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1. Impact of Charge Carrier Injection/Extraction Performances in Low‐Dimension PEDOT:PSS Organic Electrochemical Transistors

Author: Galyna Sych, Patrice Rannou, Maxime Jullien‐Palletier, Saïd Sadki, Yvan Bonnassieux, Sébastien Sanaur, Matériaux Interfaces ELectrochimie (MIEL), Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Laboratoire de physique des interfaces et des couches minces [Palaiseau] (LPICM), École polytechnique (X)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École des Mines de Saint-Étienne (Mines Saint-Étienne MSE), and Institut Mines-Télécom [Paris] (IMT)
Subjects: [PHYS]Physics [physics], [SPI]Engineering Sciences [physics], [CHIM]Chemical Sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials
Abstract: International audience
Published: 2023
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2. Screening of specific aptamers for Bacillus cereus by Surface Plasmon Resonance imaging (SPRi)

Author: Manceau, Mathilde, Farre, Carole, Lagarde, Florence, Mathey, Raphaël, Buhot, Arnaud, Vidic, Jasmina, Hou, Yanxia, Chaix, Carole, Institut des Sciences Analytiques (ISA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Interfaces & biosensors - Interfaces & biocapteurs, Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), MICrobiologie de l'ALImentation au Service de la Santé (MICALIS), AgroParisTech-Université Paris-Saclay-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), CNRS, ANR-21-CE21-0009,Siena,Tests sensibles exploitant la reconnaissance de peptides et aptamères pour une détection sur site de cellules et spores bactériens dans le lait et la viande(2021), CHAIX, Carole, and Tests sensibles exploitant la reconnaissance de peptides et aptamères pour une détection sur site de cellules et spores bactériens dans le lait et la viande - - Siena2021 - ANR-21-CE21-0009 - AAPG2021 - VALID
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio], [CHIM] Chemical Sciences, [CHIM]Chemical Sciences
Abstract: International audience; Bacillus cereus is a food poisoning bacterium present in dairy products. To detect it, antibody based biosensors are efficient but available antibodies are expensive and may cross-react with other Bacillus species. Aptamers are a good alternative to these issues. Herein, seven aptamer sequences derived from the literature (1,2) are compared and their specificity to B. cereus is assessed versus Escherichia coli and Bacillus subtilis by Surface Plasmon Resonance imaging (SPRi).
Published: 2023

3. Prevalence and Clinical Outcomes of Poor Immune Response Despite Virologically Suppressive Antiretroviral Therapy Among Children and Adolescents With Human Immunodeficiency Virus in Europe and Thailand: Cohort Study

Author: Chappell, E., Riordan, A., Jourdain, G., Soriano-Arandes, A., Ene, L., Scherpbier, H., Warszawski, J., Collins, I., Smit, C., Marques, L., Klein, N., Guillén, S., Judd, A., Thorne, C., Goodall, R., Königs, C., Spoulou, V., Prata, F., Goetghebuer, T., Chiappini, E., Galli, L., Naver, L., Giaquinto, C., Gibb, D., Marczynska, M., Okhonskaia, L., Klimkait, T., Lallemant, M., Ngo-Giang-Huong, N., Kiseleva, G., Malyuta, R., Volokha, A., Hainaut, M., Delforge, M., Le Chenadec, J., Ramos, E., Dialla, O., Wack, T., Laurent, C., Ait Si Selmi, L., Leymarie, I., Ait Benali, F., Brossard, M., Boufassa, L., Floch-Tudal, C., Firtion, G., Hau, I., Chace, A., Bolot, P., Blanche, S., Levine, M., Bicëtre, L., Fourcade, C., Heller-Roussin, B., Runel-Belliard, C., Tricoire, J., Chirouze, C., Reliquet, V., Brouard, J., Kebaili, K., Fialaire, P., Lalande, M., Schultze-Strasser, S., Baumann, U., Niehues, T., Neubert, J., Kobbe, R., Berlin, C., Feiterna-Sperling, C., Buchholz, B., Notheis, G., de Martino, M., Angelo Tovo, P., Patrizia, O., Larovere, D., Ruggeri, M., Faldella, G., Baldi, F., Badolato, R., Montagnani, C., Venturini, E., Lisi, C., Di Biagio, A., Taramasso, L., Giacomet, V., Erba, P., Esposito, S., Lipreri, R., Salvini, F., Tagliabue, C., Cellini, M., Bruzzese, E., Lo Vecchio, A., Rampon, O., Donà, D., Romano, A., Dodi, I., Maccabruni, A., Consolini, R., Bernardi, S., Tchidjou Kuekou, H., Genovese, O., Olmeo, P., Cristiano, L., Mazza, A., Gabiano, C., Garazzino, S., Pellegatta, A., Pajkrt, D., Weijsenfeld, A., de Boer CG, Jurriaans, S., Back, N., Zaaijer, H., Berkhout, B., Cornelissen, M., Schinkel, C., Wolthers, K., Fraaij, P., van Rossum AMC, van der Knaap LC, Visser, E., Koopmans, M., van Kampen JJA, Pas, S., Henriet, S., van de Flier, M., van Aerde, K., Strik-Albers, R., Rahamat-Langendoen, J., Stelma, F., Schölvinck, E., de Groot-de Jonge, H., Niesters, H., van Leer-Buter CC, Knoester, M., Bont, L., Geelen, S., Wolfs, T., Nauta, N., Ang, C., van Houdt, R., Pettersson, A., Vandenbroucke-Grauls, C., Reiss, P., Bezemer, D., van Sighem AI, Wit, F., Boender, T., Zaheri, S., Hillebregt, M., de Jong, A., Bergsma, D., Grivell, S., Jansen, A., Raethke, M., Meijering, R., de Groot, L., van den Akker, M., Bakker, Y., Claessen, E., El Berkaoui, A., Koops, J., Kruijne, E., Lodewijk, C., Munjishvili, L., Peeck, B., Ree, C., Regtop, R., Ruijs, Y., Rutkens, T., Schoorl, M., Timmerman, A., Tuijn, E., Veenenberg, L., van der Vliet, S., Wisse, A., Woudstra, T., Tuk, B., Popielska, J., Pokorska-Śpiewak, M., Ołdakowska, A., Zawadka, K., Coupland, U., DorobaLaura Marques, M., Teixeira, C., Fernandes, A., Voronin, E., Miloenko, M., Labutina, S., Tomás Ramos, J., Prieto, L., Luisa Navarro, M., Saavedra, J., Santos, M., Angeles Muñoz, M., Ruiz, B., Mc Phee CF, de Ory SJ, Alvarez, S., Ángel Roa, M., Beceiro, J., Martínez, J., Badillo, K., Apilanez, M., Pocheville, I., Garrote, E., Colino, E., Gómez Sirvent, J., Garzón, M., Román, V., Montesdeoca, A., Mateo, M., José Muñoz, M., Angulo, R., Neth, O., Falcón, L., Terol, P., Luis Santos, J., Moreno, D., Lendínez, F., Grande, A., José Romero, F., Lillo, M., Losada, B., Herranz, M., Bustillo, M., Guerrero, C., Collado, P., Antonio Couceiro, J., Pérez, A., Isabel Piqueras, A., Bretón, R., Segarra, I., Gavilán, C., Jareño, E., Montesinos, E., Dapena, M., Álvarez, C., Gloria Andrés, A., Marugán, V., Ochoa, C., Alfayate, S., Isabel Menasalvas, A., de Miguel, E., Aebi-Popp, K., Asner, S., Aubert, V., Battegay, M., Baumann, M., Bernasconi, E., Böni, J., Brazzola, P., Bucher, H., Calmy, A., Cavassini, M., Ciuffi, A., Duppenthaler, A., Dollenmaier, G., Egger, M., Elzi, L., Fehr, J., Fellay, J., Francini, K., Furrer, H., Fux, C., Grawe, C., Günthard, H., Haerry, D., Hasse, B., Hirsch, H., Hoffmann, M., Hösli, I., Kahlert, C., Kaiser, L., Keiser, O., Kovari, H., Kouyos, R., Ledergerber, B., Martinetti, G., de Tejada BM, Metzner, K., Müller, N., Nicca, D., Paioni, P., Pantaleo, G., Polli, C., Posfay-Barbe, K., Rauch, A., Rudin, C., Schmid, P., Scherrer, A., Speck, R., Tarr, P., Thanh Lecompte, M., Trkola, A., Vernazza, P., Wagner, N., Wandeler, G., Weber, R., Wyler, C., Yerly, S., Techakunakorn, P., Hansudewechakul, R., Kham, C., Wanchaitanawong, V., Theansavettrakul, S., Sai, M., Nanta, S., Ngampiyaskul, C., Phanomcheong, S., Hongsiriwon, S., Karnchanamayul, W., Kwanchaipanich, R., Kanjanavanit, S., Kamonpakorn, N., Nantarukchaikul, M., Layangool, P., Mekmullica, J., Lucksanapisitkul, P., Watanayothin, S., Lertpienthum, N., Warachit, B., Hanpinitsak, S., Potchalongsin, S., Thanasiri, P., Krikajornkitti, S., Attavinijtrakarn, P., Srirojana, S., Bunjongpak, S., Puangsombat, A., Na-Rajsima, S., Ananpatharachai, P., Akarathum, N., Phuket, V., Lawtongkum, W., Kheunjan, P., Suriyaboon, T., Saipanya, A., Than-In-At, K., Jaisieng, N., Suaysod, R., Chailoet, S., Naratee, N., Kawilapat, S., Kaleeva, T., Baryshnikova, Y., Soloha, S., Bashkatova, N., Raus, I., Glutshenko, O., Ruban, Z., Prymak, N., Bailey, H., Bamford, A., Butler, K., Doerholt, K., Doherty, C., Foster, C., Francis, K., Harrison, I., Kenny, J., Letting, G., Mcmaster, P., Murau, F., Nsangi, E., Peters, H., Prime, K., Shackley, F., Shingadia, D., Storey, S., Tudor-Williams, G., Turkova, A., Welch, S., Jeannie Collins, I., Cook, C., Crichton, S., Dobson, D., Fairbrother, K., M Gibb D, Harper, L., Le Prevost, M., Van Looy, N., Walsh, A., Thrasyvoulou, L., Bernatoniene, J., Manyika, F., Sharpe, G., Subramaniam, B., Sloper, K., Fidler, K., Hague, R., Price, V., Clapson, M., Flynn, J., Cardoso, A., Abou-Rayyah, M., Gurtin, D., Yeadon, S., Segal, S., Ball, C., Hawkins, S., Dowie, M., Bandi, S., Percival, E., Eisenhut, M., Duncan, K., Clough, S., Anguvaa, L., Conway, S., Flood, T., Pickering, A., Murphy, C., Daniels, J., Lees, Y., Thompson, F., Williams, B., Pope, S., Cliffe, L., Smyth, A., Southall, S., Freeman, A., Freeman, H., Christie, S., Gordon, A., Rogahn, D., Clarke, L., Jones, L., Offerman, B., Greenberg, M., Benson, C., Ibberson, L., Faust, S., Hancock, J., Sharland, M., Lyall, H., Monrose, C., Seery, P., Menson, E., Callaghan, A., Bridgwood, A., Evans, J., Blake, E., Yannoulias, A., Critchton, S., Duff, C., Gomezpena, D., Lundin, R., Mangiarini, L., Nardone, A., Posfay Barbe, Klara, Universidad de Alcalá - University of Alcalá (UAH), Department of Sciences for Woman and Child's Health, Università degli Studi di Firenze = University of Florence (UniFI), Épidémiologie clinique, santé mère-enfant et VIH en Asie du Sud-Est (IRD_PHPT), Harvard University-Chiang Mai University (CMU), Centre de recherche en épidémiologie et santé des populations (CESP), Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), Centre Hospitalier de Saint-Denis [Ile-de-France], CHU Necker - Enfants Malades [AP-HP], Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP), Laboratoire Chrono-environnement (UMR 6249) (LCE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC), service de maladies infectieuses CHU J Minjoz Besancon, Service des maladies infectieuses et tropicales [CHU Nantes], Centre hospitalier universitaire de Nantes (CHU Nantes), Service de Pédiatrie Médicale [Caen], Université de Caen Normandie (UNICAEN), Normandie Université (NU)-Normandie Université (NU)-CHU Caen, Normandie Université (NU)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN)-Tumorothèque de Caen Basse-Normandie (TCBN), Service d'hématologie : Immuno-Hématologie pédiatrique et transplantation de moelle osseuse, Hôpital Debrousse, Hospices Civils de Lyon (HCL)-Hospices Civils de Lyon (HCL), Centre Hospitalier Régional Universitaire [Montpellier] (CHRU Montpellier), Universitätsklinikum Frankfurt, Infectious Diseases, San Martino Hospital, Università degli studi di Genova = University of Genoa (UniGe), Department of Maternal and Pediatric Sciences, University of Milan, Fondazione IRCCS Ospedale Maggiore Policlinico, Mangiagalli e Regina Elena, Maternal-Infantile Department, Unit of Paediatrics and Oncohematology, University Hospital of Parma, Department of Infectious Diseases, IRCCS S. Matteo, Department of Paediatrics, Università cattolica del Sacro Cuore = Catholic University of the Sacred Heart [Roma] (Unicatt), Dipartimento di Ingegneria [Benevento], Università degli Studi del Sannio, University of Twente, Institut de génétique humaine (IGH), Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratory for Infectious Diseases and Perinatal Screening, Center for Infectious Disease Control, National Institute for Public Health and the Environment [Bilthoven] (RIVM), Architecture et réactivité de l'ARN (ARN), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Stichting HIV Monitoring, Universidade Federal do Ceará = Federal University of Ceará (UFC), Departamento de Química Orgánica, Universidade de Vigo, Polytechnical University of Valencia, Fac Biol, Dept Genet, Universidad Complutense de Madrid = Complutense University of Madrid [Madrid] (UCM), University of the Basque Country/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU), Service des maladies infectieuses, Hôpitaux Universitaires de Genève (HUG), University of Basel (Unibas), Dysfonctions métaboliques et diabètes: Mécanismes et approches thérapeutiques, Université Nice Sophia Antipolis (1965 - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-IFR50-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), University Heart Centre Freiburg - Bad Krozingen, Prapokklao Hospital [Chanthaburi, Thailand], Nakornping Hospital [Chiang Mai, Thailand], Samutsakhon Hospital [Samutsakhon, Thailand], Kalasin Hospital [Kalasin, Thailand], Sanpatong Hospital [Chiang Mai, Thailand], Chiang Mai University (CMU), Microbiology Department, St. Jame's Hospital, University of Edinburgh, Infectious Diseases and Microbiology Unit, Great Ormond Street Hospital for Children [London] (GOSH)-Institute of Child Health, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Centre for Ecology and Hydrology [Bangor] (CEH), Natural Environment Research Council (NERC), Jet Propulsion Laboratory (JPL), NASA-California Institute of Technology (CALTECH), University of London [London], London South Bank University (LSBU), Dipartimento di Pediatria, Azienda Ospedaliera di Padova, Université Grenoble Alpes - UFR Pharmacie (UGA UFRP), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), The European Pregnancy and Paediatric HIV Cohort Collaboration (EPPICC) Study Group in EuroCoord, Florence University, Harvard University [Cambridge]-Chiang Mai University (CMU), Assistance publique - Hôpitaux de Paris (AP-HP) (AP-HP)-Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Hôpital Paul Brousse-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Versailles Saint-Quentin-en-Yvelines (UVSQ), Laboratoire Chrono-environnement - CNRS - UBFC (UMR 6249) (LCE), Centre Hospitalier Régional Universitaire de Besançon (CHRU Besançon), University of Genoa (UNIGE), Catholic University of Rome, University of Twente [Netherlands], Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), University of the Basque Country [Bizkaia] (UPV/EHU), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), Pediatrics, Virology, Chappell, Elizabeth, Riordan, Andrew, Jourdain, Gonzague, Soriano-Arandes, Antoni, Ene, Luminita, J Scherpbier, Henriette, Warszawski, Josiane, J Collins, Intira, Smit, Colette, Marques, Laura, Klein, Nigel, Guillén, Sara, Judd, Ali, Thorne, Claire, Goodall, Ruth, Königs, Christoph, Spoulou, Vana, Prata, Filipa, Goetghebuer, Tessa, Chiappini, Elena, Galli, Luisa, Naver, Lar, Giaquinto, Carlo, M Gibb, Diana, Marczynska, Magdalena, Okhonskaia, Liubov, Klimkait, Thoma, Lallemant, Marc, Ngo-Giang-Huong, Nicole, Kiseleva, Galyna, Malyuta, Ruslan, Volokha, Alla, Hainaut, Marc, Delforge, Marc, Le Chenadec, Jerome, Ramos, Elisa, Dialla, Olivia, Wack, Thierry, Laurent, Corine, Ait Si Selmi, Lamya, Leymarie, Isabelle, Ait Benali, Fazia, Brossard, Maud, Boufassa, Leila, Floch-Tudal, Corinne, Firtion, Ghislaine, Hau, Isabelle, Chace, Anne, Bolot, Pascal, Blanche, Stéphane, Levine, Martine, Kremlin Bicëtre, Le, Fourcade, Corinne, Heller-Roussin, Brigitte, Runel-Belliard, Camille, Tricoire, Joëlle, Chirouze, Catherine, Reliquet, Véronique, Brouard, Jacque, Kebaili, Kamila, Fialaire, Pascale, Lalande, Muriel, Schultze-Strasser, Stephan, Baumann, U, Niehues, T, Neubert, J, Kobbe, R, Berlin, Charite, Feiterna-Sperling, C, Königs, C, Buchholz, B, Notheis, G, de Martino, Maurizio, Angelo Tovo, Pier, Patrizia, Osimani, Larovere, Domenico, Ruggeri, Maurizio, Faldella, Giacomo, Baldi, Francesco, Badolato, Raffaele, Montagnani, Carlotta, Venturini, Elisabetta, Lisi, Catiuscia, Di Biagio, Antonio, Taramasso, Lucia, Giacomet, Vania, Erba, Paola, Esposito, Susanna, Lipreri, Rita, Salvini, Filippo, Tagliabue, Claudia, Cellini, Monica, Bruzzese, Eugenia, LO VECCHIO, Andrea, Paediatric Infectious Diseases / Rheumatology / Immunology, Amsterdam institute for Infection and Immunity, AII - Infectious diseases, Amsterdam Reproduction & Development (AR&D), APH - Aging & Later Life, Infectious diseases, and Global Health
Subjects: 0301 basic medicine, medicine.medical_treatment, lnfectious Diseases and Global Health Radboud Institute for Molecular Life Sciences [Radboudumc 4], HIV Infections, Rate ratio, Cohort Studies, 0302 clinical medicine, Pregnancy, Antiretroviral Therapy, Highly Active, Prevalence, 030212 general & internal medicine, Child, poor immune response, ddc:618, Immunosuppression, Viral Load, Hepatitis B, Thailand, 3. Good health, Europe, Thailand/epidemiology, Infectious Diseases, Cohort, Coinfection, Female, Cohort study, Adult, Microbiology (medical), viral suppression, medicine.medical_specialty, Adolescent, Anti-HIV Agents, antiretroviral therapy, 030106 microbiology, Europe/epidemiology, 03 medical and health sciences, children, Acquired immunodeficiency syndrome (AIDS), SDG 3 - Good Health and Well-being, Internal medicine, medicine, Humans, HIV, Aged, Settore MED/38 - Pediatria Generale e Specialistica, business.industry, Immunity, medicine.disease, HIV Infections/drug therapy/epidemiology, CD4 Lymphocyte Count, lnfectious Diseases and Global Health Radboud Institute for Health Sciences [Radboudumc 4], Anti-HIV Agents/therapeutic use, business, [SDV.MHEP]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology
Abstract: Background In human immunodeficiency virus (HIV)–positive adults, low CD4 cell counts despite fully suppressed HIV-1 RNA on antiretroviral therapy (ART) have been associated with increased risk of morbidity and mortality. We assessed the prevalence and outcomes of poor immune response (PIR) in children receiving suppressive ART. Methods Sixteen cohorts from the European Pregnancy and Paediatric HIV Cohort Collaboration (EPPICC) contributed data. Children Results Of 2318 children included, median age was 6.4 years and 68% had advanced/severe immunosuppression at ART initiation. At 1 year of VS, 12% had PIR. In multivariable analysis, PIR was associated with older age and worse immunological stage at ART start, hepatitis B coinfection, and residing in Thailand (all P ≤ .03). Rates of AIDS/death (95% confidence interval) per 100 000 person-years were 1052 (547, 2022) among PIR versus 261 (166, 409) among immune responders; rate ratio of 4.04 (1.83, 8.92; P < .001). Conclusions One in eight children in our cohort experienced PIR despite sustained VS. While the overall rate of AIDS/death was low, children with PIR had a 4-fold increase in risk of event as compared with immune responders.
Published: 2020
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4. The valley Nernst effect in WSe2

