Volatile Constituents, Inorganic Elements and Primary Screening of Bioactivity of Black Coral Cigarette Holders

Black corals (BC) have been used for a long time in Chinese medicine, and may have some pharmaceutical functions when used as material for cigarette holders in southeast China. This study is aimed to investigate the bioactivities of volatile constituents in BC and to explore the folklore behind the use of BC cigarette holders (BCCHs). We extracted the volatile constituents of BC by supercritical fluid extraction (SFE) with carbon dioxide (CO2-SFE), then identified and analyzed the constituents by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS). In total, 15 components were reliably identified in BC and found to be biologically active. These included triethyl phosphate, butylated hydroxytoluene, cedrol, n-hexadecanoic acid, squalene, and cholesterol. Meanwhile 13 inorganic elements (P, Ca, Mg, S, B, Si, Fe, Cu, Zn, Ba, etc.) were determined by inductively coupled plasma spectrometer (ICPS). In the bioactivity tests, the BC extract (BCE) showed a scavenging activity of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl free radicals and hydroxyl radicals by phenanthroline-Fe (II) oxidation and moderate inhibition of Gram-positive microorganisms. The antioxidant and antimicrobial activities of BC, which are related to the active chemical composition, may explain the perceived benefit for cigarette smokers who use BCCHs

How is tailored implementation undertaken using a self-guided toolkit? Qualitative study of the ItFits-toolkit in the ImpleMentAll project

BackgroundThe process of tailored implementation is ill-defined and under-explored. The ItFits-toolkit was developed and subsequently tested as a self-guided online platform to facilitate implementation of tailored strategies for internet-based cognitive behavioural therapy (iCBT) services. In ImpleMentAll, ItFits-toolkit had a small but positive effect on the primary outcome of iCBT normalisation. This paper investigates, from a qualitative perspective, how implementation teams developed and undertook tailored implementation using the toolkit within the trial.MethodsImplementation teams in thirteen sites from nine countries (Europe and Australia) used the ItFits-toolkit for six months minimum, consistent with the trial protocol. A qualitative process evaluation was conducted. Descriptive data regarding goals, barriers, strategies, and implementation plans collected within the toolkit informed qualitative data collection in real time. Qualitative data included remote longitudinal interviews (n = 55) with implementation team members (n = 30) and observations of support calls (n = 19) with study sites. Qualitative data were analysed thematically, using a team-based approach.ResultsImplementation teams developed and executed tailored implementation projects across all steps in the toolkit process. Working in a structured way but with room for flexibility, decisions were shaped by team members' ideas and goals, iterative stakeholder engagement, internal and external influences, and the context of the ImpleMentAll project. Although teams reported some positive impacts of their projects, 'time', both for undertaking the work, and for seeing project impacts, was described as a key factor in decisions about implementation strategies and assessments of success.ConclusionThis study responds directly to McHugh et al.'s (2022) call for empirical description of what implementation tailoring looks like in action, in service settings. Self-guided facilitation of tailored implementation enables implementers in service settings to undertake tailoring within their organisations. Implementation tailoring takes considerable time and involves detailed work but can be supported through the provision of implementation science informed guidance and materials, iterative and ongoing stakeholder engagement, and working reflectively in response to external influencing factors. Directions for advancement of tailored implementation are suggested

Tailored implementation of internet-based cognitive behavioural therapy in the multinational context of the ImpleMentAll project: a study protocol for a stepped wedge cluster randomized trial.

BACKGROUND: Internet-based Cognitive Behavioural Therapy (iCBT) is found effective in treating common mental disorders. However, the use of these interventions in routine care is limited. The international ImpleMentAll study is funded by the European Union's Horizon 2020 programme. It is concerned with studying and improving methods for implementing evidence-based iCBT services for common mental disorders in routine mental health care. A digitally accessible implementation toolkit (ItFits-toolkit) will be introduced to mental health care organizations with the aim to facilitate the ongoing implementation of iCBT services within local contexts. This study investigates the effectiveness of the ItFits-toolkit by comparing it to implementation-as-usual activities. METHODS: A stepped wedge cluster randomized controlled trial (SWT) design will be applied. Over a trial period of 30 months, the ItFits-toolkit will be introduced sequentially in twelve routine mental health care organizations in primary and specialist care across nine countries in Europe and Australia. Repeated measures are applied to assess change over time in the outcome variables. The effectiveness of the ItFits-toolkit will be assessed in terms of the degree of normalization of the use of the iCBT services. Several exploratory outcomes including uptake of the iCBT services will be measured to feed the interpretation of the primary outcome. Data will be collected via a centralized data collection system and analysed using generalized linear mixed modelling. A qualitative process evaluation of routine implementation activities and the use of the ItFits-toolkit will be conducted within this study. DISCUSSION: The ImpleMentAll study is a large-scale international research project designed to study the effectiveness of tailored implementation. Using a SWT design that allows to examine change over time, this study will investigate the effect of tailored implementation on the normalization of the use of iCBT services and their uptake. It will provide a better understanding of the process and methods of tailoring implementation strategies. If found effective, the ItFits-toolkit will be made accessible for mental health care service providers, to help them overcome their context-specific implementation challenges. TRIAL REGISTRATION: ClinicalTrials.gov NCT03652883 . Retrospectively registered on 29 August 2018

