. It is not clear to what extent this mirrors patients' and parents' preferences. This study investigated communication preferences of childhood cancer patients, parents, and survivors of childhood cancer. METHODS: Communication preferences were examined by means of online focus groups. Seven patients (aged 8-17), 11 parents, and 18 survivors (aged 8-17 at diagnosis) participated. Recruitment took place by consecutive inclusion in two Dutch university oncological wards. Questions concerned preferences regarding interpersonal relationships, information exchange and participation in decision making. RESULTS: Participants expressed detailed and multi-faceted views regarding their needs and preferences in communication in paediatric oncology. They agreed on the importance of several interpersonal and informational aspects of communication, such as honesty, support, and the need to be fully informed. Participants generally preferred a collaborative role in medical decision making. Differences in views were found regarding the desirability of the patient's presence during consultations. Patients differed in their satisfaction with their parents' role as managers of the communication. CONCLUSION: Young patients' preferences mainly concur with current guidelines of providing them with medical information and enabling their participation in medical decision making. Still, some variation in preferences was found, which faces health care providers with the task of balancing between the sometimes conflicting preferences of young cancer patients and their parents

A community effort in SARS-CoV-2 drug discovery.

peer reviewedThe COVID-19 pandemic continues to pose a substantial threat to human lives and is likely to do so for years to come. Despite the availability of vaccines, searching for efficient small-molecule drugs that are widely available, including in low- and middle-income countries, is an ongoing challenge. In this work, we report the results of an open science community effort, the "Billion molecules against Covid-19 challenge", to identify small-molecule inhibitors against SARS-CoV-2 or relevant human receptors. Participating teams used a wide variety of computational methods to screen a minimum of 1 billion virtual molecules against 6 protein targets. Overall, 31 teams participated, and they suggested a total of 639,024 molecules, which were subsequently ranked to find 'consensus compounds'. The organizing team coordinated with various contract research organizations (CROs) and collaborating institutions to synthesize and test 878 compounds for biological activity against proteases (Nsp5, Nsp3, TMPRSS2), nucleocapsid N, RdRP (only the Nsp12 domain), and (alpha) spike protein S. Overall, 27 compounds with weak inhibition/binding were experimentally identified by binding-, cleavage-, and/or viral suppression assays and are presented here. Open science approaches such as the one presented here contribute to the knowledge base of future drug discovery efforts in finding better SARS-CoV-2 treatments.R-AGR-3826 - COVID19-14715687-CovScreen (01/06/2020 - 31/01/2021) - GLAAB Enric

Plasma Processing of Low Vapor Pressure Liquids to Generate Functional Surfaces

The concept of depositing solid films on low-vapor pressure liquids is introduced and developed into a top-down approach to functionalize surfaces by attaching liquid polyethylene glycol (PEG). Solid-liquid gradients were formed by low-pressure plasma treatment yielding cross-linking and/or deposition of a plasma polymer film subsequently bound to a flexible polydimethylsiloxane (PDMS) backing. The analysis via optical transmission spectroscopy (OTS), optical, confocal laser scanning (CLSM) and scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) as well as by water contact angle (WCA) measurements revealed correlations between optical appearance, chemical composition and surface properties of the resulting water absorbing, covalently bound PEG-functionalized surfaces. Requirements for plasma polymer film deposition on low-vapor pressure liquids and effective surface functionalization are defined. Namely, the thickness of the liquid PEG substrate was a crucial parameter for successful film growth and covalent attachment of PEG. The presented method is a practicable approach for the production of functional surfaces featuring long-lasting strong hydrophilic properties, making them predestined for non-fouling or low-friction applications