Author: Dau, Minh-Tuan, Vergnaud, C��line, Marty, Alain, Beign��, Cyrille, Gambarelli, Serge, Maurel, Vincent, Journot, Timoth��e, Hyot, B��rang��re, Guillet, Thomas, Gr��vin, Benjamin, Okuno, Hanako, Jamet, Matthieu, SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), ANR-14-CE26-0017,MoS2ValleyControl,Propriétés optiques et de transport dans des mono-couches de MoS2 et discpositifs associés(2014), ANR-18-CE24-0007,MAGICVALLEY,Polarisation de vallée induite par couplage d'échange magnétique dans les matériaux 2D à grande échelle(2018), ANR-10-LABX-0051,LANEF,Laboratory of Alliances on Nanosciences - Energy for the Future(2010), ANR-15-CE24-0017,J2D,Jonctions ultrafines réalisées par empilement de matériaux 2D: nouveaux constituents de base pour l'électronique(2015), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Subjects: Condensed Matter - Materials Science, Condensed Matter - Mesoscale and Nanoscale Physics, Science, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), FOS: Physical sciences, WSe2, Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect, Nernst effect, Valley Nernst, spin pumping, Mesoscale and Nanoscale Physics (cond-mat.mes-hall), lcsh:Q, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], lcsh:Science
Abstract: The Hall effect can be extended by inducing a temperature gradient in lieu of electric field that is known as the Nernst (-Ettingshausen) effect. The recently discovered spin Nernst effect in heavy metals continues to enrich the picture of Nernst effect-related phenomena. However, the collection would not be complete without mentioning the valley degree of freedom benchmarked by the observation of the valley Hall effect. Here we show the experimental evidence of its missing counterpart, the valley Nernst effect. Using millimeter-sized WSe$_{2}$ mono-multi-layers and the ferromagnetic resonance-spin pumping technique, we are able to apply a temperature gradient by off-centering the sample in the radio frequency cavity and address a single valley through spin-valley coupling. The combination of a temperature gradient and the valley polarization leads to the valley Nernst effect in WSe$_{2}$ that we detect electrically at room temperature. The valley Nernst coefficient is in very good agreement with the predicted value., 8 pages and 5 figures
Published: 2019
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5. Wavelength‐ and Tissue‐dependent Variations in the Mutagenicity of Cyclobutane Pyrimidine Dimers in Mouse Skin

Author: Masayuki Yamamoto, Jean Cadet, Toshio Mori, Yasuhiro Kamei, Hironobu Ikehata, Thierry Douki, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Université de Sherbrooke (UdeS)
Subjects: Genetically modified mouse, endocrine system, Pyrimidine, Ultraviolet Rays, education, Mice, Transgenic, Pyrimidine dimer, 010402 general chemistry, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Biochemistry, Mice, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Dermis, medicine, Animals, Pyrimidone, Physical and Theoretical Chemistry, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Skin, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, Mutation, Epidermis (botany), integumentary system, Chemistry, fungi, food and beverages, General Medicine, Molecular biology, 0104 chemical sciences, medicine.anatomical_structure, Pyrimidine Dimers, DNA, Mutagens
Abstract: International audience; The cyclobutane pyrimidine dimer (CPD) is a main mutagenic photolesion in DNA produced by UVR. We previously studied the wavelength-dependent kinetics of mutation induction efficiency using monochromatic UVR sources and transgenic mice developed for mutation assay and established the action spectra of UVR mutagenicity in the mouse epidermis and dermis. Here, we further established the action spectra of CPD and pyrimidine(6-4)pyrimidone photoproduct formation in the same tissues and in naked DNA using the same sources and mouse strain. Quantitative ELISA helped us estimate the photolesion formation efficiencies on a molecule-per-nucleotide basis. Using these action spectra, we confirmed that the UVR mutation mostly depends on CPD formation. Moreover, the mutagenicity of a CPD molecule (CPD mutagenicity) was found to vary by wavelength, peaking at approximately 313 nm in both the epidermis and dermis with similar wavelength-dependent patterns. Thus, the CPD formation efficiency is a main determinant of UVR mutagenicity in mouse skin, whereas a wavelength-dependent variation in the qualitative characteristics of CPD molecules also affects the mutagenic consequences of UVR insults. In addition, the CPD mutagenicity was always higher in the epidermis than in the dermis, suggesting different cellular responses to UVR between the two tissues irrespective of the wavelength.
Published: 2019
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6. An Overview of Artificial Olfaction Systems with a Focus on Surface Plasmon Resonance for the Analysis of Volatile Organic Compounds

Author: Yanxia Hou, Marielle El Kazzy, Jonathan S. Weerakkody, Arnaud Buhot, Raphael Mathey, Charlotte Hurot, Natale Scaramozzino, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), LIPHY BIOP, Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF), Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), BIOP - Fluctuations, Régulation et Evolution des Systèmes Vivants (BIOP-LIPhy), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and ANR-18-CE42-0012,OBP-optinose,Des OBPs pour un Nez optoelectronique biomimetique(2018)
Subjects: Materials science, [SDV]Life Sciences [q-bio], Clinical Biochemistry, Nanotechnology, Context (language use), 02 engineering and technology, Review, Grating, 01 natural sciences, odorants, Gas Chromatography-Mass Spectrometry, electronic noses, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Surface plasmon resonance, olfactory sensors, Electronic Nose, Volatile Organic Compounds, 010401 analytical chemistry, General Medicine, Surface Plasmon Resonance, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Smell, Coupling (physics), Prism coupler, Artificial olfaction, Gases, 0210 nano-technology, Focus (optics), Biosensor, TP248.13-248.65, Biotechnology
Abstract: International audience; The last three decades have witnessed an increasing demand for novel analytical tools for the analysis of gases including odorants and volatile organic compounds (VOCs) in various domains. Traditional techniques such as gas chromatography coupled with mass spectrometry, although very efficient, present several drawbacks. Such a context has incited the research and industrial communities to work on the development of alternative technologies such as artificial olfaction systems, including gas sensors, olfactory biosensors and electronic noses (eNs). A wide variety of these systems have been designed using chemiresistive, electrochemical, acoustic or optical transducers. Among optical transduction systems, surface plasmon resonance (SPR) has been extensively studied thanks to its attractive features (high sensitivity, label free, real-time measurements). In this paper, we present an overview of the advances in the development of artificial olfaction systems with a focus on their development based on propagating SPR with different coupling configurations, including prism coupler, wave guide, and grating.
Published: 2021
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7. Imaging Heterogeneous Electrocatalyst Stability and Decoupling Degradation Mechanisms in Operating Hydrogen Fuel Cells

Author: Isaac Martens, Tim Starr, Nicolas Martinez, Janne Pusa, Alan Coelho, Arnaud Morin, Simon D. M. Jacques, Laetitia Dubau, Sandrine Lyonnard, Frédéric Maillard, David P. Wilkinson, Veijo Honkimäki, Dan Bizzotto, Elizabeth A. Fisher, Jakub Drnec, Raphaël Chattot, Sylvie Escribano, Antonis Vamvakeros, Maria Valeria Blanco, Tristan Asset, Fabrice Micoud, European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), European Synchroton Radiation Facility [Grenoble] (ESRF), University College of London [London] (UCL), Université Grenoble Alpes (UGA), Institut Laue-Langevin (ILL), University of British Columbia (UBC), Electrochimie Interfaciale et Procédés (EIP), Laboratoire d'Electrochimie et de Physico-chimie des Matériaux et des Interfaces (LEPMI), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP ), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Independent Researcher, Coelho software, Finden Limited, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département de l'électricité et de l'hydrogène dans les transports (DEHT), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), ILL, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES)
Subjects: inorganic chemicals, Materials science, Nanostructure, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Energy Engineering and Power Technology, 02 engineering and technology, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electrocatalyst, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Durability, 0104 chemical sciences, Catalysis, Fuel Technology, Chemical engineering, Chemistry (miscellaneous), Hydrogen fuel, Materials Chemistry, Energy transformation, Degradation (geology), 0210 nano-technology, Decoupling (electronics)
Abstract: International audience; Proliferation of hydrogen fuel cell systems is hindered by degradation of the platinum catalyst. Here, we provide a device level assessment of the catalyst degradation phenomena and its coupling to nanoscale hydration gradients, using advanced operando X-ray scattering tomography tailored for device-scale imaging. Gradients formed inside the fuel cell produce heterogeneous degradation of the catalyst nanostructure, which can be linked to the flow field design and water distribution in the cell. Striking differences in catalyst degradation are observed between operating fuel cell devices and the liquid cell routinely used for catalyst stability studies, highlighting the crucial impact of the complex operating environment on the catalyst degradation phenomena. This degradation knowledge gap accentuates the necessity of multimodal, in situ characterization of real devices when assessing the performance and durability of electrocatalysts, and more generally, electrochemically active phases used in energy conversion and storage technologies.
Published: 2021
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8. Magnetic Polymers for Magnetophoretic Separation in Microfluidic Devices

Author: Anne-Laure Deman, Lucie Descamps, Caterina Tomba, Damien Le Roy, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Nanostructures magnétiques (MAGNETIQUES), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Geneva [Switzerland], This research was funded by PACK AMBITION RECHERCHE AuRA, grant LUTON number 1701103701-40890., ANR-14-CE11-0008,ACEBLOOD,La Spécification hématopoïétique dans l'embryon humain: vers de novo génération de cellules souches hématopoïétiques(2014), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Fabrication, Magnetic composite, magnetophoresis, Computer science, polymer composites, Microfluidics, Nanotechnology, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, micro-bead separation, [SPI.MECA.MEFL]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Fluids mechanics [physics.class-ph], Microsystem, magnetic polymers, Materials Chemistry, Cell separation, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, microfluidic devices, QD1-999, chemistry.chemical_classification, 010401 analytical chemistry, Polymer, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Chemistry, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Chemistry (miscellaneous), cell separation, Polymer composites, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Magnetophoresis offers many advantages for manipulating magnetic targets in microsystems. The integration of micro-flux concentrators and micro-magnets allows achieving large field gradients and therefore large reachable magnetic forces. However, the associated fabrication techniques are often complex and costly, and besides, they put specific constraints on the geometries. Magnetic composite polymers provide a promising alternative in terms of simplicity and fabrication costs, and they open new perspectives for the microstructuring, design, and integration of magnetic functions. In this review, we propose a state of the art of research works implementing magnetic polymers to trap or sort magnetic micro-beads or magnetically labeled cells in microfluidic devices.
Published: 2021
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9. Bipolar Electrochemiluminescence Imaging: A Way to Investigate the Passivation of Silicon Surfaces

Author: Lucie Descamps, Abdulghani Ismail, Arnaud Buhot, Silvia Voci, Loïc Leroy, Aurélie Bouchet-Spinelli, Neso Sojic, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and ANR-20-CE29-0006,LiCORN,Conversion lumineuse par électrochimiluminescence photoinduite(2020)
Subjects: Materials science, Passivation, Silicon, business.industry, Microfluidics, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 0104 chemical sciences, chemistry, Optoelectronics, Bipolar electrochemistry, Electrochemiluminescence, Fluidics, Physical and Theoretical Chemistry, 0210 nano-technology, Biochip, business, Silicon oxide, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: This work depicts the original combination of electrochemiluminescence (ECL) and bipolar electrochemistry (BPE) to map in real-time the oxidation of silicon in microchannels. We fabricated model silicon-PDMS microfluidic chips, optionally containing a restriction, and monitored the evolution of the surface reactivity using ECL. BPE was used to remotely promote ECL at the silicon surface inside microfluidic channels. The effects of the fluidic design, the applied potential and the resistance of the channel (controlled by the fluidic configuration) on the silicon polarization and oxide formation were investigated. A potential difference down to 6 V was sufficient to induce ECL, which is two orders of magnitude less than in classical BPE configurations. Increasing the resistance of the channel led to an increase in the current passing through the silicon and boosted the intensity of ECL signals. Finally, the possibility of achieving electrochemical reactions at predetermined locations on the microfluidic chip was investigated using a patterning of the silicon oxide surface by etched micrometric squares. This ECL imaging approach opens exciting perspectives for the precise understanding and implementation of electrochemical functionalization on passivating materials. In addition, it may help the development and the design of fully integrated microfluidic biochips paving the way for development of original bioanalytical applications.
Published: 2021
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10. Strategies for surface immobilization of whole bacteriophages: A review

Author: Pierre Marcoux, Yoann Roupioz, Larry O’Connell, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (DTBS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, 0206 medical engineering, Biomedical Engineering, 02 engineering and technology, Biosensing Techniques, Epitope, Bacteriophage, Biomaterials, Single species, bacteriophage, Bacteriophages, Volume concentration, Binding selectivity, Bioconjugation, biology, Bacteria, Metrics & More Article Recommendations biomaterials, Chemistry, Biosensing, 021001 nanoscience & nanotechnology, biology.organism_classification, 020601 biomedical engineering, Anti-Bacterial Agents, Biochemistry, Capsid, Surface functionalization, functional surfaces, 0210 nano-technology, Biotechnology
Abstract: International audience; Bacteriophage immobilization is a key unit operation in emerging biotechnologies, enabling new possibilities for biodetection of pathogenic microbes at low concentration, production of materials with novel antimicrobial properties, and fundamental research on bacteriophages themselves. Wild type bacteriophages exhibit extreme binding specificity for a single species, and often for a particular subspecies, of bacteria. Since their specificity originates in epitope recognition by capsid proteins, which can be altered by chemical or genetic modification, their binding specificity may also be redirected toward arbitrary substrates and/or a variety of analytes in addition to bacteria. The immobilization of bacteriophages on planar and particulate substrates is thus an area of active and increasing scientific interest. This review assembles the knowledge gained so far in the immobilization of whole phage particles, summarizing the main chemistries, and presenting the current state-of-the-art both for an audience well-versed in bioconjugation methods as well as for those who are new to the field.
Published: 2021
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11. Iron–sulfur biology invades tRNA modification: the case of U34 sulfuration

Author: Karolina Podskoczyj, Christophe Velours, Grazyna Leszczynska, Jingjing Zhou, Marine Lénon, Marc Fontecave, Jean-Luc Ravanat, Béatrice Golinelli-Pimpaneau, Nadia Touati, Frédéric Barras, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire de Chimie des Processus Biologiques (LCPB), Collège de France (CdF (institution))-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Sorbonne Université (SU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Adaptation au stress et Métabolisme chez les entérobactéries - Stress adaptation and metabolism in enterobacteria (SAMe), Institut Pasteur [Paris]-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ministère de la Culture (MC), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), University of Lódź, ANR-11-LABX-0011,DYNAMO,Dynamique des membranes transductrices d'énergie : biogénèse et organisation supramoléculaire.(2011), ANR-10-LABX-0062,IBEID,Integrative Biology of Emerging Infectious Diseases(2010), Institut Pasteur [Paris] (IP)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), and Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC)
Subjects: chemistry.chemical_classification, 0303 health sciences, TRNA modification, AcademicSubjects/SCI00010, Nucleic Acid Enzymes, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [SDV]Life Sciences [q-bio], 030302 biochemistry & molecular biology, Mutagenesis, Biology, medicine.disease_cause, Uridine, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Enzyme, Biosynthesis, chemistry, Biochemistry, Transfer RNA, Genetics, medicine, Escherichia coli, Nucleoside, 030304 developmental biology
Abstract: Sulfuration of uridine 34 in the anticodon of tRNAs is conserved in the three domains of life, guaranteeing fidelity of protein translation. In eubacteria, it is catalyzed by MnmA-type enzymes, which were previously concluded not to depend on an iron–sulfur [Fe–S] cluster. However, we report here spectroscopic and iron/sulfur analysis, as well as in vitro catalytic assays and site-directed mutagenesis studies unambiguously showing that MnmA from Escherichia coli can bind a [4Fe–4S] cluster, which is essential for sulfuration of U34-tRNA. We propose that the cluster serves to bind and activate hydrosulfide for nucleophilic attack on the adenylated nucleoside. Intriguingly, we found that E. coli cells retain s2U34 biosynthesis in the ΔiscUA ΔsufABCDSE strain, lacking functional ISC and SUF [Fe–S] cluster assembly machineries, thus suggesting an original and yet undescribed way of maturation of MnmA. Moreover, we report genetic analysis showing the importance of MnmA for sustaining oxidative stress.
Published: 2021
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12. The SERENADE project; a step forward in the safe by design process of nanomaterials: The benefits of a diverse and interdisciplinary approach