Aktive multistatische Nahbereichsabbildung mit ausgedünnten Gruppenantennen

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein Verfahren zur Nahbereichsabbildung im Frequenzbereich von f = 75-90 GHz analysiert und entwickelt. Das Verfahren bietet die Möglichkeit einer dreidimensionalen Rekonstruktion des untersuchten Messbereichs, bei einer nahezu echtzeitfähigen Datenaufnahme und einer moderaten Anzahl an Sende-/Empfangskanälen. Das Anwendungsgebiet ist die Untersuchung von Personen nach verborgenen Gegenständen in sicherheitskritischen Bereichen, sowie die zerstörungsfreie Materialprüfung (NDT) zur Detektion von Defekten oder Materialanomalien in dielektrischen Werkstoffen. Eine hoch aufgelöste Abbildung wird mit dem Verfahren der Apertursynthese erzielt. Dieses numerische Rekonstruktionsverfahren ermöglicht die optimale Fokussierung, eines räumlich ausgedehnten Messobjektes, für jede Zielentfernung. Dies ist mit fokussierten Abbildungssystemen, welche lediglich am Fokusort eine hohe laterale Auflösung bieten, nicht möglich. Die entwickelten und implementierten Rekonstruktionsalgorithmen sind, bedingt durch die Anwendung, für eine Nahbereichsabbildung optimiert. Die Möglichkeit der dreidimensionalen Objektrekonstruktion wird durch die Abtastung einer zweidimensionalen Apertur unter Verwendung eines breitbandigen Sende-/Empfangssignals ermöglicht. Hierfür wird eine lineare multistatische ausgedünnte Gruppenantenne verwendet, welche quer zur Anordnung der Antennenelemente mechanisch bewegt wird. Die Reduzierung der Gesamtanzahl an Sende- und Empfangsantennen wird nach dem Prinzip einer periodisch ausgedünnten Gruppenantenne erzielt. Da dieses Konzept lediglich im Fernfeld der Gruppenantenne gültig ist, wurde der Ansatz einer periodischen Ausdünnung, basierend auf theoretischen und simulativen Untersuchungen, für Nahbereichsanwendungen erweitert. Das konzipierte mmW-System ermöglicht die Aufnahme eines 60 cm hohen Bildstreifens, wobei die Breite des rekonstruierten mmW-Bildes von der Länge des mechanischen Verfahrweges abhängt. Im Gegensatz zu einer vollelektronischen Abtastung der Abbildungsapertur, mit einer erheblichen Anzahl an Sende- und Empfangsantennen, ist bei diesem Konzept ein vergleichbar geringer technischer Aufwand notwendig. Bei dem untersuchten Abbildungsverfahren werden insgesamt 58 Sende- und Empfangsantennen benötigt. Im Fall eines zweidimensionalen vollelektronischen Arrays wären insgesamt 3364 Sende- und Empfangsantennen notwendig, um eine Abtastung der Apertur zu erreichen. Ein weiterer Vorteil des entwickelten Konzepts ist die flexible Wahl der Abbildungsapertur. Somit kann abhängig von dem zu untersuchenden Messobjekt eine planare oder zylindrische Abbildungsgeometrie realisiert werden. Dies gewährleistet eine optimale Ausleuchtung des jeweiligen Messszenarios. Das entwickelte Abbildungskonzept sowie die implementierten Rekonstruktionsverfahren wurden an repräsentativen Messszenarien aus dem Sicherheitsbereich und dem Bereich der Materialprüfung verifiziert

