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178 results on '"Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE)"'

1. Optimized Coordination of Uranyl in Engineered Calmodulin Site 1 Provides a Subnanomolar Affinity for Uranyl and a Strong Uranyl versus Calcium Selectivity

Author

Romain Pardoux, Sandrine Sauge-Merle, Nicolas Bremond, Maria Rosa Beccia, David Lemaire, Christine Battesti, Pascale Delangle, Pier Lorenzo Solari, Philippe Guilbaud, Catherine Berthomieu, Interactions Protéine Métal (IPM), 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)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie de Nice (ICN), 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)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), 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), Synchrotron SOLEIL (SOLEIL), Département de recherche sur les procédés pour la mine et le recyclage du combustible (DMRC), and CEA-Direction des Energies (ex-Direction de l'Energie Nucléaire) (CEA-DES (ex-DEN))

Subjects
Inorganic Chemistry, Calmodulin, Carboxylic Acids, Uranium, Calcium, [CHIM.COOR]Chemical Sciences/Coordination chemistry, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, [SDV.TOX.TCA]Life Sciences [q-bio]/Toxicology/Toxicology and food chain, Physical and Theoretical Chemistry, Ligands, Peptides, Cyclic
Abstract

As an alpha emitter and chemical toxicant, uranium toxicity in living organisms is driven by its molecular interactions. It is therefore essential to identify main determinants of uranium affinity for proteins. Others and we showed that introducing a phosphoryl group in the coordination sphere of uranyl confers a strong affinity of proteins for uranyl. In this work, using calmodulin site 1 as a template, we modulate the structural organization of a metal-binding loop comprising carboxylate and/or carbonyl ligands and reach affinities for uranyl comparable to that provided by introducing a strong phosphoryl ligand. Shortening the metal binding loop of calmodulin site 1 from 12 to 10 amino acids in CaMΔ increases the uranyl-binding affinity by about 2 orders of magnitude to log

Published
2022
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2. 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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3. Ferromagnetism and Rashba Spin–Orbit Coupling in the Two-Dimensional (V,Pt)Se2 Alloy

Author

Emilio Vélez-Fort, Ali Hallal, Roberto Sant, Thomas Guillet, Khasan Abdukayumov, Alain Marty, Céline Vergnaud, Jean-François Jacquot, Denis Jalabert, Jun Fujii, Ivana Vobornik, Julien Rault, Nicholas B. Brookes, Danilo Longo, Philippe Ohresser, Abdelkarim Ouerghi, Jean-Yves Veuillen, Pierre Mallet, Hervé Boukari, Hanako Okuno, Mairbek Chshiev, Frédéric Bonell, Matthieu Jamet, SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), 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), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), 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), 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), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Laboratorio TASC (IOM CNR), National Research Council of Italy | Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR), CNR Istituto Officina dei Materiali (IOM), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre de Nanosciences et de Nanotechnologies (C2N), Université Paris-Saclay-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Nano-Electronique Quantique et Spectroscopie (NEEL - QuNES), Institut Néel (NEEL), 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)-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), Nanophysique et Semiconducteurs (NEEL - NPSC), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), 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), and European Project: 785219,H2020,GrapheneCore2(2018)

Subjects
Condensed Matter::Materials Science, Materials Chemistry, Electrochemistry, Condensed Matter::Strongly Correlated Electrons, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Condensed Matter::Mesoscopic Systems and Quantum Hall Effect, Electronic, Optical and Magnetic Materials
Abstract

5 pages, 5 figures; International audience; We report on a two-dimensional (2D) V1–xPtxSe2 alloy that exhibits ferromagnetic order and Rashba spin–orbit coupling. Although ferromagnetism is absent in 1T-VSe2 because of the competition with the charge density wave phase, we demonstrate theoretically and experimentally that the substitution of vanadium by platinum in VSe2 (10–50%) to form a homogeneous 2D alloy restores ferromagnetic order down to one monolayer of V0.65Pt0.35Se2. Moreover, the presence of platinum atoms gives rise to Rashba spin–orbit coupling in (V,Pt)Se2, providing an original platform to study the interplay between ferromagnetism and spin–orbit coupling in the 2D limit.