Author: Jérôme Labille, Stéphane Peyron, Thierry Heulin, Sébastien Artous, Mélanie Auffan, Claire A. Auplat, Thierry Rabilloud, Isabelle Capron, Henri Wortham, Marie Carrière, Delphine Truffier-Boutry, Armand Masion, Laurent Charlet, Bernard Cathala, Camille de Garidel-Thoron, Gregory Brochard, Catherine Santaella, Thierry Orsière, Simon Clavaguera, Jérôme Rose, Centre européen de recherche et d'enseignement des géosciences de l'environnement (CEREGE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Collège de France (CdF (institution))-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Recherche Agronomique (INRA), Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS), ARC-Nucleart CEA Grenoble (NUCLEART), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Paris Dauphine-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL), Dauphine Recherches en Management (DRM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris Dauphine-PSL, Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL), ALLIOS 105 Chemin de Saint-Menet aux Accates, 13011 Marseille, France, Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut des Sciences de la Terre (ISTerre), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Gustave Eiffel-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry]), Ecosystèmes continentaux et risques environnementaux (ECCOREV), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut méditerranéen de biodiversité et d'écologie marine et continentale (IMBE), Avignon Université (AU)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ingénierie des Agro-polymères et Technologies Émergentes (UMR IATE), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Protéomique pour la Microbiologie, l'Immunilogie et la Toxicologie (PROMIT), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE), ANR-11-LABX-0064,SERENADE,Vers une conception de nanomatériaux innovants, durables et sûrs(2011), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), Institut de Recherche pour le Développement (IRD)-Aix Marseille Université (AMU)-Collège de France (CdF (institution))-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ALLIOS, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UR219-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Gustave Eiffel-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire d'Ecologie Microbienne de la Rhizosphère et d'Environnements Extrêmes (LEMIRE), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Université de Montpellier (UM)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Institut Agro - Montpellier SupAgro, Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro)-Institut national d'enseignement supérieur pour l'agriculture, l'alimentation et l'environnement (Institut Agro), Protéomique pour la Microbiologie, l'Immunologie et la Toxicologie (PROMIT), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), CNRS for the funding of the IRP iNOVE, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de recherche pour le développement [IRD] : UMR237-Aix Marseille Université (AMU)-Avignon Université (AU), Centre de Coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le Développement (Cirad)-Centre international d'études supérieures en sciences agronomiques (Montpellier SupAgro)-Université de Montpellier (UM)-Institut national d’études supérieures agronomiques de Montpellier (Montpellier SupAgro), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC), ANR11-IDEX-0001-02, Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Commission., Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Technology readiness, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Computer science, media_common.quotation_subject, Biomedical Engineering, Pharmaceutical Science, Bioengineering, 02 engineering and technology, Advanced materials, [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, Resource (project management), Originality, [SDU.STU.GC]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Geochemistry, [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography, General Materials Science, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [SDU.ENVI]Sciences of the Universe [physics]/Continental interfaces, environment, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, media_common, [SDE.IE]Environmental Sciences/Environmental Engineering, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Hazard, [SDE.ES]Environmental Sciences/Environmental and Society, 0104 chemical sciences, Variety (cybernetics), [SDV.ETH]Life Sciences [q-bio]/Ethics, Engineering management, Product life-cycle management, [SDE]Environmental Sciences, Design process, 0210 nano-technology, Biotechnology, [SDU.STU.MI]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Mineralogy
Abstract: International audience; Developing safe nanomaterials has become a major concern in all the industry sectors using advanced materials. However, there are very few initiatives addressing this issue. The SERENADE project, with its long-term funding scheme, provided a unique opportunity to foster a coordinated, yet diverse approach to investigate the safe-by-design development of nanomaterials in a variety of application fields, using a targeted set of inter-disciplinary case studies. The originality of the approach was to cover as many multiple technology readiness levels (TRLs) and life cycle stages as possible, combined with shared hazard and end- of-life assessments in an effort towards a (more) comprehensive and resource driven research.
Published: 2021
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13. Phage susceptibility testing and infectious titer determination through wide-field lensless monitoring of phage plaque growth

Author: Perlemoine, Prisca, Marcoux, Pierre, Picard, Emmanuel, Hadji, Emmanuel, Zelsmann, Marc, Mugnier, Grégoire, Marchet, Aurélie, Resch, Grégory, O’Connell, Larry, Lacot, Eric, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire des technologies de la microélectronique (LTM ), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Department of Fundamental Microbiology [Lausanne], Université de Lausanne (UNIL), Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Laboratoire Interdisciplinaire de Physique [Saint Martin d’Hères] (LIPhy ), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and Université de Lausanne = University of Lausanne (UNIL)
Subjects: Time Factors, Lysis (Medicine), [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Imaging Techniques, Physiology, Science, Staphylococcus, viruses, Geometry, Pathology and Laboratory Medicine, Research and Analysis Methods, Microbiology, Klebsiella Pneumoniae, Klebsiella, Microbial Control, Tissue Repair, Image Processing, Computer-Assisted, Medicine and Health Sciences, Prototypes, Bacteriophages, Staphylococcus Aureus, Microbial Pathogens, Lenses, Pharmacology, Bacteria, Organisms, Biology and Life Sciences, Bacterial Pathogens, Kinetics, Technology Development, Radii, Medical Microbiology, Antibiotic Resistance, Viruses, Physical Sciences, Medicine, Engineering and Technology, Antimicrobial Resistance, Pathogens, Physiological Processes, Mathematics, Research Article
Abstract: International audience; The growing number of drug-resistant bacterial infections worldwide is driving renewed interest in phage therapy. Based on the use of a personalized cocktail composed of highly specific bacterial viruses, this therapy relies on a range of tests on agar media to determine the most active phage on a given bacterial target (phage susceptibility testing), or to isolate new lytic phages from an environmental sample (enrichment of phage banks). However, these culture-based techniques are still solely interpreted through direct visual detection of plaques. The main objective of this work is to investigate computer-assisted methods inorder to ease and accelerate diagnosis in phage therapy but also to study phage plaque growth kinetics. For this purpose, we designed a custom wide-field lensless imaging device, which allows continuous monitoring over a very large area sensor (3.3 cm$^2$ ). Here we report bacterial susceptibility to $Staphylococcus\ aureus$ phage in 3 hr and estimation of infectious titer in 8 hr 20 min. These are much shorter time-to-results than the 12 to 24 hours traditionally needed, since naked eye observation and counting of phage plaques is still the most widely used technique for susceptibility testing prior to phage therapy. Moreover, the continuous monitoring of the samples enables the study of plaque growth kinetics, which enables a deeper understanding of the interaction between phage and bacteria. Finally, thanks to the 4.3 μm resolution, we detect phage-resistant bacterial microcolonies of $Klebsiella\ pneumoniae$ inside the boundaries of phage plaques and thus show that our prototype is also asuitable device to track phage resistance. Lensless imaging is therefore an all-in-one method that could easily be implemented in cost-effective and compact devices in phage laboratories to help with phage therapy diagnosis.
Published: 2021
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14. Stable lead-halide perovskite quantum dots as efficient visible light photocatalysts for organic transformations

Author: Peter Reiss, Bikram Gurung, Wai Li Ling, Sukanya Borthakur, Lakshi Saikia, Sudarsan Tamang, Surakcha Thapa, Sajan Pradhan, Sagarmani Rasaily, Deshaj Bhujel, Siddhant Basel, Anand Pariyar, Debesh Sharma, Department of Chemistry, School of Physical Sciences, Sikkim Manipal University (SMU), Department of Material Science, North-East Institute of Science and Technology, Assam University, Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Microscopie électronique, and ANR-16-CE05-0019,PERSIL,Cellules solaires tandem Perovskite-Silicium nanocristallin(2016)
Subjects: Materials science, [SDV.BBM.BS]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Structural Biology [q-bio.BM], General Engineering, Halide, Bioengineering, 02 engineering and technology, General Chemistry, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Photochemistry, 01 natural sciences, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 0104 chemical sciences, Catalysis, Rhodamine 6G, chemistry.chemical_compound, chemistry, Quantum dot, Photocatalysis, General Materials Science, Organic synthesis, Chemical stability, 0210 nano-technology, Perovskite (structure)
Abstract: International audience; Lead halide perovskite (LHP) based colloidal quantum dots (CQDs) have tremendous potential for photocatalysis due to their exceptional optical properties. However, their applicability in catalysis is restricted due to poor chemical stability and low recyclability. We report halide-passivated, monodisperse CsPbBr3CQDs as a stable and efficient visible-light photocatalyst for organic transformations. We demonstrate oxidative aromatization of a wide range of heterocyclic substrates including examples which are poor hydrogen transfer (HAT) reagents. Two to five-fold higher rate kinetics were observed for reactions catalyzed by CsPbBr3CQDs in comparison with bulk-type CsPbBr3 (PNCs) or conventionally synthesized CsPbBr3CQDs and other metal organic dyes (rhodamine 6G and [Ru(bpy)3]2+). Furthermore, these CQDs exhibit improved air-tolerance and photostability and in turn show a higher turnover number (TON) of 200, compared to conventionally prepared CQDs (TON = 166) and state-of-the-art bulk-type perovskite-based catalyst (TON = 177). Our study paves the way for the practical applicability of energy-level tunable, size-controlled LHP CQDs as efficient photocatalysts in organic synthesis.
Published: 2021
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15. Wavelengths and temporal effects on the response of mammalian cells to UV radiation: Limitations of action spectra illustrated by genotoxicity

Author: Thierry Douki, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Keratinocytes, Photon, DNA Repair, Ultraviolet Rays, Biophysics, Radiation, medicine.disease_cause, Spectral line, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, medicine, Humans, Radiology, Nuclear Medicine and imaging, Emission spectrum, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 030304 developmental biology, Action spectrum, Physics, 0303 health sciences, Radiological and Ultrasound Technology, Oxidative Stress, Wavelength, Action (philosophy), Pyrimidine Dimers, 030220 oncology & carcinogenesis, Mutation, Action Spectrum, Biological system, Genotoxicity, DNA Damage
Abstract: All photobiological events depend on the wavelength of the incident radiation. In real-life situations and in the vast majority of laboratory experiments, exposure always involves sources with various emission spectra spreading over a wide wavelength range. Action spectra are often used to describe the efficiency of a process at different wavelengths and to predict the effects of a given light source by summation of the individual effects at each wavelength. However, a full understanding of the biological effects of complex sources requires more than considering these concomitant events at each specific wavelength. Indeed, photons of different energies may not have additive but synergistic or inhibitory effects on photochemical processes and cellular responses. The evolution of a photobiological response with post-irradiation time must also be considered. These two aspects may represent some limitations to the use of action spectra. The present review, focused on mammalian cells, illustrates the concept of action spectrum and discusses its drawbacks using theoretical considerations and examples taken from the literature. Emphasis is placed on genotoxicity for which wavelength effects have been extensively studied. Other effects of UV exposure are also mentioned.
Published: 2021
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16. Experiments and DFT Computations Combine to Decipher Fe-Catalyzed Amidine Synthesis through Nitrene Transfer and Nitrile Insertion

Author: Colette Lebrun, Ranjan Patra, Guillaume Coin, Jacques Pécaut, Ludovic Castro, Pascale Maldivi, Patrick Dubourdeaux, Jean-Marc Latour, Pierre-Alain Bayle, Frédéric Avenier, Geneviève Blondin, Physiochimie des Métaux (PMB), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE ), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Amity Institute of Click Chemistry Research & Studies (AICCRS), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE ), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: multicomponent reaction, Nitrile, 010405 organic chemistry, nitrene transfer, Nitrene, mechanism, General Chemistry, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, 010402 general chemistry, [MATH.MATH-FA]Mathematics [math]/Functional Analysis [math.FA], DFT calculations, 01 natural sciences, Combinatorial chemistry, Chemical synthesis, Catalysis, 0104 chemical sciences, Amidine, chemistry.chemical_compound, chemistry, amidine synthesis
Abstract: International audience; Multicomponent reactions are attracting strong interest as they contribute to the development of more efficient synthetic chemistry. Understanding their mechanism is thus an important issue to optimize their operation. However, it is also a challenging task owing to the complexity of the succession of molecular events involved. Computational methods have recently proven to be of utmost interest to help decipher some of these processes, and the development of integrated experimental and theoretical approaches thus appears as the most powerful means to understand these mechanisms at the molecular level. A good example is given by the synthesis of amidines which are important pharmaceutical compounds. Their synthesis requires the association of three components, often an alkyne, a secondary amine, and an organic azide as the nitrene precursor. We found that an alternative way is offered by an Fe-catalyzed combination of a hydrocarbon, a nitrile, and a nitrene which gives amidines in good yields under mild conditions. The efficiency of the transformation and the paucity of mechanistic information on these reactions prompted us to thoroughly investigate its mechanism. Several mechanistic scenarios were explored using experimental techniques, including radical trap and N-15 labeling studies, combined with density-functional theory (DFT) calculations of reaction profiles. This allowed us to show that the amidination reaction involves the trapping of an intermediate substrate cation by an Fe-released acetonitrile molecule pointing to a true multicomponent reaction occurring exclusively within the cage around the metal center. Moreover, the calculated energy barriers of the individual steps explained how amidination outweighs direct amination in these reactions. The perfect consistency between DFT results and specific experiments to validate them strongly supports these mechanistic conclusions and highlights the potency of this combined approach.
Published: 2021
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17. Benzothiadiazole-based photosensitizers for efficient and stable dye-sensitized solar cells and 8.7% efficiency semi-transparent mini-modules

Author: Renaud Demadrille, Gerko Oskam, Quentin Huaulmé, Lydia Cabau, Carlos A. González Flores, Emilio Palomares, Maxime Godfroy, Johan Liotier, Damien Joly, Valid Mwatati Mwalukuku, Stéphanie Narbey, Yann Kervella, Frédéric Oswald, Cyril Aumaitre, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Solaronix, rue de l'Ouriette 129, CH-1170 Aubonne, Switzerland, Institute of Chemical Research of Catalonia (ICIQ), Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats (ICREA), Departamento de Física Aplicada, CINVESTAV-IPN, Centro de Investigacion y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional (CINVESTAV), Departamento de Sistemas Fisicos, Quimicos y Naturales, Facultad de Ciencias Experimentales, Universidad Pablo de Olavide, Universidad Pablo de Olavide [Sevilla] (UPO), ANR-14-OHRI-0003,ODYCE,Colorants photochromiques pour des applications photovoltaïques : Vers la réalisation de cellules solaires photovoltaïques à transmission optique variable(2014), European Project: 832606,PISCO, Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Structures et propriétés d'architectures moléculaire (SPRAM - UMR 5819), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), and Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Materials science, Passivation, Dye Sensitized Solar Cell, Energy Engineering and Power Technology, Solar modules, Organic dyes, 02 engineering and technology, Electrolyte, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, [CHIM]Chemical Sciences, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, Extraction (chemistry), Photovoltaic system, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Accelerated aging, 0104 chemical sciences, Dye-sensitized solar cell, Fuel Technology, Chemical engineering, Electrode, [SPI.OPTI]Engineering Sciences [physics]/Optics / Photonic, 0210 nano-technology, Mesoporous material, Semi-transparent PV
Abstract: International audience; We report on the synthesis and structure-properties relationships of five benzothiadiazole-based organic dyes designed for use in Dye-Sensitized Solar Cells (DSSCs). These compounds exhibit hues ranging from pink to violet-blue and demonstrate good Power Conversion Efficiencies (PCEs) ranging from 7.0% to 9.8% when employed as photosensitizers with TiO 2 mesoporous electrodes. The combination of two of these dyes following a co-sensitization approach led to a PCE of up to 10.9% with an iodine-based liquid electrolyte. We demonstrate, using charge extraction and transient photo-voltage experiments, that the improvement of the performances with the cocktail of dyes is related to better light absorption and passivation of the TiO 2 surface. When the volatile electrolyte is swapped for an ionic-liquid, PCEs over 7.5% are reached and the best solar cells retain 80% of their initial performance after 7000 h of light exposure, according to the accelerated aging test ISOS-L2 (65 C, AM1.5G, under continuous irradiation at 1000 W m À2). Finally, we report excellent performance in five-cell mini-modules with 14 cm 2 active area demonstrating a PCE of 8.7%. This corresponds to a power output of circa 123 mW, ranking among the highest performances for such semi-transparent photovoltaic devices.
Published: 2021
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18. Discrimination of deletion to point cytokine mutants based on an array of cross-reactive receptors mimicking protein recognition by heparan sulfate