L’effet des éléments mineurs (Mg,Ag,Zn) sur la germination et la précipitation de la phase T1 dans des alliages AlCuLi

Al-Cu-Li alloys are very attractive for aerospace applications alloys due to their low density, high modulus and high strength. They are experiencing a strong interest since the so-called 3rd generation alloys, with relatively high Cu and low Li content, have been developed with high toughness, fatigue resistance and thermal stability. The main precipitating phase in these alloys is the T1-phase which precipitates on {111}Al-planes with a hexagonal structure. It is known that obtaining a fine dispersion of T1, and hence a high strength requires the presence of dislocations as nucleation sites. In addition, commercial Al-Cu-Li alloys contain several minor alloying elements such as Mg, Ag and Zn, which help reaching the desired properties. Although the effect of these minor additions on precipitation of T1 has been characterized, it has not been understood yet.In this context the aim of this thesis is to systematically investigate the effect of minor additions of Mg, Ag and Zn on precipitation nucleation, precipitation kinetics and related strengthening, and to use a detailed characterization of the microstructure to understand the mechanisms by which the modifications induced by these minor additions take place. In-situ Small-Angle X-ray Scattering and Differential Scanning Calorimetry provide the precipitation kinetics and sequence, respectively. Transmission Electron Microscopy, both in conventional mode, atomically-resolved and in chemical mapping mode, reveals the structure and distribution of phases. Hardness gives access to the strengthening. Compositionally gradient materials are fabricated and characterized to evaluate the effect of alloy composition on precipitation and strengthening.The results reveal that Mg is most effective in order to enhance precipitation kinetics and hardening. Additional Ag and Zn further enhance precipitation kinetics but to a lower extent. The addition of Mg changes the precipitation sequence at all times of ageing. The main differences in early aging conditions are observed with respect to precipitation on dislocations. In Mg-containing alloys, dislocations are decorated by Cu-Mg precursor phases, whereas dislocations in Mg-free alloys are mainly associated to GP-zones which evolve subsequently into θ'-phase. In fully precipitated conditions the microstructure of Mg-containing alloys is dominated by the T1 phase, whereas that of Mg-free alloys is dominated by the θ'-phase. This difference is attributed to the favourable nucleation of T1 on Mg-Cu precursor phases in the Mg-containing alloys, and to the consumption of T1-heterogeneous nucleation sites by the θ'-phase in the Mg-free alloys.The increase of hardness associated to the addition of Ag and Zn is associated to a higher volume fraction of the T1-phase. Ag was found to segregate at the T1/matrix interface and Zn was incorporated into the T1-phase, so that it is assumed that their additions stimulate the formation of T1.The influence of the concentration of the minor solute additions has been characterised by combined space and time-resolved experiments on compositionally gradient materials. It reveals that the effect of an Mg addition on precipitation occurs at a threshold level of ~0.1wt%, suggesting that this concentration is that necessary to form the precursor phase at the dislocations during early ageing.Les alliages Al-Cu-Li sont particulièrement attractifs pour les applications aéronautiques du fait de leur faible densité, haute limite d'élasticité et bonne ténacité. Ils reçoivent une attention particulièrement importante actuellement, depuis le développement de la troisième génération qui contient des concentrations relativement élevées pour le cuivre et relativement basses pour le Li. Ces nouveaux alliages sont caractérisés par une dureté élevée, une bonne résistance à la fatigue et une bonne stabilité thermique. La phase principale de durcissement est la phase T1 – Al2CuLi qui se présente sous la forme de plaquettes d'environ 1 nm d'épaisseur et 50 nm de diamètre, situées sur les plans {111} de la matrice avec une structure hexagonale. La germination efficace de cette phase durcissante entre en compétition avec d'autres précipités des sous-systèmes constituant ces alliages (comme Al-Cu et Al-Li), et nécessite des conditions particulières, en particulier la présence de dislocations (introduites par pré-déformation) et d'éléments d'alliage mineurs (Mg, Ag, Zn). Bien qu'il soit connu depuis longtemps que l'addition de ces éléments favorise la cinétique de précipitation dans ces alliages et le durcissement associé, leurs mécanismes d'action sont encore très mal compris.Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est d'évaluer systématiquement l'effet des additions mineures de Mg, Ag et Zn sur la germination, la cinétique de précipitation et le durcissement correspondant. La caractérisation détaillée de la microstructure est utilisée pour comprendre les mécanismes de modification de la microstructure par les éléments mineurs. Les mesures de la diffusion des rayons X à petits angles et la DSC fournissent respectivement la cinétique de précipitation et la séquence de formation des phases. La microscopie électronique en transmission, utilisée en mode conventionnel, en résolution atomique et en mode de cartographie chimique met en évidence la structure et la distribution spatiale des phases. La dureté donne accès au durcissement. Des matériaux à gradient de concentration ont été élaborés et caractérisés pour évaluer l'effet de la concentration des alliages sur la précipitation et le durcissement.Les résultats mettent en évidence que le Mg est l'élément le plus efficace pour accélérer la cinétique de précipitation et de durcissement. L'addition d'Ag et de Zn augmente également la cinétique de précipitation mais dans une moindre mesure. L'addition de Mg change la séquence de précipitation tout au long de la séquence de vieillissement. La différence principale liée à la présence de Mg pour les premiers stades de traitement thermique est observée par rapport à la précipitation sur les dislocations. Dans les alliages qui contiennent du Mg, les dislocations sont décorées par des phases précurseur contenant de Cu et Mg. Par contre dans les alliages sans Mg celles-ci sont associés à des zones GP qui évoluent ensuite en précipités θ'. Cette différence est attribuée à la germination favorable de T1 sur les phases précurseur de Cu/Mg dans les alliages contenant du Mg, et par la saturation des sites de germination hétérogène par θ' dans les alliages sans Mg.L'augmentation de dureté associée à l'addition d'Ag et Zn est attribuée à une fraction volumique plus élevé de la phase T1. Ag est ségrège à l'interface entre T1 et la matrice et Zn est incorporé dans la structure de T1. Ces résultats suggèrent que les additions de Zn et Ag stimulent la formation de T1.L'influence de la concentration en éléments d'addition mineurs a été caractérisée par une approche résolue en temps et en espace, sur les matériaux contenant un gradient en composition. Cela révèle que l'effet de l'addition de Mg sur la précipitation se produit à une valeur seuil de ~0.1% en poids, suggérant que cela est la concentration nécessaire pour germer des phases précurseur sur les dislocations dans les premiers stades de la précipitation