Published
2022
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4. 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

5. Electrical and Mechanical Properties of Intrinsically Flexible and Stretchable PEDOT Polymers for Thermotherapy

Author

Jean-Pierre Simonato, Martin Brinkmann, Alexandre Carella, Renaud Demadrille, A. Revaux, Huiyan Zeng, Amélie Schultheiss, 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), Institut Charles Sadron (ICS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Matériaux et Nanosciences Grand-Est (MNGE), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de la Santé et de la Recherche Médicale (INSERM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Réseau nanophotonique et optique, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-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), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
[PHYS.MECA.MEMA]Physics [physics]/Mechanics [physics]/Mechanics of materials [physics.class-ph], chemistry.chemical_classification, [CHIM.POLY]Chemical Sciences/Polymers, Materials science, Polymers and Plastics, chemistry, PEDOT:PSS, Process Chemistry and Technology, Organic Chemistry, [SDV.IB]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, Nanotechnology, Polymer
Abstract

International audience; For wearable applications such as electronic skin and biosensors, stretchable conductors are required (∼30% strain to follow the skin extension). Owing to its high conductivity, good flexibility, low cost, and ease of processing, poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) appears as a promising candidate. However, destructive cracks come out above 10% strain in the case of PEDOT:PSS, the most common form of PEDOT. Different strategies have already been investigated to solve this problem, including the design of specific structures or the addition of plasticizers. This article presents a different approach to obtain highly conductive and stretchable PEDOT materials based on doping with small counteranions. We indeed demonstrate the intrinsic stretchability (up to 30% strain) of thin films (35 nm) of PEDOT-based materials with small counterions. Both thin-PEDOT:OTf (triflate counter-ion) and thin-PEDOT:Sulf (sulfate counter-ion) films remain structurally resilient up to 25–30% strain, and their electrical conductivity remains remarkably stable over more than 100 cycles. Under limited strain (

Published
2021
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6. Humidity-Induced Mechanical Behavior and Proton Transport Mechanism in Aromatic Multiblock Ionomer Membranes

Author

Lionel Flandin, Thi Khanh Ly Nguyen, Huu-Dat Nguyen, Sandrine Lyonnard, Nicolas Charvin, Cristina Iojoiu, Emilie Planes, Genèse et Usage d'Interfaces Durables pour l'Energie (GUIDE), 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), Matériaux Interfaces ELectrochimie (MIEL), 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), ANR-16-CE05-0016,NSPEM,Ionomères et membranes nanostructurés avec architectures controlées pour les PEMFC(2016), ANR-10-LABX-0044,CEMAM,Center of Excellence in Multifunctional Architectured Materials(2010), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Materials science, Nafion, Energy Engineering and Power Technology, Proton exchange membrane fuel cell, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, fuel cell, chemistry.chemical_compound, aromatic ionomer, Proton transport, transport mechanism, Materials Chemistry, Electrochemistry, medicine, Chemical Engineering (miscellaneous), Dehydration, Electrical and Electronic Engineering, skin and connective tissue diseases, Ionomer, food and beverages, Humidity, 021001 nanoscience & nanotechnology, medicine.disease, humanities, 0104 chemical sciences, mechanical property, Membrane, chemistry, Chemical engineering, Fuel cells, sense organs, proton-exchange membrane, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; During the operation of proton-exchange membrane fuel cells, the membrane–electrode assemblies are submitted to hydration/dehydration cycles because of the changes in temperature and relative humidity. It is therefore essential to understand the effect of these conditions on the membranes’ mechanical properties and transport mechanism. Although multiblock aromatic ionomers are promising alternative materials to Nafion, the mechanical properties during hydration/dehydration and their effect on the proton transport mechanism in these materials are not well understood. In this work, the interplay between the humidity-induced mechanical behavior and the proton transport mechanism in multiblock aromatic ionomers was systematically studied, as compared with those of Nafion. The water vapor transport mechanism in terms of sorption and diffusion was first investigated by dynamical vapor sorption. Then, the impact of hydration and dehydration on the membrane mechanical properties was elucidated using a dynamic mechanical analysis device coupled with a temperature- and humidity-controlled chamber. An innovative understanding of these polymers could be proposed by comparing the kinetics of water clustering to the consequences on the elastic properties. A major outcome is the estimation of a relative amount of isolated and clustered water molecules.

Published
2021
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7. Impact of ionomer structuration on the performance of bio-inspired noble-metal-free fuel cell anodes

Author

Vincent Artero, Fabrice Valentino, Tristan Asset, Tran Ngoc Huan, Nathan Coutard, Bruno Jousselme, Sandrine Lyonnard, Bertrand Reuillard, Pascale Chenevier, Reuben T. Jane, Eugen S. Andreiadis, Solène Gentil, Alan Le Goff, Adina Morozan, Frédéric Maillard, Solar fuels, hydrogen and catalysis (SolHyCat), 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 (DCM), Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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 ), Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN), 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), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP ), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), European Project, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Laboratoire Innovation en Chimie des Surfaces et NanoSciences (LICSEN UMR 3685), 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), 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), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Materials science, Nanotechnology, 02 engineering and technology, Carbon nanotube, engineering.material, 010402 general chemistry, 7. Clean energy, 01 natural sciences, law.invention, Catalysis, chemistry.chemical_compound, law, Nafion, Ionomer, General Environmental Science, Nanocomposite, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, Chronoamperometry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, Anode, chemistry, engineering, General Earth and Planetary Sciences, Noble metal, 0210 nano-technology
Abstract