Author: David Bonnaffé, Yulia N Sergeeva, Hugues Lortat-Jacob, Evelyne Gout, Maria Genua, Martial Billon, Els Saesen, Arnaud Buhot, Laurie-Amandine Garçon, Christine Le Narvor, Rabia Sadir, Thierry Livache, Benjamin Musnier, Yanxia Hou, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux d'Orsay (ICMMO), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: medicine.medical_treatment, Mutant, Cross-reactive, Heparan sulfate, Disaccharides, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, DNA-binding protein, Analytical Chemistry, Surface plasmon resonance imaging, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, Sulfation, Biomimetics, Pattern recognition, medicine, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Receptor, 030304 developmental biology, 0303 health sciences, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, Surface Plasmon Resonance, 0104 chemical sciences, Coupling (electronics), Cytokine, chemistry, Cytokines, Interferon-γ, Heparitin Sulfate, Selectivity
Abstract: International audience; Differential sensing of proteins based on cross-reactive arrays and pattern recognition is a promising technique for the detection and identification of proteins. In this study, a rational biomimetic strategy has been used to prepare sensing materials capable of discriminating structurally similar proteins, such as deletion and point mutants of a cytokine, by mimicking the biological properties of heparan sulfate (HS). Using the self-assembly of two disaccharides, lactose and sulfated lactose at various ratios on the surface of a chip, an array of combinatorial cross-reactive receptors has been prepared. Coupling with surface plasmon resonance imaging (SPRi), the obtained cross-reactive array is very efficient for protein sensing. It is able to detect HS binding proteins (HSbps) such as IFNγ at nanomolar concentrations. Moreover, such a system is capable of discriminating between IFNγ and its mutants with good selectivity.
Published: 2021
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19. Self-assembled permanent micro-magnets in a polymer-based microfluidic device for magnetic cell sorting

Author: Descamps, Lucie, Audry, M.-C., Howard, Jordyn, Mekkaoui, Samir, Albin, Clément, Barthelemy, David, Payen, Léa, Garcia, Jessica, Laurenceau, Emmanuelle, Le Roy, Damien, Deman, A.-L., Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Institut des Nanotechnologies de Lyon (INL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Nanostructures magnétiques (MAGNETIQUES), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Biochimie et Biologie Moléculaire, Hospices Civils de Lyon (HCL), Centre Hospitalier Lyon Sud [CHU - HCL] (CHLS), Centre de Recherche en Cancérologie de Lyon (UNICANCER/CRCL), Centre Léon Bérard [Lyon]-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM), INL - Chimie et Nanobiotechnologies (INL - C&N), Université de Lyon-École supérieure de Chimie Physique Electronique de Lyon (CPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-École Supérieure de Chimie Physique Électronique de Lyon (CPE)-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-École Centrale de Lyon (ECL), and FRIZOT, Adeline
Subjects: micro-magnets, magnetophoresis, Immunomagnetic Separation, Polymers, Tomography, X-Ray, QH301-705.5, [SPI.NANO] Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, Cell Separation, Article, particle separation, Magnetics, Lab-On-A-Chip Devices, Leukocytes, polymer composite, Humans, Microtechnology, Biology (General), [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, microfluidic devices
Abstract: International audience; Magnetophoresis-based microfluidic devices offer simple and reliable manipulation of micro-scale objects and provide a large panel of applications, from selective trapping to high-throughput sorting. However, the fabrication and integration of micro-scale magnets in microsystems involve complex and expensive processes. Here we report on an inexpensive and easy-to-handle fabrication process of micrometer-scale permanent magnets, based on the self-organization of NdFeB particles in a polymer matrix (polydimethylsiloxane, PDMS). A study of the inner structure by X-ray tomography revealed a chain-like organization of the particles leading to an array of hard magnetic microstructures with a mean diameter of 4 µm. The magnetic performance of the self-assembled micro-magnets was first estimated by COMSOL simulations. The micro-magnets were then integrated into a microfluidic device where they act as micro-traps. The magnetic forces exerted by the micro-magnets on superparamagnetic beads were measured by colloidal probe atomic force microscopy (AFM) and in operando in the microfluidic system. Forces as high as several nanonewtons were reached. Adding an external millimeter-sized magnet allowed target magnetization and the interaction range to be increased. Then, the integrated micro-magnets were used to study the magnetophoretic trapping efficiency of magnetic beads, providing efficiencies of 100% at 0.5 mL/h and 75% at 1 mL/h. Finally, the micro-magnets were implemented for cell sorting by performing white blood cell depletion.
Published: 2021
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20. Evaluation of the Dermal Toxicity of InZnP Quantum Dots Before and After Accelerated Weathering: Toward a Safer-By-Design Strategy

Author: Dussert, Fanny, Wegner, Karl, Moriscot, Christine, Gallet, Benoit, Jouneau, Pierre-Henri, Reiss, Peter, Carriere, Marie, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: end of life, skin, human primary keratinocyte, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, genotoxicity, technology, industry, and agriculture, quantum dot, toxicity, environmental aging, safer-by-design, equipment and supplies, [SDV.MHEP.DERM]Life Sciences [q-bio]/Human health and pathology/Dermatology
Abstract: International audience; Quantum dots (QDs) are colloidal fluorescent semiconductor nanocrystals with exceptional optical properties. Their widespread use, particularly in light-emitting diodes (LEDs), displays, and photovoltaics, is questioning their potential toxicity. The most widely used QDs are CdSe and CdTe QDs, but due to the toxicity of cadmium (Cd), their use in electrical and electronic equipment is now restricted in the European Union through the Restriction of hazardous substances in electrical and electronic equipment (RoHS) directive. This has prompted the development of safer alternatives to Cd-based QDs; among them, InP QDs are the most promising ones. We recently developed RoHS-compliant QDs with an alloyed core composed of InZnP coated with a Zn(Se,S) gradient shell, which was further coated with an additional ZnS shell to protect the QDs from oxidative surface degradation. In this study, the toxicity of single-shelled InZnP/Zn(Se,S) core/gradient shell and of double-shelled InZnP/Zn(Se,S)/ZnS core/shell/shell QDs was evaluated both in their pristine form and after aging in a climatic chamber, mimicking a realistic environmental weathering. We show that both pristine and aged QDs, whatever their composition, accumulate in the cytoplasm of human primary keratinocytes where they form agglomerates at the vicinity of the nucleus. Pristine QDs do not show overt toxicity to cells, while aged QDs show cytotoxicity and genotoxicity and significantly modulate the mRNA expression of proteins involved in zinc homeostasis, cell redox response, and inflammation. While the three aged QDs show similar toxicity, the toxicity of pristine gradient-shell QD is higher than that of pristine double-shell QD, confirming that adding a second shell is a promising safer-by-design strategy. Taken together, these results suggest that end-of-life degradation products from InP-based QDs are detrimental to skin cells in case of accidental exposure and that the mechanisms driving this effect are oxidative stress, inflammation, and disturbance of cell metal homeostasis, particularly Zn homeostasis. Further efforts to promote safer-by-design formulations of QDs, for instance by reducing the In and Zn content and/or implementing a more robust outer shell, are therefore warranted.
Published: 2021
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21. Air–Liquid Interface Exposure of Lung Epithelial Cells to Low Doses of Nanoparticles to Assess Pulmonary Adverse Effects

Author: Diabaté, Silvia, Armand, Lucie, Murugadoss, Sivakumar, Dilger, Marco, Fritsch-Decker, Susanne, Schlager, Christoph, Béal, David, Arnal, Marie-Edith, Biola-Clier, Mathilde, Ambrose, Selina, Mülhopt, Sonja, Paur, Hanns-Rudolf, Lynch, Iseult, Valsami-Jones, Eugenia, Carriere, Marie, Weiss, Carsten, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Department of Earth and Environmental Sciences [Leuven] (EES), Catholic University of Leuven - Katholieke Universiteit Leuven (KU Leuven), University of Birmingham [Birmingham], and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Life sciences, biology, titanium dioxide, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, respiratory system, cerium dioxide, Article, respiratory tract diseases, lcsh:Chemistry, alternative methods, lcsh:QD1-999, ddc:570, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, zirconium-doping, nanotoxicology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Reliable and predictive in vitro assays for hazard assessments of manufactured nanomaterials (MNMs) are still limited. Specifically, exposure systems which more realistically recapitulate the physiological conditions in the lung are needed to predict pulmonary toxicity. To this end, air-liquid interface (ALI) systems have been developed in recent years which might be better suited than conventional submerged exposure assays. However, there is still a need for rigorous side-by-side comparisons of the results obtained with the two different exposure methods considering numerous parameters, such as different MNMs, cell culture models and read outs. In this study, human A549 lung epithelial cells and differentiated THP-1 macrophages were exposed under submerged conditions to two abundant types of MNMs i.e., ceria and titania nanoparticles (NPs). Membrane integrity, metabolic activity as well as pro-inflammatory responses were recorded. For comparison, A549 monocultures were also exposed at the ALI to the same MNMs. In the case of titania NPs, genotoxicity was also investigated. In general, cells were more sensitive at the ALI compared to under classical submerged conditions. Whereas ceria NPs triggered only moderate effects, titania NPs clearly initiated cytotoxicity, pro-inflammatory gene expression and genotoxicity. Interestingly, low doses of NPs deposited at the ALI were sufficient to drive adverse outcomes, as also documented in rodent experiments. Therefore, further development of ALI systems seems promising to refine, reduce or even replace acute pulmonary toxicity studies in animals.
Published: 2021
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22. Spin and lattice dynamics in the two-singlet system Tb3Ga5O12

Author: Petit, Sylvain, Damay, F., Berrod, Quentin, Zanotti, J.-M., LLB - Nouvelles frontières dans les matériaux quantiques (NFMQ), Laboratoire Léon Brillouin (LLB - UMR 12), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), LLB - Matière molle et biophysique (MMB), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Condensed Matter::Materials Science, Condensed Matter::Strongly Correlated Electrons, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]
Abstract: International audience; We address the issue of the origin of the phonon thermal Hall effect in Tb3Ga5O12, an intriguing property presumed to originate from magnetoelastic properties, and magnified in this compound by the non-Kramers nature of Tb3+ ions. Using neutron scattering, we have explored both the spin and lattice dynamics of Tb3Ga5O12. Our experimental results show that the transition toward the magnetic ground state, below TN = 280 mK, is driven by the softening of an exciton, as expected in a two-singlet system like Tb3Ga5O12. Low-energy excitations in the ordered phase are still excitons, whose dispersion throughout the Brillouin zone is driven by magnetic interactions. We have also discovered a mixing between specific phonon and exciton modes, this hybridization being evidenced through an intensity anomaly of the transverse acoustic phonons, as they cross low-energy crystal field excitations. Those experimental results can be comprehended by random phase approximation calculations, involving a Hamiltonian based on crystal electric field, dipolar interactions, and a coupling between phonons and the quadrupolar 4 f electronic density.
Published: 2021
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23. Nano-photoluminescence of natural anyon molecules and topological quantum computation

Author: Gregory L. Snider, S. A. Blundell, Dmitrii V. Lebedev, Alexei S. Vlasov, Alexei O. Orlov, Alexander Mintairov, A.F. Ioffe Physical-Technical Institute, Russian Academy of Sciences [Moscow] (RAS), University of Notre Dame [Indiana] (UND), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Physics, Multidisciplinary, Condensed matter physics, Quantum dots, Science, Anyon, Quantum Hall, Charge (physics), 02 engineering and technology, Electron, Quantum Hall effect, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Topological quantum computer, Article, [PHYS.QPHY]Physics [physics]/Quantum Physics [quant-ph], Quantum dot, 0103 physical sciences, Medicine, 010306 general physics, 0210 nano-technology, Quantum, Quantum computer
Abstract: The proposal of fault-tolerant quantum computations, which promise to dramatically improve the operation of quantum computers and to accelerate the development of the compact hardware for them, is based on topological quantum field theories, which rely on the existence in Nature of physical systems described by a Lagrangian containing a non-Abelian (NA) topological term. These are solid-state systems having two-dimensional electrons, which are coupled to magnetic-flux-quanta vortexes, forming complex particles, known as anyons. Topological quantum computing (TQC) operations thus represent a physical realization of the mathematical operations involving NA representations of a braid group Bn, generated by a set of n localized anyons, which can be braided and fused using a “tweezer” and controlled by a detector. For most of the potential TQC material systems known so far, which are 2D-electron–gas semiconductor structure at high magnetic field and a variety of hybrid superconductor/topological-material heterostructures, the realization of anyon localization versus tweezing and detecting meets serious obstacles, chief among which are the necessity of using current control, i.e., mobile particles, of the TQC operations and high density electron puddles (containing thousands of electrons) to generate a single vortex. Here we demonstrate a novel system, in which these obstacles can be overcome, and in which vortexes are generated by a single electron. This is a ~ 150 nm size many electron InP/GaInP2 self-organized quantum dot, in which molecules, consisting of a few localized anyons, are naturally formed and exist at zero external magnetic field. We used high-spatial-resolution scanning magneto-photoluminescence spectroscopy measurements of a set of the dots having five and six electrons, together with many-body quantum mechanical calculations to demonstrate spontaneous formation of the anyon magneto-electron particles (eν) having fractional charge ν = n/k, where n = 1–4 and k = 3–15 are the number of electrons and vortexes, respectively, arranged in molecular structures having a built-in (internal) magnetic field of 6–12 T. Using direct imaging of the molecular configurations we observed fusion and braiding of eν-anyons under photo-excitation and revealed the possibility of using charge sensing for their control. Our investigations show that InP/GaInP2 anyon-molecule QDs, which have intrinsic transformations of localized eν-anyons compatible with TQC operations and capable of being probed by charge sensing, are very promising for the realization of TQC.
Published: 2021
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24. Etude par des techniques de diffusion des rayons X ex-situ et operando des mécanismes de (de)lithiation dans les batteries Lithium-ion à base de silicium et germanium

Author: Zapata Dominguez, Diana, Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2020-....], Sandrine Lyonnard, Stéphanie Pouget, STAR, ABES, and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Li-Ion battery, Silicon, Composite de silicium, Batterie Li-Ion, Germanium, Negative electrodes, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Silicium, Diffusion des rayons X, [PHYS.COND.CM-MS] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Silicon composites, X-Ray scattering techniques, Électrodes négatives
Abstract: Lithium-ion batteries (LiBs) are one of the best solutions for energy storage. Increasing the performance of LiBs demands the use of materials that can host higher quantities of lithium ions (high energy density). Germanium and silicon are promising active anode materials due to their high theoretical capacities (1623 and 3576 mAh/g, respectively) compared to the commercial graphite (372 mAh/g). However, Si and Ge experience significant volume expansion upon the alloying-dealloying reactions with lithium-ions, provoking mechanical deformation. Understanding the mechanisms during cycling is essential to provide information about the degradation processes.There are different strategies to improve the cyclability and durability of these materials. Using nanostructures is one of them, as it allows mitigating the pulverization and the active compound degradation. Nevertheless, the use of active nanoparticles favors the formation of a solid electrolyte interface layer (SEI), inducing a decrease of the reversible capacity and consequently limiting the cyclability. An alternative approach is to use composite materials in which silicon is mixed with other active or inactive components. However, to date, the silicon amount is limited (less than ~20% of the anode), decreasing the anode capacity.Ge has received less attention than Si. Although it is less accessible than silicon, it has appealing characteristics besides its high theoretical capacity, such as better electronic conductivity and Li diffusivity than Si. Therefore, mixing Ge with Si is interesting with respect to benchmark graphite to provide an increase in capacity while taking advantage of Ge stability.This thesis aims at studying the (de)lithiation mechanisms in silicon and germanium-based negative electrodes, focusing on two types of systems: pure Ge, Si, SiGe-alloys nanoparticles, and a commercial-grade silicon-based composite. The structural evolution occurring upon (de)lithiation was probed mainly by operando X-ray scattering techniques, allowing to propose a detailed description of the lithiation mechanisms, as well as Li15(Si100−xGex)4 formation process, which support theoretical predictions on the physical properties of these materials during cycling. Besides, we explored the potentialities of synchrotron X-ray Raman scattering to gain insight into the Solid Electrolyte Interphase (SEI) composition, providing insights into the SEI evolution and its dependence on the state of charge. Our in-depth multi-techniques characterizations bring knowledge to design better Si-based anodes for high-density long-lasting batteries., Les batteries Li-ion sont une solution de choix pour le stockage de l’énergie. Augmenter leurs performances requiert le développement de matériaux qui peuvent insérer de plus grandes quantités d’ions lithium (batteries de haute densité d’énergie). De ce point de vue, le silicium et le germanium sont des materiaux actifs prometteurs pour les anodes, grâce à leurs capacités théoriques (1623 et 3576 mAh/g, respectivement) plus élevées que celles de l’état de l’art, c’est-à-dire le graphite (372 mAh/g). Toutefois, les réactions d’alliages au cours de la lithiation provoquent des variations volumiques très importantes dans le Si et le Ge, ce qui induit des déformations mécaniques préjudiciables au fonctionnement à long terme des anodes. Par conséquent, étudier en détail les mécanismes de lithiation pendant le cyclage est essentiel pour comprendre et limiter les processus de dégradation.Un certain nombre de stratégies ont été proposées pour augmenter la cyclabilité et la durabilité de ces matériaux. L’une d’entre elle repose sur l’emploi de nanostructures, qui permettent de réduire la pulvérisation et la dégradation des phases actives. Cependant, l’utilisation de nanoparticules favorise la formation d’une couche interfaciale, appelée SEI (Soldi Electrolyte Interphase), qui induit une diminution de la capacité réversible et, de fait, limite la cyclabilité. Une approche alternative consiste à utiliser des matériaux composites dans lesquels le silicium est mélangé avec d’autres composantes actives ou inactives. Toutefois, la quantité de silicium incorporé (moins que 20% dans l’anode) reste faible et les capacités obtenues limitées.Le germanium a été beaucoup moins étudié que le silicium. Bien que moins abondant que le silicium, il possède des propriétés très intéressantes, en plus de sa capacité théorique élevée : une meilleure conductivité électronique et une meilleur diffusivité des ions lithium que le silicium. Mélanger le Ge au Si est ainsi une possibilité prometteuse, permettant d’augmenter la capacité par rapport au graphite et de bénéficier de la grande stabilité du Ge.Cette thèse porte sur l’étude des mécanismes de (dé)lithiation dans des anodes pour batteries lithium-ion à base de silicium et germanium. Nous avons étudié d’une part des nanoparticules de Si, Ge et d’alliages Si-Ge, et d’autre part un matériau composite commercial. Nous avons utilisé des techniques de diffusion de rayonnement operando pour caractériser les mécanismes de lithiation et la formation des phases Li15(Si100−xGex)4, obtenant des résultats en accord avec les prédictions théoriques sur les propriétés de ces matériaux en cours de cyclage. Nous avons également exploré le potentiel de la spectroscopie Raman au synchrotron, pour étudier la composition de la couche d’interface électrode-électrolyte, permettant de quantifier sa composition en fonction de l’état de charge de l’anode.
Published: 2020