L’effet des éléments mineurs (Mg,Ag,Zn) sur la germination et la précipitation de la phase T1 dans des alliages AlCuLi

Al-Cu-Li alloys are very attractive for aerospace applications alloys due to their low density, high modulus and high strength. They are experiencing a strong interest since the so-called 3rd generation alloys, with relatively high Cu and low Li content, have been developed with high toughness, fatigue resistance and thermal stability. The main precipitating phase in these alloys is the T1-phase which precipitates on {111}Al-planes with a hexagonal structure. It is known that obtaining a fine dispersion of T1, and hence a high strength requires the presence of dislocations as nucleation sites. In addition, commercial Al-Cu-Li alloys contain several minor alloying elements such as Mg, Ag and Zn, which help reaching the desired properties. Although the effect of these minor additions on precipitation of T1 has been characterized, it has not been understood yet.In this context the aim of this thesis is to systematically investigate the effect of minor additions of Mg, Ag and Zn on precipitation nucleation, precipitation kinetics and related strengthening, and to use a detailed characterization of the microstructure to understand the mechanisms by which the modifications induced by these minor additions take place. In-situ Small-Angle X-ray Scattering and Differential Scanning Calorimetry provide the precipitation kinetics and sequence, respectively. Transmission Electron Microscopy, both in conventional mode, atomically-resolved and in chemical mapping mode, reveals the structure and distribution of phases. Hardness gives access to the strengthening. Compositionally gradient materials are fabricated and characterized to evaluate the effect of alloy composition on precipitation and strengthening.The results reveal that Mg is most effective in order to enhance precipitation kinetics and hardening. Additional Ag and Zn further enhance precipitation kinetics but to a lower extent. The addition of Mg changes the precipitation sequence at all times of ageing. The main differences in early aging conditions are observed with respect to precipitation on dislocations. In Mg-containing alloys, dislocations are decorated by Cu-Mg precursor phases, whereas dislocations in Mg-free alloys are mainly associated to GP-zones which evolve subsequently into θ'-phase. In fully precipitated conditions the microstructure of Mg-containing alloys is dominated by the T1 phase, whereas that of Mg-free alloys is dominated by the θ'-phase. This difference is attributed to the favourable nucleation of T1 on Mg-Cu precursor phases in the Mg-containing alloys, and to the consumption of T1-heterogeneous nucleation sites by the θ'-phase in the Mg-free alloys.The increase of hardness associated to the addition of Ag and Zn is associated to a higher volume fraction of the T1-phase. Ag was found to segregate at the T1/matrix interface and Zn was incorporated into the T1-phase, so that it is assumed that their additions stimulate the formation of T1.The influence of the concentration of the minor solute additions has been characterised by combined space and time-resolved experiments on compositionally gradient materials. It reveals that the effect of an Mg addition on precipitation occurs at a threshold level of ~0.1wt%, suggesting that this concentration is that necessary to form the precursor phase at the dislocations during early ageing.Les alliages Al-Cu-Li sont particulièrement attractifs pour les applications aéronautiques du fait de leur faible densité, haute limite d'élasticité et bonne ténacité. Ils reçoivent une attention particulièrement importante actuellement, depuis