Vom Trend zum Zwang

01 Umfrage: EU-Richtlinien von Sandra Seidl. Die EU-Kommission befasst sich mit der Frage, wie man die Energiekosten europaweit senken kann. Das Ergebnis solcher Überlegungen sind Richtlinien, die beim Verbraucher oft auf Unverständnis stoßen. 2009 wurde die Glühbirne abgeschafft, nun dürfen Staubsauger nur noch maximal 1600 Watt haben. Eine bislang nur vorgeschlagene Richtlinie der EU befasst sich mit dem Toaster. Es wird überlegt, den klassischen Doppelschlitz durch einen Einzelnen zu ersetzen, um Strom zu sparen. Sandra Seidl hat die Tübinger befragt, was sie davon halten. 02 Beitrag: Vegetarismus von Dorina Blau. Ob Mode, Kosmetik oder Essen. Ständig scheint es eine neue Bewegung zu geben, der wir nachlaufen wollen. Sich vegetarisch zu ernähren, steht ganz weit oben auf der Skala. Alles nur ein Trend? 03 Beitrag: Phänomen Intoleranz von Laura-Fabienne Heine. Viele haben auch ganz andere Gründe warum sie sich anders ernähren. Individuelles Essverhalten kann nicht nur ein Trend sein, sondern die bittere Wahrheit. Die Rede ist von Nahrungsmittelintoleranzen. 04 Beitrag Sex, Drugs & Rock ’n’ Roll von Diana Reichl. „Sex, Drugs and Rock 'n' Roll“ – ein Motto, das mehrere Generationen geprägt hat. Was noch vor kurzer Zeit eine so weit verbreitete Lebensphilosophie war, hat sich heute gewandelt. Nichtrauchergesetze und gesundes Leben stehen viel mehr im Mittelpunkt. Micro-Europa-Reporterin Diana Reichl hat sich mit beiden Seiten der Medaille auseinander gesetzt. Tkay erzählt über sein Leben nach der Straight Edge-Philosophie und die Motivation, auf Alkohol und Drogen zu verzichten. Und Ulrich Hägele, Dozent vom Zentrum für Medienkompetenz in Tübingen, berichtet über den früheren Alltag im Universitätsleben. 05 Kommentar: Fitnessstudio von Andrea Fritsche. Man sieht sie in Clubs, an der Uni oder im Supermarkt um die Ecke. Die Rede ist von der Generation Fitness-Studio. Aufgepumpte Gliedmaßen an oft kleinen Körpern. Was ist denn nur hier passiert, fragen sich viele? 06 Beitrag: Helikopter Eltern von Franziska Gaiser. “Liebe Eltern, ab hier schaffen wir das alleine”. Dieses oder ähnliche Schilder findet man zurzeit vermehrt an Schulen. Nicht selten werden Mütter und Väter aus dem Schulgebäude verbannt. Überfürsorgliche Eltern werden zum Problem. Immer öfter begegnet man dem Begriff Helikopter-Eltern, doch was verbirgt sich hinter diesem Phänomen

An in vitro assessment of panel of engineered nanomaterials using a human renal cell line:cytotoxicity, pro-inflammatory response, oxidative stress and genotoxicity

BACKGROUND: It has been shown that nanomaterials (NMs) are able to translocate to secondary tissues one of the important being the kidneys. Oxidative stress has been implicated as a possible mechanism for NM toxicity, hence effects on the human renal proximal tubule epithelial cells (HK-2) treated with a panel of engineered nanomaterials (NMs) consisting of two zinc oxide particles (ZnO - coated - NM 110 and uncoated - NM 111), two multi walled carbon nanotubes (MWCNT) (NM 400 and NM 402), one silver (NM 300) and five TiO(2) NMs (NM 101, NRCWE 001, 002, 003 and 004) were evaluated. METHODS: In order to assess the toxicological impact of the engineered NMs on HK-2 cells - WST-1 cytotoxicity assay, FACSArray, HE oxidation and the comet assays were utilised. For statistical analysis, the experimental values were compared to their corresponding controls using an ANOVA with Tukey’s multiple comparison. RESULTS: We found the two ZnO NMs (24 hr LC(50) – 2.5 μg/cm(2)) and silver NM (24 hr LC(50) – 10 μg/cm(2)) were highly cytotoxic to the cells. The LC(50) was not attained in the presence of any of the other engineered nanomaterials (up to 80 μg/cm(2)). All nanomaterials significantly increased IL8 and IL6 production. Meanwhile no significant change in TNF-α or MCP-1 was detectable. The most notable increase in ROS was noted following treatment with the Ag and the two ZnO NMs. Finally, genotoxicity was measured at sub-lethal concentrations. We found a small but significant increase in DNA damage following exposure to seven of the ten NMs investigated (NM 111, NRCWE 001 and NRCWE 003 being the exception) with this increase being most visible following exposure to Ag and the positively charged TiO(2). CONCLUSIONS: While the NMs could be categorised as low and highly cytotoxic, sub-lethal effects such as cytokine production and genotoxicity were observed with some of the low toxicity materials