25. Nanopore fonctionnalisé pour la détection de protéines

Author: Reynaud, Lucile, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Grenoble Alpes [2020-....], Arnaud Buhot, Aurélie Bouchet-Spinelli, and Camille Raillon
Subjects: Nanopore, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Aptamer, [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], Aptamère, Fonctionnalisation, Proteins, Protéines, Functionalization
Abstract: The specific detection of proteins is a major challenge in many biotechnological fields such as biomedical diagnostics or fundamental understanding complex protein interactions. Solid-state nanopores are microfabricated nanoscale apertures in thin dielectric membranes that have raised attention as label-free single-molecule biosensors with high sensitivity. A voltage is applied across the membrane, which drives biomolecules through the nanopore. When the analyte crosses the nanopore, it causes a current blockage for a certain time that provides a specific electrical signature for each molecule of interest. During this thesis, a cleanroom process flow has been developed for the fabrication of nanopore chips as well as the drilling of 15 nm diameter nanopore in a 20 nm thick silicon nitride membrane using a Transmission Electron Microscope. The experimental bench for nanopore sensing has been built up and tested. α-thrombin, ɣ-thrombin (5 nm diameter globular proteins) and prothrombin (5 nm x 9 nm oblate spheroid) are three closely-related proteins involved in blood coagulation cascade. They have been sensed using a bare nanopore down to 1 nM concentration, and prothrombin could be discriminated thanks to its bigger size. In order to discriminate α-thrombin from ɣ-thrombin, which have similar sizes, the nanopore’s surface has been chemically functionalized with aptamers. Aptamers are short single stranded DNA sequences selected for their affinity towards a specific biomolecule. We used an aptamer specifically recognizing α-thrombin. We demonstrated that the nanopore functionalization was successful thanks to a measured diameter reduction of the nanopore. Moreover, α-thrombin and ɣ-thrombin present different electrostatic interactions with the functionalization surface of the nanopore, hence a different dwell-time signature in the pore and could be discriminated. Aptamer-functionalized nanopores provide promising and versatile biosensing performances.; La détection spécifique de protéines est un enjeu majeur dans de nombreux domaines biotechnologiques tels que le diagnostic biomédical ou la compréhension fondamentale des mécanismes d’interaction entre protéines. Les nanopores solides sont des ouvertures de taille nanométriques micro-fabriqués dans des membranes diélectriques fines. Ils sont prometteurs en tant que biocapteurs sensibles pour la détection sans marquages de molécules uniques. Une tension est appliquée de part et d’autre de la membrane, ce qui entraine les biomolécules au travers du pore. Lorsque l’une d’entre elles traverse le nanopore, elle génère un blocage de courant pendant un certain temps, ce qui offre une signature spécifique pour chaque biomolécule d’intérêt. Durant ces travaux de thèse, un procédé en salle blanche a été développé afin de fabriquer des puces avec nanopore. Une autre technique a été d’utiliser un microscope à transmission électronique pour percer des nanopores de 15 nm de diamètre dans des membranes de nitrure de silicium de 20 nm d’épaisseur. Un banc expérimental pour la détection par nanopore a été construit et testé. α-thrombine, ɣ-thrombine (protéines globulaires de 5 nm de diamètre) et prothrombine (sphéroïde de dimensions 5 nm x 9 nm) sont trois protéines de structures proches impliquées dans la coagulation sanguine. Elles ont été détectées avec un nanopore à une concentration de 1 nM. De plus, prothrombine a été discriminée de α-thrombine et ɣ-thrombine grâce à sa plus grande taille. A cause de leur taille similaire et donc de la même signature de blocage de courant qu’elles génèrent, α-thrombine et ɣ-thrombine n’ont pas été discriminée dans ce pore. La surface du nanopore a donc été fonctionnalisée avec des aptamères. Les aptamères sont de courtes séquences d’ADN simple brin capables de se lier avec une grande affinité à des biomolécules. Nous avons choisi un aptamère reconnaissant spécifiquement α-thrombine. La fonctionnalisation a été prouvée grâce à une réduction mesurée du diamètre du nanopore. α-thrombine et ɣ-thrombine ont des interactions électrostatiques différentes l’une et l’autre avec les aptamères en surface. Nous avons donc pu observer des temps de passage différents dans le nanopore fonctionnalisé entre ces deux protéines et avons pu les discriminer. Les nanopores fonctionnalisés avec aptamères offrent donc des performances prometteuses et polyvalentes en matière de bio-détection.
Published: 2020

26. Nanopore fonctionnalisé pour la détection de protéines

Author: Reynaud, Lucile, Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2020-....], Arnaud Buhot, Aurélie Bouchet-Spinelli, and Camille Raillon
Subjects: Nanopore, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Aptamer, [PHYS.PHYS.PHYS-BIO-PH]Physics [physics]/Physics [physics]/Biological Physics [physics.bio-ph], Aptamère, Fonctionnalisation, Proteins, Protéines, Functionalization
Abstract: The specific detection of proteins is a major challenge in many biotechnological fields such as biomedical diagnostics or fundamental understanding complex protein interactions. Solid-state nanopores are microfabricated nanoscale apertures in thin dielectric membranes that have raised attention as label-free single-molecule biosensors with high sensitivity. A voltage is applied across the membrane, which drives biomolecules through the nanopore. When the analyte crosses the nanopore, it causes a current blockage for a certain time that provides a specific electrical signature for each molecule of interest. During this thesis, a cleanroom process flow has been developed for the fabrication of nanopore chips as well as the drilling of 15 nm diameter nanopore in a 20 nm thick silicon nitride membrane using a Transmission Electron Microscope. The experimental bench for nanopore sensing has been built up and tested. α-thrombin, ɣ-thrombin (5 nm diameter globular proteins) and prothrombin (5 nm x 9 nm oblate spheroid) are three closely-related proteins involved in blood coagulation cascade. They have been sensed using a bare nanopore down to 1 nM concentration, and prothrombin could be discriminated thanks to its bigger size. In order to discriminate α-thrombin from ɣ-thrombin, which have similar sizes, the nanopore’s surface has been chemically functionalized with aptamers. Aptamers are short single stranded DNA sequences selected for their affinity towards a specific biomolecule. We used an aptamer specifically recognizing α-thrombin. We demonstrated that the nanopore functionalization was successful thanks to a measured diameter reduction of the nanopore. Moreover, α-thrombin and ɣ-thrombin present different electrostatic interactions with the functionalization surface of the nanopore, hence a different dwell-time signature in the pore and could be discriminated. Aptamer-functionalized nanopores provide promising and versatile biosensing performances.; La détection spécifique de protéines est un enjeu majeur dans de nombreux domaines biotechnologiques tels que le diagnostic biomédical ou la compréhension fondamentale des mécanismes d’interaction entre protéines. Les nanopores solides sont des ouvertures de taille nanométriques micro-fabriqués dans des membranes diélectriques fines. Ils sont prometteurs en tant que biocapteurs sensibles pour la détection sans marquages de molécules uniques. Une tension est appliquée de part et d’autre de la membrane, ce qui entraine les biomolécules au travers du pore. Lorsque l’une d’entre elles traverse le nanopore, elle génère un blocage de courant pendant un certain temps, ce qui offre une signature spécifique pour chaque biomolécule d’intérêt. Durant ces travaux de thèse, un procédé en salle blanche a été développé afin de fabriquer des puces avec nanopore. Une autre technique a été d’utiliser un microscope à transmission électronique pour percer des nanopores de 15 nm de diamètre dans des membranes de nitrure de silicium de 20 nm d’épaisseur. Un banc expérimental pour la détection par nanopore a été construit et testé. α-thrombine, ɣ-thrombine (protéines globulaires de 5 nm de diamètre) et prothrombine (sphéroïde de dimensions 5 nm x 9 nm) sont trois protéines de structures proches impliquées dans la coagulation sanguine. Elles ont été détectées avec un nanopore à une concentration de 1 nM. De plus, prothrombine a été discriminée de α-thrombine et ɣ-thrombine grâce à sa plus grande taille. A cause de leur taille similaire et donc de la même signature de blocage de courant qu’elles génèrent, α-thrombine et ɣ-thrombine n’ont pas été discriminée dans ce pore. La surface du nanopore a donc été fonctionnalisée avec des aptamères. Les aptamères sont de courtes séquences d’ADN simple brin capables de se lier avec une grande affinité à des biomolécules. Nous avons choisi un aptamère reconnaissant spécifiquement α-thrombine. La fonctionnalisation a été prouvée grâce à une réduction mesurée du diamètre du nanopore. α-thrombine et ɣ-thrombine ont des interactions électrostatiques différentes l’une et l’autre avec les aptamères en surface. Nous avons donc pu observer des temps de passage différents dans le nanopore fonctionnalisé entre ces deux protéines et avons pu les discriminer. Les nanopores fonctionnalisés avec aptamères offrent donc des performances prometteuses et polyvalentes en matière de bio-détection.
Published: 2020

27. Photoinduced DNA Lesions in Dormant Bacteria: The Peculiar Route Leading to Spore Photoproducts Characterized by Multiscale Molecular Dynamics

Author: Antonio Monari, Thierry Douki, Cécilia Hognon, Antonio Francés-Monerris, Laboratoire de Physique et Chimie Théoriques (LPCT), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Universitat de València (UV), Centre de Recherche en Automatique de Nancy (CRAN), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Lorraine (UL), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Molecular model, DNA repair, DNA damage, Ultraviolet Rays, Pyrimidine dimer, Molecular Dynamics Simulation, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Molecular mechanics, Catalysis, chemistry.chemical_compound, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Spores, Bacterial, 010405 organic chemistry, Chemistry, Organic Chemistry, fungi, General Chemistry, DNA, 0104 chemical sciences, Spore, Pyrimidine Dimers, Biophysics, Nucleic acid, DNA Damage
Abstract: International audience; Some bacterial species enter a dormant state in the form of spores to resist to unfavorable external conditions. Spores are resistant to a wide series of stress agents, including UV radiation, and can last for tens to hundreds of years. Due to the suspension of biological functions, such as DNA repair, they accumulate DNA damage upon exposure to UV radiation. Differently from active organisms, the most common DNA photoproducts in spores are not cyclobutane pyrimidine dimers, but rather the so‐called spore photoproducts. This noncanonical photochemistry results from the dry state of DNA and its binding to small, acid‐soluble proteins that drastically modify the structure and photoreactivity of the nucleic acid. Herein, multiscale molecular dynamics simulations, including extended classical molecular dynamics and quantum mechanics/molecular mechanics based dynamics, are used to elucidate the coupling of electronic and structural factors that lead to this photochemical outcome. In particular, the well‐described impact of the peculiar DNA environment found in spores on the favored formation of the spore photoproduct, given the small free energy barrier found for this path, is rationalized. Meanwhile, the specific organization of spore DNA precludes the photochemical path that leads to cyclobutane pyrimidine dimer formation.
Published: 2020
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28. Combining density functional theory and Monte Carlo neutron transport calculations to study the phonon density of states of UO2 up to 1675 K by inelastic neutron scattering

Author: Noguere, Gilles, Scotta, J.P., Xu, Shuqi, Filhol, A., Ollivier, Jacques, FARHI, Emmanuel, calzavarra, yoann, Rols, Stéphane, Fak, Bjorn, Zanotti, Jean-Marc, Berrod, Quentin, Institut de recherche sur les systèmes nucléaires pour la production d'énergie bas carbone (IRESNE), CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Laue-Langevin (ILL), Laboratoire Léon Brillouin (LLB - UMR 12), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), ILL, and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Paris-Saclay
Subjects: [PHYS.COND.CM-SCM]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Soft Condensed Matter [cond-mat.soft]
Abstract: International audience; Significant advances in the use of atomistic simulation techniques, such as ab initio density functional theory and the molecular dynamics method, made it possible to predictively calculate properties of materials. In parallel, low-energy neutron scattering instruments and data analysis tools available in different institutes become mature for providing high-quality data for experimental validation purposes. Despite such experimental and theoretical improvements, the accurate modeling of experimental neutron-weighted multiphonon spectra for UO 2 over a broad temperature range still remains an issue. Combining prior phonon density of states (PDOS) from density functional theory and Monte Carlo inelastic neutron scattering calculations in a Bayesian fitting procedure is a valuable alternative approach to assess the partial PDOS of uranium and oxygen in UO 2 from 294 to 1675 K for improving the comparison to experiment and exploring the first-principles calculation hypothesis.
Published: 2020
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29. Eu$^{2+}$: a suitable substituent for Pb$^{2+}$ in CsPbX$_3$ perovskite nanocrystals?

Author: Firoz Alam, Peter Reiss, Stéphanie Pouget, Dmitry Aldakov, K. David Wegner, Kristina O. Kvashnina, Lucia Amidani, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), and ANR-16-CE05-0019,PERSIL,Cellules solaires tandem Perovskite-Silicium nanocristallin(2016)
Subjects: Materials science, Photoluminescence, FOS: Physical sciences, General Physics and Astronomy, Nanoparticle, Halide, Quantum yield, chemistry.chemical_element, [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, Bromide, Physics - Chemical Physics, 0103 physical sciences, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Perovskite (structure), Chemical Physics (physics.chem-ph), 010304 chemical physics, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 0104 chemical sciences, 3. Good health, chemistry, Nanocrystal, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Physical chemistry, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, Europium
Abstract: Eu$^{2+}$ is used to replace toxic Pb$^{2+}$ in metal halide perovskite nanocrystals (NCs). The synthesis implies injection of cesium oleate into a solution of europium (II) bromide at an experimentally determined optimum temperature of 130C and a reaction time of 60s. Structural analysis indicates the formation of spherical CsEuBr$_3$ nanoparticles with a mean size of 43nm. Using EuI$_2$ instead of EuBr$_2$ leads to the formation of 18nm CsI nanoparticles, while EuCl$_2$ does not show any reaction with cesium oleate forming 80nm EuCl2 nanoparticles. The obtained CsEuBr3 NCs exhibit bright blue emission at 413nm (FWHM 30 nm) with a room temperature photoluminescence quantum yield of 39%. The emission originates from the Laporte-allowed 4f7-4f65d1 transition of Eu$^{2+}$ and shows a PL decay time of 263ns. The long-term stability of the optical properties is observed, making inorganic lead-free CsEuBr$_3$ NCs promising deep blue emitters for optoelectronics., The Journal of Chemical Physics (2019)
Published: 2020
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30. Wireless Enhanced Electrochemiluminescence at a Bipolar Microelectrode in a Solid-State Micropore

Author: Alexander Kuhn, Fabien Mesnilgrente, Thierry Leichle, Thierry Livache, Loïc Leroy, Abdulghani Ismail, Aurélie Bouchet-Spinelli, Silvia Voci, Ali Maziz, Neso Sojic, Pascal Mailley, Lucile Reynaud, Arnaud Buhot, Pascale Pham, Jing Yu, Institut des Sciences Moléculaires (ISM), Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (DTBS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Équipe Microsystèmes électromécaniques (LAAS-MEMS), Laboratoire d'analyse et d'architecture des systèmes (LAAS), Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J)-Université Toulouse 1 Capitole (UT1), Université Fédérale Toulouse Midi-Pyrénées, Service Techniques et Équipements Appliqués à la Microélectronique (LAAS-TEAM), Aryballe Technologies, Université Montesquieu - Bordeaux 4-Université Sciences et Technologies - Bordeaux 1 (UB)-École Nationale Supérieure de Chimie et de Physique de Bordeaux (ENSCPB)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées - Toulouse (INSA Toulouse), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Toulouse (UT)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Toulouse - Jean Jaurès (UT2J), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse III - Paul Sabatier (UT3), Université de Toulouse (UT)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National Polytechnique (Toulouse) (Toulouse INP), Université de Toulouse (UT)-Université Toulouse Capitole (UT Capitole), Université de Toulouse (UT), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: Materials science, Renewable Energy, Sustainability and the Environment, Solid-state, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Microporous material, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Microelectrode, Materials Chemistry, Electrochemistry, Electrochemiluminescence, Bipolar electrochemistry, 0210 nano-technology, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other
Abstract: International audience; The combination of bipolar electrochemistry (BE), as a wireless electrochemical approach, and of electrochemiluminescence (ECL) as an imaging readout is a successful strategy with a wide range of analytical applications. However, small conductive entities such as micrometric and nanometric objects are particularly difficult to polarize by BE since they require extremely high electric fields. In order to circumvent this issue due to intrinsic limitations of BE, we elaborated a solid-state micropore, decorated with a rhombus-shaped gold microelectrode. The electric field strength was concentrated inside the solid-state micropore where the conductive gold microelectrode was precisely located and acted as a bipolar light-emitting device. This original configuration allowed achieving adequate polarization of the gold microelectrode in a wireless manner, which led locally to ECL emission. ECL imaging shows that light was generated by the bipolar microelectrode in the center of the micropore. ECL emission could be achieved by imposing a potential value (10 V) to the feeder electrodes that is more than 2 orders of magnitude lower than those required without the micropore. The reported ECL approach opens exciting perspectives for the development of original wireless bioanalytical applications and dynamic bipolar experiments with small objects passing through the pores.
Published: 2020
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31. Biotransformation of Food-Grade and Nanometric TiO2 in the Oral–Gastro–Intestinal Tract: Driving Forces and Effect on the Toxicity toward Intestinal Epithelial Cells