le développement de la troisième génération qui contient des concentrations relativement élevées pour le cuivre et relativement basses pour le Li. Ces nouveaux alliages sont caractérisés par une dureté élevée, une bonne résistance à la fatigue et une bonne stabilité thermique. La phase principale de durcissement est la phase T1 – Al2CuLi qui se présente sous la forme de plaquettes d'environ 1 nm d'épaisseur et 50 nm de diamètre, situées sur les plans {111} de la matrice avec une structure hexagonale. La germination efficace de cette phase durcissante entre en compétition avec d'autres précipités des sous-systèmes constituant ces alliages (comme Al-Cu et Al-Li), et nécessite des conditions particulières, en particulier la présence de dislocations (introduites par pré-déformation) et d'éléments d'alliage mineurs (Mg, Ag, Zn). Bien qu'il soit connu depuis longtemps que l'addition de ces éléments favorise la cinétique de précipitation dans ces alliages et le durcissement associé, leurs mécanismes d'action sont encore très mal compris.Dans ce contexte, l'objectif de la thèse est d'évaluer systématiquement l'effet des additions mineures de Mg, Ag et Zn sur la germination, la cinétique de précipitation et le durcissement correspondant. La caractérisation détaillée de la microstructure est utilisée pour comprendre les mécanismes de modification de la microstructure par les éléments mineurs. Les mesures de la diffusion des rayons X à petits angles et la DSC fournissent respectivement la cinétique de précipitation et la séquence de formation des phases. La microscopie électronique en transmission, utilisée en mode conventionnel, en résolution atomique et en mode de cartographie chimique met en évidence la structure et la distribution spatiale des phases. La dureté donne accès au durcissement. Des matériaux à gradient de concentration ont été élaborés et caractérisés pour évaluer l'effet de la concentration des alliages sur la précipitation et le durcissement.Les résultats mettent en évidence que le Mg est l'élément le plus efficace pour accélérer la cinétique de précipitation et de durcissement. L'addition d'Ag et de Zn augmente également la cinétique de précipitation mais dans une moindre mesure. L'addition de Mg change la séquence de précipitation tout au long de la séquence de vieillissement. La différence principale liée à la présence de Mg pour les premiers stades de traitement thermique est observée par rapport à la précipitation sur les dislocations. Dans les alliages qui contiennent du Mg, les dislocations sont décorées par des phases précurseur contenant de Cu et Mg. Par contre dans les alliages sans Mg celles-ci sont associés à des zones GP qui évoluent ensuite en précipités θ'. Cette différence est attribuée à la germination favorable de T1 sur les phases précurseur de Cu/Mg dans les alliages contenant du Mg, et par la saturation des sites de germination hétérogène par θ' dans les alliages sans Mg.L'augmentation de dureté associée à l'addition d'Ag et Zn est attribuée à une fraction volumique plus élevé de la phase T1. Ag est ségrège à l'interface entre T1 et la matrice et Zn est incorporé dans la structure de T1. Ces résultats suggèrent que les additions de Zn et Ag stimulent la formation de T1.L'influence de la concentration en éléments d'addition mineurs a été caractérisée par une approche résolue en temps et en espace, sur les matériaux contenant un gradient en composition. Cela révèle que l'effet de l'addition de Mg sur la précipitation se produit à une valeur seuil de ~0.1% en poids, suggérant que cela est la concentration nécessaire pour germer des phases précurseur sur les dislocations dans les premiers stades de la précipitation