Author: Arianna Marucco, Enrico Bergamaschi, David Béal, Marion Prono, Enrica Alasonati, Marie Carrière, Ivana Fenoglio, Paola Fisicaro, University of Torino, Università degli studi di Torino (UNITO), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Università degli studi di Torino = University of Turin (UNITO), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: General Chemical Engineering, [SDV]Life Sciences [q-bio], intestinal cells, 02 engineering and technology, [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010501 environmental sciences, medicine.disease_cause, bio-corona, 01 natural sciences, size, lcsh:Chemistry, In vivo, medicine, Distribution (pharmacology), surface, General Materials Science, Chronic toxicity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Chemistry, food, technology, industry, and agriculture, toxicity, 021001 nanoscience & nanotechnology, Acute toxicity, In vitro, lcsh:QD1-999, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Toxicity, Biophysics, 0210 nano-technology, TiO2, Genotoxicity, Oxidative stress
Abstract: Background: Oral exposure to titanium dioxide (TiO2) is common since it is widely used in food and pharmaceutical products. Concern on the safety of this substance has been recently raised, due to the presence of an ultrafine fraction in food-grade TiO2. Discrepancy exists among data reported in in vitro and in vivo studies on intestinal acute/chronic toxicity of TiO2. This might be due to the different biological identity of TiO2 in traditional in vitro test by respect in vivo conditions. Methods: One food-grade TiO2 and two nanometric TiO2 samples were treated with a simulated human digestive dystem (SHDS) in order to investigate the bio-transformation occurring to the particles once ingested in term of size distribution (Dynamic Light Scattering&mdash, DLS-, Flow Particle Imaging, Asymmetric Flow Field Flow Fractionation-AF4-) and surface modification (Electrophoretic Light Scattering&mdash, ELS-, Electron Paramagnetic Resonance Spectroscopy&mdash, EPR-). The effect of SHDS on the cyto-, genotoxicity and potential to induce oxidative stress towards human colorectal carcinoma HCT116 cells was also assessed. Results: Aggregation as a consequence of the high ionic strength of the gastric and intestinal simulated fluids was observed, together with the formation of a partially irreversible bio-corona containing phosphate ions and proteins. Such bio-corona led to a partial masking of the TiO2 particles surface and reactivity. Pristine and treated TiO2 nanoparticles showed comparable acute toxicity and genotoxicity toward HCT116 cells, whereas a small decrease of the induction of oxidative stress after treatment was observed. Conclusions: Overall the results underline the importance of SHDS as a tool to improve the predictive power of in vitro tests towards intestinal nanomaterial toxicity.
Published: 2020
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32. In Situ Measurement of Ionomer Water Content and Liquid Water Saturation in Fuel Cell Catalyst Layers by High-Resolution Small-Angle Neutron Scattering

Author: Sandrine Lyonnard, Lionel Porcar, Gérard Gebel, Arnaud Morin, Sylvie Escribano, Nicolas Martinez, Fabrice Micoud, Jongmin Lee, Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports (DEHS), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institut Laue-Langevin (ILL), ILL, Université Grenoble Alpes (UGA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: In situ, Materials science, Analytical chemistry, Energy Engineering and Power Technology, polymer electrolyte membrane fuel cell small-angle neutron scattering catalyst layer water management ionomer peak, Small-angle neutron scattering, Catalysis, chemistry.chemical_compound, chemistry, Proton transport, Materials Chemistry, Electrochemistry, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Chemical Engineering (miscellaneous), Electrical and Electronic Engineering, Saturation (chemistry), Water content, Ionomer, Proton conductor
Abstract: International audience; In fuel cell catalyst layers (CLs), the ionomer plays roles as a binder and proton conductor. The ionomer requires hydration for enabling proton transport; however, the accumulation of excess liquid water in CL pores hinders oxygen diffusion. Therefore, a key to the improvement of CLs is understanding the distribution and the quantity of water in an operando fuel cell. However, there is a lack of information on the water content in conventional Pt-based CLs during operation, especially within the ionomer phase. Here, we present the application of high-resolution operando small-angle neutron scattering (SANS) on custom fuel cells to probe the CL water content. Using this technique, we quantified liquid water saturation and ionomer nanostructure (swelling) in in situ CLs, unique information not accessible via conventional diagnostic tools such as imaging. Even at a low current density (150 mA/cm2), water was observed in the cathode CL as liquid and adsorbed in the ionomer. Improving the understanding of water management in the CL is of high interest in fuel cell community, and our results confirm that operando SANS will be indispensable for the development of catalysts and ionomer-based CLs.
Published: 2020
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33. Organic Liquid Crystals as Single‐Ion Li + Conductors

Author: Mélody Leclere, Lionel Picard, Sylvio Indris, Guk-Tae Kim, Dominic Bresser, Hakima Mendil-Jakani, Laurent Bernard, Gérard Gebel, Sandrine Lyonnard, Tatiana Zinkevich, Patrice Rannou, Helmholtz Institute Ulm (HIU), Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Ingénierie des Matériaux Polymères (IMP), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA Lyon), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet [Saint-Étienne] (UJM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Département de l'Electricité et de l'Hydrogène pour les Transports (DEHS), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institute for Applied Materials - [Karlsruhe], Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université Jean Monnet - Saint-Étienne (UJM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Materials science, General Chemical Engineering, Ionic bonding, 02 engineering and technology, Electrolyte, Conductivity, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, Thermotropic crystal, Ion, Liquid crystal, Environmental Chemistry, Ionic conductivity, [CHIM]Chemical Sciences, General Materials Science, [SPI.NANO]Engineering Sciences [physics]/Micro and nanotechnologies/Microelectronics, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, [PHYS]Physics [physics], [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Lithium battery, 0104 chemical sciences, General Energy, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Chemical physics, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; The development of new materials for tomorrow's electrochemical energy storage technologies, based on thoroughly designed molecular architectures is at the forefront of materials research. In this line, we report herein the development of a new class of organic lithium-ion battery electrolytes, thermotropic liquid crystalline single-ion conductors, for which the single-ion charge transport is decoupled from the molecular dynamics (i. e., obeys Arrhenius-type conductivity) just like in inorganic (single-)ion conductors. Focusing on an in-depth understanding of the structure-to-transport interplay and the demonstration of the proof-of-concept, we provide also strategies for their further development, as illustrated by the introduction of additional ionic groups to increase the charge carrier density, which results in a substantially enhanced ionic conductivity especially at lower temperatures.
Published: 2020
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34. Radiation Dose-Enhancement Is a Potent Radiotherapeutic Effect of Rare-Earth Composite Nanoscintillators in Preclinical Models of Glioblastoma

Author: Dennis Brueckner, Sylvain Bohic, Benoit Busser, Lucie Sancey, Frédéric Chaput, Vincent Motto-Ros, Frédéric Lerouge, Jan Garrevoet, Jean-Luc Ravanat, Mans Broekgaarden, Hélène Elleaume, Christophe Dujardin, Victor Baisamy, Antonia Youssef, Anne-Laure Bulin, Synchrotron Radiation for Biomedicine = Rayonnement SynchroTROn pour la Recherche BiomédicalE (STROBE), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Laboratoire de Chimie - UMR5182 (LC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Institut de Chimie du CNRS (INC), Deutsches Elektronen-Synchrotron [Zeuthen] (DESY), Helmholtz-Gemeinschaft = Helmholtz Association, Cancer Targets & Experimental Therapeutics, Institute for Advanced Biosciences / Institut pour l'Avancée des Biosciences (Grenoble) (IAB), Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Centre Hospitalier Universitaire [Grenoble] (CHU)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Etablissement français du sang - Auvergne-Rhône-Alpes (EFS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Luminescence (LUMINESCENCE), Institut Lumière Matière [Villeurbanne] (ILM), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon, Spectrométrie des biomolécules et agrégats (SPECTROBIO), ANR-11-LABX-0063,PRIMES,Physique, Radiobiologie, Imagerie Médicale et Simulation(2011), ANR-11-INBS-0006,FLI,France Life Imaging(2011), Lerouge, Frédéric, Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), European Synchroton Radiation Facility [Grenoble] (ESRF), École normale supérieure de Lyon (ENS de Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Rayet, Béatrice, Physique, Radiobiologie, Imagerie Médicale et Simulation - - PRIMES2011 - ANR-11-LABX-0063 - LABX - VALID, Infrastructures - France Life Imaging - - FLI2011 - ANR-11-INBS-0006 - INBS - VALID, and École normale supérieure - Lyon (ENS Lyon)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)
Subjects: Materials science, General Chemical Engineering, medicine.medical_treatment, Rare earth, GLIOBLASTOMA, General Physics and Astronomy, Medicine (miscellaneous), Context (language use), [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Biochemistry, Genetics and Molecular Biology (miscellaneous), radiation dose‐enhancement, RADIATION THERAPY, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, Radioresistance, medicine, General Materials Science, lcsh:Science, Full Paper, synchrotron radiation, Spatially resolved, Radiation dose, X‐ray‐induced photodynamic therapy, General Engineering, glioblastoma, Full Papers, RADIATION DOSE ENHANCEMENT, 021001 nanoscience & nanotechnology, medicine.disease, 0104 chemical sciences, 3. Good health, NANOSCINTILLATORS, Radiation therapy, nanoscintillators, Photoelectric absorption, Cancer research, lcsh:Q, 0210 nano-technology, Glioblastoma, ddc:624
Abstract: Advanced science xx, 2001675 (1-18) (2020). doi:10.1002/advs.202001675, To improve the prognosis of glioblastoma, innovative radiotherapy regimens are required to augment the effect of tolerable radiation doses while sparing surrounding tissues. In this context, nanoscintillators are emerging radiotherapeutics that down‐convert X‐rays into photons with energies ranging from UV to near‐infrared. During radiotherapy, these scintillating properties amplify radiation‐induced damage by UV‐C emission or photodynamic effects. Additionally, nanoscintillators that contain high‐Z elements are likely to induce another, currently unexplored effect: radiation dose‐enhancement. This phenomenon stems from a higher photoelectric absorption of orthovoltage X‐rays by high‐Z elements compared to tissues, resulting in increased production of tissue‐damaging photo‐ and Auger electrons. In this study, Geant4 simulations reveal that rare‐earth composite LaF$_3$:Ce nanoscintillators effectively generate photo‐ and Auger‐electrons upon orthovoltage X‐rays. 3D spatially resolved X‐ray fluorescence microtomography shows that LaF$_3$:Ce highly concentrates in microtumors and enhances radiotherapy in an X‐ray energy‐dependent manner. In an aggressive syngeneic model of orthotopic glioblastoma, intracerebral injection of LaF$_3$:Ce is well tolerated and achieves complete tumor remission in 15% of the subjects receiving monochromatic synchrotron radiotherapy. This study provides unequivocal evidence for radiation dose‐enhancement by nanoscintillators, eliciting a prominent radiotherapeutic effect. Altogether, nanoscintillators have invaluable properties for enhancing the focal damage of radiotherapy in glioblastoma and other radioresistant cancers., Published by Wiley-VCH, Weinheim
Published: 2020
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35. DETERMINISTIC LATERAL DISPLACEMENT FOR THE SORTING OF EXTRACELLULAR VESICLES FROM COMPLEX BIOLOGICAL SAMPLES

Author: Gaillard, Marie, Sarrut-Rio, N, Virot, L, Pudda, C, Boizot, F, Verplanck, N, Raillon, C, Agache, V, Roupioz, Y, Thuaire, A, Département Microtechnologies pour la Biologie et la Santé (DTBS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Département d'Optronique (DOPT), and Gaillard, Marie
Subjects: [SDV] Life Sciences [q-bio], [SDV]Life Sciences [q-bio], ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: International audience
Published: 2020

36. Impairment of Base Excision Repair in Dermal Fibroblasts Isolated From Nevoid Basal Cell Carcinoma Patients

Author: Aurélie Charazac, Nour Fayyad, David Beal, Sandrine Bourgoin-Voillard, Michel Seve, Sylvie Sauvaigo, Jérôme Lamartine, Pascal Soularue, Sandra Moratille, Michèle T. Martin, Jean-Luc Ravanat, Thierry Douki, Walid Rachidi, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratory of Fundamental and Applied Bioenergetics = Laboratoire de bioénergétique fondamentale et appliquée (LBFA), Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Grenoble Alpes (UGA), LXRepair, Laboratoire de Biologie Tissulaire et d'ingénierie Thérapeutique UMR 5305 (LBTI), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Génomique et Radiobiologie de la Kératinopoïèse, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and Douki, Thierry
Subjects: 0301 basic medicine, Cancer Research, Tumor suppressor gene, DNA repair, DNA damage, Nevoid basal-cell carcinoma syndrome, lcsh:RC254-282, base excision repair, PTCH1 mutation, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, nevoid basal cell carcinoma syndrome, medicine, Basal cell carcinoma, Radiosensitivity, ROS production, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], [SDV.BBM.BC] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Original Research, business.industry, Base excision repair, lcsh:Neoplasms. Tumors. Oncology. Including cancer and carcinogens, medicine.disease, 3. Good health, stomatognathic diseases, 030104 developmental biology, PTCH1, Oncology, 030220 oncology & carcinogenesis, Cancer research, business
Abstract: International audience; The nevoid basal cell carcinoma syndrome (NBCCS), also called Gorlin syndrome is an autosomal dominant disorder whose incidence is estimated at about 1 per 55,600–256,000 individuals. It is characterized by several developmental abnormalities and an increased predisposition to the development of basal cell carcinomas (BCCs). Cutaneous fibroblasts from Gorlin patients have been shown to exhibit an increased sensitivity to ionizing radiations. Mutations in the tumor suppressor gene PTCH1, which is part of the Sonic Hedgehog (SHH) signaling pathway, are responsible for these clinical manifestations. As several genetic mutations in the DNA repair genes are responsible of photo or radiosensitivity and high predisposition to cancers, we hypothesized that these effects in Gorlin syndrome might be due to a defect in the DNA damage response (DDR) and/or the DNA repair capacities. Therefore, the objective of this work was to investigate the sensitivity of skin fibroblasts from NBCCS patients to different DNA damaging agents and to determine the ability of these agents to modulate the DNA repair capacities. Gorlin fibroblasts showed high radiosensitivity and also less resistance to oxidative stress-inducing agents when compared to control fibroblasts obtained from healthy individuals. Gorlin fibroblasts harboring PTCH1 mutations were more sensitive to the exposure to ionizing radiation and to UVA. However, no difference in cell viability was shown after exposure to UVB or bleomycin. As BER is responsible for the repair of oxidative DNA damage, we decided to assess the BER pathway efficacy in Gorlin fibroblasts. Interestingly, a concomitant decrease of both BER gene expression and BER protein activity was observed in Gorlin fibroblasts when compared to control. Our results suggest that low levels of DNA repair within Gorlin cells may lead to an accumulation of oxidative DNA damage that could participate and partly explain the radiosensitivity and the BCC-prone phenotype in Gorlin syndrome.
Published: 2020
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37. In vitro assessment of cobalt oxide particle dissolution in simulated lung fluids for identification of new decorporating agents

Author: Cien Yoong Hee, Véronique Malard, Christelle Gateau, Magali Floriani, Pauline Brunquet, Guillaume Drouet, Sylvie Coudert, Catherine Berthomieu, Célia Gouzerh, Anne Van der Meeren, Bastien Trochaud, Myriam Benameur, David Lemaire, Pascale Delangle, Colette Lebrun, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Interactions Protéine Métal (IPM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), ElectRotechnique et MEcanique des Structures (EDF R&D ERMES), EDF R&D (EDF R&D), EDF (EDF)-EDF (EDF), Laboratoire de Radioécologie et d'Ecotoxicologie (DEI/SECRE/LRE), Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Aix Marseille Université (AMU)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Laboratoire de Radioécologie et d'Ecotoxicologie (IRSN/DEI/SECRE/LRE), Service d'Etude du Comportement des Radionucléides dans les Ecosystèmes (IRSN/DEI/SECRE), and Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)-Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN)
Subjects: chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, Toxicology, 01 natural sciences, Redox, Chelation, Solubility, Cobalt Radioisotopes, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Cobalt oxide, Dissolution, Lung, Decontamination, Edetic Acid, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences, Chelating Agents, Inhalation, Chemistry, Oxides, General Medicine, Cobalt, Contamination, Pentetic Acid, 021001 nanoscience & nanotechnology, Body Fluids, 0210 nano-technology, Nuclear chemistry
Abstract: Inhalation of 60Co3O4 particles may occur at the work place in nuclear industry. Their low solubility may result in chronic lung exposure to γ rays. Our strategy for an improved therapeutic approach is to enhance particle dissolution to facilitate cobalt excretion, as the dissolved fraction is rapidly eliminated, mainly in urine. In vitro dissolution of Co3O4 particles was assessed with two complementary assays in lung fluid surrogates to mimic a pulmonary contamination scenario. Twenty-one molecules and eleven combinations were selected through an extensive search in the literature, based on dissolution studies of other metal oxides (Fe, Mn, Cu) and tested for dissolution enhancement of cobalt particles after 1–28 days of incubation. DTPA, the recommended treatment following cobalt contamination did not enhance 60Co3O4 particles dissolution when used alone. However, by combining molecules with different properties, such as redox potential and chelating ability, we greatly improved the efficacy of each drug used alone, leading for the highest efficacy, to a 2.7 fold increased dissolution as compared to controls. These results suggest that destabilization of the particle surface is an important initiating event for a good efficacy of chelating drugs, and open new perspectives for the identification of new therapeutic strategies.
Published: 2020
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38. Chromatin recruitment of OGG1 requires cohesin and mediator and is essential for efficient 8-oxoG removal

Author: Lebraud, Emilie, Pinna, Guillaume, Siberchicot, Capucine, Depagne, Jordane, Busso, Didier, Fantini, Damiano, Irbah, Lamya, Robeska, Elena, Kratassiouk, Gueorgui, Ravanat, Jean-Luc, Epe, Bernd, Radicella, J Pablo, Campalans, Anna, Stabilité génétique, Cellules Souches et Radiations (SCSR (U_967)), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université de Paris (UP), PARi (PARI), Département Plateforme (PF I2BC), Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Biologie Intégrative de la Cellule (I2BC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Plateforme de protéomique, Institut de radiobiologie cellulaire et moléculaire (iRCM), Institut de génétique et biologie moléculaire et cellulaire (IGBMC), Université Louis Pasteur - Strasbourg I-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Radiobiologie Cellulaire et Moléculaire (IRCM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institute of Pharmacy and Biochemistry [Mainz, Germany], Johannes Gutenberg - Universität Mainz (JGU), Laboratoire de Recherche sur l'Instabilité Génétique (LRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPCité), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Johannes Gutenberg - Universität Mainz = Johannes Gutenberg University (JGU), ANR-18-CE92-0013,TG-TOX,Mécanismes de réparation et toxicité des glycoles de thymine, une des principales lésions oxydatives de l'ADN(2018), and Université Paris-Sud - Paris 11 (UP11)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Université Paris Cité (UPC)
Subjects: Guanine, DNA Repair, AcademicSubjects/SCI00010, Chromosomal Proteins, Non-Histone, Cell Cycle Proteins, [SDV.BBM.BM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Molecular biology, [SDV.BC.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology/Subcellular Processes [q-bio.SC], Genome Integrity, Repair and Replication, Transfection, Chromatin, Genomic Instability, DNA Glycosylases, Euchromatin, Oxidative Stress, Humans, RNA, Small Interfering, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, HeLa Cells
Abstract: One of the most abundant DNA lesions induced by oxidative stress is the highly mutagenic 8-oxoguanine (8-oxoG), which is specifically recognized by 8-oxoguanine DNA glycosylase 1 (OGG1) to initiate its repair. How DNA glycosylases find small non-helix-distorting DNA lesions amongst millions of bases packaged in the chromatin-based architecture of the genome remains an open question. Here, we used a high-throughput siRNA screening to identify factors involved in the recognition of 8-oxoG by OGG1. We show that cohesin and mediator subunits are required for re-localization of OGG1 and other base excision repair factors to chromatin upon oxidative stress. The association of OGG1 with euchromatin is necessary for the removal of 8-oxoG. Mediator subunits CDK8 and MED12 bind to chromatin and interact with OGG1 in response to oxidative stress, suggesting they participate in the recruitment of the DNA glycosylase. The oxidative stress-induced association between the cohesin and mediator complexes and OGG1 reveals an unsuspected function of those complexes in the maintenance of genomic stability.
Published: 2020
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39. Toxicity to RAW264.7 Macrophages of Silica Nanoparticles and the E551 Food Additive, in Combination with Genotoxic Agents

Author: Pierre-Adrien Arthaud, Thierry Rabilloud, Bastien Dalzon, Anaelle Torres, Nathalie Herlin, Marie Carrière, Fanny Dussert, Thierry Douki, Marie-Edith Arnal, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Protéomique, Métaux et Différenciation (ProMD ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Laboratoire Edifices Nanométriques (LEDNA), Nanosciences et Innovation pour les Matériaux, la Biomédecine et l'Energie (ex SIS2M) (NIMBE UMR 3685), Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC), French National Research Program for Environmental and Occupational Health of ANSES (PNREST 2015/032, Silimmun Grant), ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016), ANR-10-INBS-0005,FRISBI,Infrastructure Française pour la Biologie Structurale Intégrée(2010), ANR-10-LABX-0049,GRAL,Grenoble Alliance for Integrated Structural Cell Biology(2010), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut Rayonnement Matière de Saclay (IRAMIS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: DNA damage, General Chemical Engineering, E551, Nanoparticle, 02 engineering and technology, macrophage, 010501 environmental sciences, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Article, lcsh:Chemistry, SiO2, DNA Repair Protein, medicine, Macrophage, General Materials Science, intestine, 0105 earth and related environmental sciences, Fumed silica, Chemistry, nanoparticle, co-exposure, genotoxicity, toxicity, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Intestinal epithelium, SiO 2, lcsh:QD1-999, silica, Toxicity, Biophysics, 0210 nano-technology, Genotoxicity
Abstract: Synthetic amorphous silica (SAS) is used in a plethora of applications and included in many daily products to which humans are exposed via inhalation, ingestion, or skin contact. This poses the question of their potential toxicity, particularly towards macrophages, which show specific sensitivity to this material. SAS represents an ideal candidate for the adsorption of environmental contaminants due to its large surface area and could consequently modulate their toxicity. In this study, we assessed the toxicity towards macrophages and intestinal epithelial cells of three SAS particles, either isolated SiO2 nanoparticles (LS30) or SiO2 particles composed of agglomerated-aggregates of fused primary particles, either food-grade (E551) or non-food-grade (Fumed silica). These particles were applied to cells either alone or in combination with genotoxic co-contaminants, i.e., benzo[a]pyrene (B[a]P) and methane methylsulfonate (MMS). We show that macrophages are much more sensitive to these toxic agents than a non-differenciated co-culture of Caco-2 and HT29-MTX cells, used here as a model of intestinal epithelium. Co-exposure to SiO2 and MMS causes DNA damage in a synergistic way, which is not explained by the modulation of DNA repair protein mRNA expression. Together, this suggests that SiO2 particles could adsorb genotoxic agents on their surface and, consequently, increase their DNA damaging potential.
Published: 2020
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40. Guidelines for designing highly concentrated electrolytes for low temperature applications

Author: Guillaume Ah-Lung, Manuel Maréchal, Johan Jacquemin, Fouad Ghamouss, Benjamin Flamme, Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Ministère de la Culture (MC), Physico-chimie des Matériaux et des Electrolytes pour l'Energie (PCM2E), Université de Tours, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris - Chimie ParisTech-PSL (ENSCP), Université Paris sciences et lettres (PSL)-Université Paris sciences et lettres (PSL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ministère de la Culture (MC), Université de Tours (UT), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Trimethylsilyl Compounds, Materials science, 02 engineering and technology, Electrolyte, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, Electrolytes, [CHIM.ANAL]Chemical Sciences/Analytical chemistry, Materials Chemistry, [CHIM]Chemical Sciences, Eutectic system, Aqueous solution, Metals and Alloys, Temperature, Water, General Chemistry, Electrochemical Techniques, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Solutions, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, Chemical engineering, Ceramics and Composites, Salts, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; Please note that technical editing may introduce minor changes to the text and/or graphics, which may alter content. The journal's standard Terms & Conditions and the Ethical guidelines still apply. In no event shall the Royal Society of Chemistry be held responsible for any errors or omissions in this Accepted Manuscript or any consequences arising from the use of any information it contains.
Published: 2020
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41. A theoretical study of correlation effects of N electrons in semiconductor nanocrystals : applications to optoelectronic properties of perovskite nanocrystals

Author: Thi Phuc Tan Nguyen, Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université Grenoble Alpes [2020-....], Nanyang Technological University (Singapour), Steven Blundell, Tze Chien Sum, Claude Guet, and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Physics, Nanocristaux, Optoélectronique, Optoelectronic, Condensed matter physics, Exciton, Degenerate energy levels, Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect, Correlation, Nanocrystals, Corrélation, Condensed Matter::Materials Science, Effective mass (solid-state physics), Semiconductors, Excited state, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Density functional theory, Perovskites, Perturbation theory (quantum mechanics), Trion, Semi-Conducteurs, Biexciton, Pérovskite
Abstract: Past studies have mostly treated the case of nanocrystals from group III-V and II-VI semiconductors. With the k · p approach, the noninteracting single-particle picture has been discussed. Later on, the Coulomb interaction was treated by using the noninteracting particle wave function. Regardingperovskites, the band structure in the bulk has been investigated via the use of density functional theory. Less work was done on the calculations ofperovskite nanocrystals. Becker et al. have discussed the correlated single exciton in perovskite nanocrystals. So far, all of the theoretical studies on perovskite nanocrystals have not focused on the properties of any electron-hole system other than a single exciton. However, with increasing excitation power, more than one pair of electron and hole can be created inside a nanocrystal. The radiative lifetime of an exciton in its ground state falls in the sub-nanosecond range for perovskites, which seems to be similar to that of GaAs and is notably shorter than in many other semiconductors such as CdSe or CuCl. The fast radiative decay might be linked to the brightness of these perovskite nanocrystals. The recorded one-photon absorption cross-section is also quite good compared to the nanocrystals of other materials of the same size. This fact partially explains why perovskites are generally good light absorbers for solar cells.In Chapter 2, we start the technical discussion with a quick recapitulation of the band structure calculations. The k · p Hamiltonian is viewed as a way to model the kinetic energy at the band edge of the semiconductor. To further boost the computational efficiency, we make the assumption of spherical symmetry for the band structure as well as the confining potential. By setting the Kane parameter Ep = 0 in the k · p model, we recover the effective mass model (parabolic approximation).In Chapter 3, we present the Hartree-Fock formulation as a mean-field level approximation to the exact intercarrier Coulomb interaction. As an application, the calculated single exciton energy will be compared to experimental figures at the end of this chapter. The Hartree-Fock approximation shows to be a reasonable description for a single exciton binding energy in perovskites, see the results of Section 3.4.Chapter 4 is concerned with the theoretical foundation for obtaining the trion and biexciton shifts. There, we use the second-order many-body perturbation theory approach to clearly demonstrate that some nonzero red-shifts are present for trions as well as the biexciton. The quantitative prediction is less than satisfactory at second-order level, which implies that an all-order method is needed for a better comparison with experiments. To complete the discussion of many-body perturbation theory, we shall apply the second-order degenerate version to calculate the long-range exchange contribution to the dark-bright exciton energy splitting.Chapter 5 deals with the electron-photon interaction. At Hartree-Fock level, the computed radiative decay rate and one-photon absorption cross-section turn out to be too small compared to the measured values. The electron-hole correlation in the many-body approach greatly improves the theoretical prediction of these quantities, bridging the gap between our theory and the experiments. We conclude that the Coulomb correlation also plays a very important role in the electron-photon interaction. Again, to have a good quantitative agreement with the measurements, this correlation must be included up to all orders. Even though the variational method can take care of the Coulomb interaction nonperturbatively in principle, it becomes increasingly involved for the calculations of the higher exciton states. We remark that our current approach requires the same level of complexity when applied to these excited states, which is beneficial for correcting the whole absorption spectrum.; Jusqu’à récemment, les études ont été consacrées principalement aux semi-conducteurs de groupes II-VI et III-V, comme GaAs ou CdSe. Efros et al. et Ekimov et al. ont pour cela développé le modèle `noninteracting single-particle' via la méthode k · p. Plus tard, l'interaction de Coulomb a été incluse avec les fonctions d'onde non-interactives. Pour les matériaux à base de perovskites, les structures de bandes ont été traitées par le théorie de la fonctionnelle de la dénsite (DFT). Becker et al. ont examiné le cas de l'exciton, une paire électron-trou corrélée. Longtemps, les travaux théoriques ont négligé les systèmes multi-excitoniques. Or, grâce à une puissance d'excitation croissante les mesures expérimentales ont permis d’obtenir plus d'une paire électron-trou. L'émission de trions et biexcitons a été observée, révélant une énergie de liaison quantifiable de lumière. Seule la prise en compte des corrélations N-corps, c.-à-d. de l'interaction entre les charges (les électrons et les trous) permet de prédire correctement ces énergies de liaison. La durée de vie de l'exciton dans son état fondamental est sub-nanoseconde pour les perovskites et beaucoup plus courte que celle de CdSe ou d’halogénures métalliques. L’émission rapide est peut-être responsable de la forte luminosité de nanocristaux de perovskites. Les sections efficaces d'absorption expérimentales sont aussi plus fortes que celles d'autres semi-conducteurs de même taille. Pour cette raison, les perovskites sont des matériaux prometteurs pour les cellules solaires.Dans cette thèse, nous avons construit une méthode théoretique adaptée a l'étude de systèmes excitoniques avec Ne électrons et Nh trous confinés dans un nanocristal sphérique. Au Chapitre 2, après avoir rappelé les principes des calculs de structure de bandes, nous présentons le Hamiltonien k · p pour modéliser l'énergie cinétique du semi-conducteur. En imposant la symétrie sphérique pour la structure de bandes et aussi le potentiel du confinement, le temps de calcul est réduit par environ 10000 fois. Si on permet au paramètre de Kane d'être nul, le modèle k · p devient l'approximation parabolique de masse effective.Pour traiter l'interaction de Coulomb, nous nous plaçons dans l'approximation Hartree-Fock introduite dans le chapitre 3. Nous évaluons alors les énergies de l'exciton pour plusieurs tailles de nanocristaux.Le chapitre 4 est consacré à la présentation de la théorie des perturbations à N-corps à partir de l’espace modèle Hartree-Fock. Nous calculons le «redshift» du biexciton et celui du trion au deuxième ordre des perturbations à N-corps. Cependant, il est nécessaire d’inclure tous les ordres pour obtenir des prédictions quantitatives. Au bout de ce chapitre, nous présentons la méthode de théorie à N-corps «dégénérée» pour calculer la différence énergétique entre les «dark» et «bright» excitons.Dans le chapitre 5, one examine l'interaction entre un électron et un photon (processus à un photon). Le taux de recombinaison radiative d'un exciton dans son état fondamental et la section efficace d’absorption sont très mal décrits au niveau de l’approximation Hartree-Fock. La prise en compte de la corrélation électron-trou, ou autrement dit l’interaction dans l’état final, est essentielle pour obtenir un bon accord de la théorie avec les mesures expérimentales. Cet approche complexe à N-corps, qui couple tous les états excités de l’exciton à tous les ordres de corrélation, pour construire le spectre d'absorption, devrait être plus rigoureuse que la méthode se fondant sur un principe variationnel.
Published: 2020

42. Induced Protic Behaviour in Aprotonic Ionic Liquids by Anion Basicity for Efficient Carbon Dioxide Capture

Author: Johan Jacquemin, Manuel Maréchal, Kenneth R. Seddon, Darius J. Yeadon, Natalia V. Plechkova, School of Chemistry and Chemical Engineering (QUILL), Queen's University [Belfast] (QUB), Physico-chimie des Matériaux et des Electrolytes pour l'Energie (PCM2E), Université de Tours, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Université de Tours (UT), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: Carboxylic acid, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, chemistry.chemical_compound, symbols.namesake, Polymer chemistry, Carboxylate, Physical and Theoretical Chemistry, Inductive effect, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, chemistry.chemical_classification, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 0104 chemical sciences, [CHIM.THEO]Chemical Sciences/Theoretical and/or physical chemistry, chemistry, 13. Climate action, Zwitterion, Ionic liquid, symbols, Hydroxide, Hydrogen–deuterium exchange, van der Waals force, 0210 nano-technology
Abstract: The interactions between aprotonic tetrabutylphosphonium carboxylate ionic liquids (ILs), [P4 4 4 4 ][Cn COO] (n=1, 2 and 7), and water were investigated. The cation-anion interactions occur via the α-1 H on [P4 4 4 4 ]+ and the carboxylate headgroup of the anion. Upon addition, H2 O localises around the carboxylate headgroups, inducing an electron inductive effect towards the oxygens, leading to ion-pair separation. Studies with D2 O and [P4 4 4 4 ][Cn COO] revealed protic behaviour of the systems, with proton/deuterium exchange occurring at the α-1 H of the cation, promoted by the basicity of the anion, forming an intermediate ylide. The greater influence of van der Waals forces of the [P4 4 4 4 ][C7 COO] system allows for re-orientation of the ions through larger interdigitation. The protic behaviour of the neat ILs allows for CO2 to be chemically absorbed on the ylide intermediate, forming a phosphonium-carboxylate zwitterion, signifying proton exchange occurs even in the absence of H2 O. The absorption of CO2 in equimolar IL-H2 O mixtures forms a hydrogen carbonate, through a proposed reaction of the CO2 with an intermediate hydroxide, and carboxylic acid.
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43. Hydrothermal Synthesis of Aqueous-Soluble Copper Indium Sulfide Nanocrystals and Their Use in Quantum Dot Sensitized Solar Cells

Author: Leiriana A. P. Gontijo, Karl David Wegner, Wagner S Machado, Marco Antônio Schiavon, Calink I. L. Santos, Peter Reiss, Dmitry Aldakov, Jefferson Bettini, Universidade Federal de São João del-Rei (UFSJ), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Brazilian Nanotechnol Natl Lab, Campinas, SP, Brazil, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ANR-16-CE09-0015,NEUTRINOS,Suivi des interactions biologiques par détection optique ultrasensible à base de nanoparticules(2016), and ANR-18-CE09-0039,FLUO,Synthèse en flux continu de quantum dots à base d'InP(2018)
Subjects: Materials science, Photoluminescence, Sulfide, General Chemical Engineering, Analytical chemistry, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, quantum dot sensitized solar cells, [CHIM.INOR]Chemical Sciences/Inorganic chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Article, lcsh:Chemistry, aqueous quantum dots, Hydrothermal synthesis, General Materials Science, fractionation, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, CIS, chemistry.chemical_classification, Photocurrent, Chalcopyrite, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Copper, 0104 chemical sciences, chalcopyrite, lcsh:QD1-999, chemistry, Quantum dot, visual_art, visual_art.visual_art_medium, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], 0210 nano-technology, [CHIM.OTHE]Chemical Sciences/Other, Indium
Abstract: A facile hydrothermal method to synthesize water-soluble copper indium sulfide (CIS) nanocrystals (NCs) at 150 &deg, C is presented. The obtained samples exhibited three distinct photoluminescence peaks in the red, green and blue spectral regions, corresponding to three size fractions, which could be separated by means of size-selective precipitation. While the red and green emitting fractions consist of 4.5 and 2.5 nm CIS NCs, the blue fraction was identified as in situ formed carbon nanodots showing excitation wavelength dependent emission. When used as light absorbers in quantum dot sensitized solar cells, the individual green and red fractions yielded power conversion efficiencies of 2.9% and 2.6%, respectively. With the unfractionated samples, the efficiency values approaching 5% were obtained. This improvement was mainly due to a significantly enhanced photocurrent arising from complementary panchromatic absorption.
Published: 2020
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44. Controlled O 2 reduction at a mixed-valent (II,I) Cu 2 S core

Author: Jacques Pécaut, Carole Duboc, Jordan Mangue, Stéphane Torelli, Stéphane Ménage, Clément Gondre, Catalyse Bioinorganique et Environnement (BioCE ), Laboratoire de Chimie et Biologie des Métaux (LCBM - UMR 5249), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE ), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE ), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)
Subjects: inorganic chemicals, Materials science, Reducer, 010405 organic chemistry, Kinetics, Metals and Alloys, Core (manufacturing), General Chemistry, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Catalysis, Oxygen reduction, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Reduction (complexity), Chemical engineering, Mixed valent, Materials Chemistry, Ceramics and Composites, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry
Abstract: International audience; Inspection of Oxygen Reduction Reactions (ORRs) using a mixedvalent Cu2S complex as a pre-catalyst revealed a tuneable H2O2 vs.H2O production under mild conditions by controlling the amountof sacrificial reducer. The fully reduced bisCuI state is the mainactive species in solution, with fast kinetics. This new catalyticsystem is robust for H2O2 production with several cycles achievedand opens up perspectives for integration into devices
Published: 2020
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45. A 'Population Dynamics' Perspective on the Delayed Life-History Effects of Environmental Contaminations: An Illustration with a Preliminary Study of Cadmium Transgenerational Effects over Three Generations in the Crustacean Gammarus

Author: Olivier, Geffard, Cribiu, Pauline, Devaux, Alain, Garnero, Laura, Abbaci, Khedidja, Bastide, Thérèse, Delorme, Nicolas, Queau, Herve, Degli Esposti, Davide, Ravanat, Jean-Luc, Geffard, Olivier, Bony, Sylvie, Chaumot, Arnaud, Riverly (Riverly), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire d'Ecologie des Hydrosystèmes Naturels et Anthropisés (LEHNA), Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), RiverLy - Fonctionnement des hydrosystèmes (RiverLy), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)
Subjects: cadmium, [SDE.MCG]Environmental Sciences/Global Changes, Population Dynamics, life-history trait, Gammarus, Article, lcsh:Chemistry, [SDV.EE.ECO]Life Sciences [q-bio]/Ecology, environment/Ecosystems, Animals, Amphipoda, Sexual Maturation, lcsh:QH301-705.5, population effects, parental exposure, Reproduction, transgenerational effects, [SDV.BA]Life Sciences [q-bio]/Animal biology, demographic impacts, population dynamics modeling, Crustaceans, lcsh:Biology (General), lcsh:QD1-999, [SDV.TOX.ECO]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Ecotoxicology, Environmental Pollution, Environmental Monitoring
Abstract: International audience; We explore the delayed consequences of parental exposure to environmentally relevant cadmium concentrations on the life-history traits throughout generations of the freshwater crustaceanGammarus fossarum. We report the preliminary results obtained during a challenging one-year laboratory experiment in this environmental species and propose the use of population modeling to interpret the changes in offspring life-history traits regarding their potential demographic impacts. The main outcome of this first long-term transgenerational assay is that the exposure of spawners during a single gametogenesis cycle (3 weeks) could result in severe cascading effects on the life-history traits along three unexposed offspring generations (one year). Indeed, we observed a decrease in F1 reproductive success, an early onset of F2 offspring puberty with reduced investment in egg yolk reserves, and finally a decrease in the growth rate of F3 juveniles. However, the analysis of these major transgenerational effects by means of a Lefkovitch matrix population model revealed only weak demographic impacts. Population compensatory processes mitigating the demographic consequences of parental exposure seem to drive the modification of life-history traits in offspring generations. This exploratory study sheds light on the role of population mechanisms involved in the demographic regulation of the delayed effects of environmental toxicity in wild populations.
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46. Toward Nanotechnology-Enabled Approaches against the COVID-19 Pandemic

Author: Weiss, C., Carriere, M., Fusco, L., Capua, I., Regla-Nava, J. A., Pasquali, M., Scott, J. A., Vitale, F., Unal, M. A., Mattevi, C., Bedognetti, D., Merkoci, A., Tasciotti, E., Yilmazer, A., Gogotsi, Y., Stellacci, F., Delogu, L. G., Karlsruhe Institute of Technology (KIT), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), University of Trieste, University of Florida [Gainesville] (UF), La Jolla Institute for Immunology [La Jolla, CA, États-Unis], Electrical and Computer Engineering - Rice University, Rice University [Houston], University of Toronto, University of Pennsylvania [Philadelphia], Ankara University, Imperial College London, Sidra Medicine [Doha, Qatar], Institut Catala de Nanociencia i Nanotecnologia (ICN2), Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC)-Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Houston Methodist Hospital [Houston, TX, USA], Drexel University, Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), University of Padua, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Università degli studi di Trieste = University of Trieste, University of Pennsylvania, Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)-Consejo Superior de Investigaciones Científicas [Madrid] (CSIC), Università degli Studi di Padova = University of Padua (Unipd), The Royal Society, Commission of the European Communities, European Commission, Università degli Studi di Padova, Turkish Academy of Sciences, Generalitat de Catalunya, Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades (España), Agencia Estatal de Investigación (España), European Research Council, Royal Society (UK), National Science Foundation (US), Agence Nationale de la Recherche (France), Pasquali, Matteo [0000-0001-5951-395X], Unal, Mehmet Altay [0000-0001-8607-5043], Mattevi, Cecilia [0000-0003-0005-0633], Merkoçi, Arben [0000-0003-2486-8085], Tasciotti, Ennio [0000-0003-1187-3205], Yilmazer, Açelya [0000-0003-2712-7450], Gogotsi, Yury [0000-0001-9423-4032], Stellacci, Francesco [0000-0003-4635-6080], Delogu, Lucia Gemma [0000-0002-2329-7260], Pasquali, Matteo, Unal, Mehmet Altay, Mattevi, Cecilia, Merkoçi, Arben, Tasciotti, Ennio, Yilmazer, Açelya, Gogotsi, Yury, Stellacci, Francesco, and Delogu, Lucia Gemma
Subjects: [SDV]Life Sciences [q-bio], General Physics and Astronomy, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Drug Delivery Systems, Biomimetics, Pandemic, Environmental Microbiology, Nanotechnology, General Materials Science, acute respiratory syndrome, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Viral Vaccine, Vaccination, mxenes composite nanosheets, General Engineering, Masks, 021001 nanoscience & nanotechnology, 3. Good health, Nanomedicine, Viruses, Perspective, virus inactivation, Infectious diseases, graphene oxide, Cytokines, carbide mxene, 0210 nano-technology, Coronavirus Infections, COVID-19 Vaccines, Coronavirus disease 2019 (COVID-19), viral vectors, Severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), Immunology, drinking-water, Pneumonia, Viral, Context (language use), 010402 general chemistry, photodynamic inactivation, Immunomodulation, Betacoronavirus, Humans, Computer Simulation, Nanoscience & Nanotechnology, Pandemics, Personal Protective Equipment, Nanomaterials, SARS-CoV-2, field-effect transistor, COVID-19, Viral Vaccines, Immune modulation, 0104 chemical sciences, drug-delivery, Disinfection, Photochemotherapy, Healthcare settings
Abstract: The COVID-19 outbreak has fueled a global demand for effective diagnosis and treatment as well as mitigation of the spread of infection, all through large-scale approaches such as specific alternative antiviral methods and classical disinfection protocols. Based on an abundance of engineered materials identifiable by their useful physicochemical properties through versatile chemical functionalization, nanotechnology offers a number of approaches to cope with this emergency. Here, through a multidisciplinary Perspective encompassing diverse fields such as virology, biology, medicine, engineering, chemistry, materials science, and computational science, we outline how nanotechnology-based strategies can support the fight against COVID-19, as well as infectious diseases in general, including future pandemics. Considering what we know so far about the life cycle of the virus, we envision key steps where nanotechnology could counter the disease. First, nanoparticles (NPs) can offer alternative methods to classical disinfection protocols used in healthcare settings, thanks to their intrinsic antipathogenic properties and/or their ability to inactivate viruses, bacteria, fungi, or yeasts either photothermally or via photocatalysis-induced reactive oxygen species (ROS) generation. Nanotechnology tools to inactivate SARS-CoV-2 in patients could also be explored. In this case, nanomaterials could be used to deliver drugs to the pulmonary system to inhibit interaction between angiotensin-converting enzyme 2 (ACE2) receptors and viral S protein. Moreover, the concept of “nanoimmunity by design” can help us to design materials for immune modulation, either stimulating or suppressing the immune response, which would find applications in the context of vaccine development for SARS-CoV-2 or in counteracting the cytokine storm, respectively. In addition to disease prevention and therapeutic potential, nanotechnology has important roles in diagnostics, with potential to support the development of simple, fast, and cost-effective nanotechnology-based assays to monitor the presence of SARS-CoV-2 and related biomarkers. In summary, nanotechnology is critical in counteracting COVID-19 and will be vital when preparing for future pandemics., L.G.D. acknowledges the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under the Marie Skłodowska-Curie Grant Agreement No. 734381 (CARBOimmap), and the University of Padua (Italy) DOR-2020. A.Y. is thankful to the Turkish Academy of Sciences (TUBA) for financial support under the young investigator programme. A.M. thanks funding by the CERCA programme/Generalitat de Catalunya and the Severo Ochoa Centres of Excellence programme and by the Spanish Research Agency (AEI, Grant No. SEV-2017-0706) given to ICN2. C.M. would like to acknowledge the award of funding from the European Research Council (ERC) under the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (Grant Agreement No. 819069) and the award of a Royal Society University Research Fellowship (UF160539) by the UK Royal Society. Y.G. was supported by the U.S. National Science Foundation under Grant No. DMR-1740795. M.C. acknowledges the Labex SERENADE funded by the “Investissements d’Avenir” French Government program of the French National Research Agency (Grant No. ANR-11-LABX-0064) through the A*MIDEX project (Grant No. ANR-11-IDEX-0001-02).
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47. Charge transfers and charged defects in WSe 2 /graphene-SiC interfaces

Author: Benjamin Grévin, Y. Almadori, Pascal Pochet, C. Vergnaud, Bérangère Hyot, C Paillet, Timotée Journot, M.-T. Dau, Yannick J. Dappe, Matthieu Jamet, Service de physique de l'état condensé (SPEC - UMR3680), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives - Laboratoire d'Electronique et de Technologie de l'Information (CEA-LETI), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG)
Subjects: Materials science, Bioengineering, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, Kelvin probe force microscopy, 01 natural sciences, law.invention, charge defect, chemistry.chemical_compound, non-contact atomic force microscopy, law, Monolayer, Tungsten diselenide, General Materials Science, Schottky-Mott model, Electrical and Electronic Engineering, Kelvin probe force microscope, [PHYS]Physics [physics], Graphene, Mechanical Engineering, graphene, charge transfer, General Chemistry, transition metal dichalcogenide, 021001 nanoscience & nanotechnology, Electrostatics, 0104 chemical sciences, chemistry, Mechanics of Materials, Chemical physics, Density functional theory, van der Waals heterostructures, 0210 nano-technology, Bilayer graphene, Non-contact atomic force microscopy
Abstract: International audience; We report on Kelvin Probe Force Microscopy (KPFM) and Density Functional Theory (DFT) investigations of charge transfers in vertical heterojunctions between tungsten diselenide (WSe2) layers and graphene on silicon carbide substrates. The experimental data reveal the existence of an interface dipole, which is shown by DFT to originate from the neutralization of the graphene n-doping by an electron transfer towards the transition metal dichalcogenide (TMD) layer. The relative vacuum level shift probed by KPFM between the TMD and the substrate stays constant when passing from monolayer to bilayer graphene, which confirms that the Schottky-Mott model can be rigorously applied to these interfaces by taking into account the charge transfer from the substrate to the TMD. DFT calculations show that the first TMD layer absorbs almost all the excess charges contained in the graphene, and that the second TMD layer shall not play a significant role in the electrostatics of the system. Negatively charged defect at the TMD edges contribute however to the electrostatic landscape probed by KPFM on both TMD layers.
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48. A unified electrical model based on experimental data to describe electrical transport in carbon nanotube-based materials

Author: Jérôme Faure-Vincent, Jean Dijon, Yoann Dini, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Subjects: Polynomial (hyperelastic model), Materials science, Fabrication, Condensed matter physics, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, Chemical vapor deposition, Type (model theory), 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 0104 chemical sciences, law.invention, Luttinger liquid, law, Electrical resistivity and conductivity, Percolation, General Materials Science, Electrical and Electronic Engineering, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], 0210 nano-technology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract: Understanding the electrical transport in carbon nanotube (CNT) materials is one key to reach very high electrical conductivities. All CNT material resistivity (ρ (T)) as function of the temperature are fully apprehended by their reduced activation $$W(T) = \frac{{d\ln (\rho )}}{{d\ln (T)}}$$ curves. Up to now, no model accurately fits W(T) curves, thus preventing from precisely describing the CNT material electrical transport. We present a new electrical transport model that perfectly fits all W(T) curves found in the literature and in our own data. CNT material resistivities are modeled by ρ(T)= ρ0(T−α + M(1 + βTγT2)). Our model has few enough parameters (α, M, β, γ) to relate them to the CNT physics. Below 70 K, we experimentally show that CNT material resistivity follows the Luttinger Liquid theory justifying the T−α term in our model. Above 70 K, the polynomial part becomes dominant and depends on the two different CNT fabrication techniques which lead to two very different yarn structures. For yarns made from floating catalyst chemical vapor deposition CNTs, the polynomial is explained by the percolation of metallic CNT walls. Whereas, the polynomial of yarns spun from CNT arrays is explained by the electrical transport in CNT bundles which are the basic building blocks of this type of yarns.
Published: 2020
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49. TiO2 genotoxicity: An update of the results published over the last six years

Author: Thierry Douki, Marie Carrière, Marie-Edith Arnal, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and ANR-16-CE34-0011,PAIPITO,Particules Alimentaires: Inflammation, Pathologies Intestinales et Tolérance Orale(2016)
Subjects: 0301 basic medicine, Air purification, Potential impact, Chemistry, Health, Toxicology and Mutagenesis, [SDV]Life Sciences [q-bio], [SDV.BC]Life Sciences [q-bio]/Cellular Biology, 010501 environmental sciences, Electrical devices, medicine.disease_cause, 01 natural sciences, Genotoxicity testing, 03 medical and health sciences, 030104 developmental biology, Environmental chemistry, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, Genetics, medicine, Genotoxicity, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, 0105 earth and related environmental sciences
Abstract: TiO2 particles are broadly used in daily products, including cosmetics for their UV-absorbing property, food for their white colouring property, water and air purification systems, self-cleaning surfaces and photoconversion electrical devices for their photocatalytic properties. The toxicity of TiO2 nano- and microparticles has been studied for decades, and part of this investigation has been dedicated to the identification of their potential impact on DNA, i.e., their genotoxicity. This review summarizes data retrieved from their genotoxicity testing during the past 6 years, encompassing both in vitro and in vivo studies, mostly performed on lung and intestinal models. It shows that TiO2 particles, both nano- and micro-sized, produce genotoxic damage to a variety of cell types, even at low, realistic doses.
Published: 2020
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50. Impact of Morphology on Charge Carrier Transport and Thermoelectric Properties of N‐Type FBDOPV‐Based Polymers

Author: Alexandre Carella, Renaud Demadrille, Tamara Nunes Domschke, Wojciech Pisula, Serge Gambarelli, Martina Sandroni, Paweł Kubik, Benjamin Grévin, Pawel Veyre, Stéphanie Pouget, Tomasz Marszalek, Asma Aicha Medjahed, Olivier Bardagot, Universität Bern [Bern], Łódź University of Technology, Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Fondamentale (CEA) (DRF (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Institut Laue-Langevin (ILL), ILL, Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Laboratoire d'Innovation pour les Technologies des Energies Nouvelles et les nanomatériaux (LITEN), Institut National de L'Energie Solaire (INES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), ANR-16-CE05-0029,Harvesters,Récuperer l'energie thermique de l'environnement à l'aide d'un générateur thermoélectrique polymère pour alimenter un capteur autonome(2016), Universität Bern [Bern] (UNIBE), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut National de L'Energie Solaire (INES)
Subjects: chemistry.chemical_classification, Morphology (linguistics), Materials science, [CHIM.ORGA]Chemical Sciences/Organic chemistry, [SPI.NRJ]Engineering Sciences [physics]/Electric power, 02 engineering and technology, Polymer, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Condensed Matter Physics, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Electronic, Optical and Magnetic Materials, Biomaterials, Organic semiconductor, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, chemistry, Chemical engineering, Thermoelectric effect, Electrochemistry, [SPI.MECA.THER]Engineering Sciences [physics]/Mechanics [physics.med-ph]/Thermics [physics.class-ph], [CHIM]Chemical Sciences, Charge carrier, 0210 nano-technology
Abstract: International audience; The impact of the chemical structure and molecular order on the charge transport properties of two donor–acceptor copolymers in their neutral anddoped states is investigated. Both polymers comprise 3,7-bis((E)-7-fluoro-1-(2-octyl-dodecyl)-2-oxoindolin-3-ylidene)-3,7-dihydrobenzo[1,2-b:4,5-b′]difuran-2,6-dione (FBDOPV) as electron-accepting unit, copolymerized with 9,9-dioctyl-fluorene (P(FBDOPV-F)) or with 3-dodecyl-2,2′-bithiophene(P(FBDOPV-2T-C12)). These copolymers possess an amorphous and semicrystalline nature, respectively, and exhibit remarkable electron mobilities of 0.065 and 0.25 cm2 V–1 s–1 in field effect transistors. However, after chemical n-doping with 4-(1,3-dimethyl-2,3-dihydro-1H-benzoimidazol-2-yl)phenyl) dimethylamine (N-DMBI), electrical conductivities four orders of magnitude higher can be achieved for P(FBDOPV-2T-C12) (σ = 0.042 S cm−1). More charge-transfer complexes are formed between P(FBDOPV-F) and N-DMBI, but the highly localized polaronic states poorly contribute to the charge transport. Doped P(FBDOPV-2T-C12) exhibits a negative Seebeck coefficient of –265 μV K−1 and a thermoelectric power factor (PF) of 0.30 μW m−1 K−2 at 303 K which increases to 0.72 μW m−1 K−2 at 388 K. The in-plane thermal conductivity (κ|| = 0.53 W m−1 K−1) on the same micrometer-thick solution-processed film is measured, resulting in a figure of merit (ZT) of 5.0 × 10−4 at 388 K. The results provide important design guidelines to improve the doping efficiency and thermoelectric properties of n-type organic semiconductors.
Published: 2020
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