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2667109321000014?via%3Dihub; International audience; Molecular-engineered bio-inspired catalysts hold promise for the next generation of proton-exchange membrane fuel cells (PEMFCs). Yet, their implementation in catalytic layers with Nafion ionomer faces nanocomposite formulation issues. Here, we use various DuBois nickel catalysts immobilized on carbon nanotubes to exemplify how self-assembly at the mesoscale affects H2 oxidation anode performance. We exploited the reversible activity of these catalysts together with potential-step chronoamperometry to locally produce H2 and probe mass transport within the catalyticlayer. Small-angle neutron scattering studies serve to build a model describing how the surface functionalization drives the structuration of the ionomer and affects the diffusion of protons and gas from and to catalytic centers. This study thus demonstrates that implementation of unconventional catalysts in catalytic layers requires the redesign of the whole system of materials. On the basis of such information, catalytic layer formulation was optimized,allowing order-of-magnitude performance enhancement of noble-metal-free PEMFCs

Published
2021
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8. Etude d’aptamères spécifiques à Bacillus cereus par résonance plasmonique de surface

Author

Manceau, Mathilde, Golobciuc, Cristina Virginia, FARRE, carole, Lagarde, Florence, Hou-Broutin, Yanxia, Vidic, Jasmina, Bala, Camelia, Chaix, Carole, Interfaces & biosensors - Interfaces & biocapteurs, 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)-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), 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), Department of Analytical Chemistry, University of Bucharest (UniBuc), 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
[CHIM] Chemical Sciences, [CHIM]Chemical Sciences
Abstract

International audience

Published
2022

9. Dark cyclobutane pyrimidine dimers are formed in the epidermis of Fitzpatrick skin types I/II and VI in vivo after exposure to solar‐simulated radiation

Author

Thierry Douki, Arjan van Dijk, Antony R. Young, Robert Sarkany, Damilola Fajuyigbe, St. John's Institute of Dermatology, King‘s College London, 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), RIVM, Bilthoven, The Netherlands, National Institute for Public Health and the Environment [Bilthoven] (RIVM), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Adult, Male, 0301 basic medicine, Solar Simulated Radiation, Ultraviolet Rays, cyclobutane dimers, education, DNA repair, Repair Kinetics, Skin Pigmentation, Pyrimidine dimer, Human skin, Dermatology, General Biochemistry, Genetics and Molecular Biology, Melanin, Young Adult, 03 medical and health sciences, 0302 clinical medicine, In vivo, medicine, Humans, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Sensitization, Skin, Melanins, integumentary system, Epidermis (botany), Chemistry, Skin Aging, melanin, 3. Good health, 030104 developmental biology, medicine.anatomical_structure, Oncology, Pyrimidine Dimers, 030220 oncology & carcinogenesis, Biophysics, DNA damage, Female, Epidermis, skin type
Abstract

International audience; Introduction: Unlike "light" cylobutane pyrimidine dimers (CPD) formed during ultraviolet radiation (UVR) exposure, dark CPD (dCPD) are formed afterwards. Studies have attributed this to delayed melanin sensitization. There are no data on the role of melanin in dCPD formation in human skin.Methods and results: Volunteers of Fitzpatrick skin types (FST I/II vs. VI) were exposed to erythemally equivalent doses of solar simulated radiation. CPD were assessed by semi-quantitative immunostaining in whole epidermis and in three epidermal zones, and quantitative HPLC-MS/MS (whole epidermis) at different times post-exposure up to 24 hr. A CPD peak that appeared at 1-2 hr post-exposure in whole epidermis measurements, in all skin types, demonstrated dCPD. However, both dCPD and light CPD were absent in the basal layer of FST VI with the greatest melanin concentration. Modelling the whole epidermis data showed no differences between the repair kinetics of FST I/II and VI.Discussion: Melanin may be a sensitizer or "sunscreen" for dCPD depending on its location and concentration. Previous CPD repair studies in human skin have assumed peak CPD immediately after UVR exposure and so have overestimated total repair.

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2021
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10. Glutathione conjugates of the mercapturic acid pathway and guanine adduct as biomarkers of exposure to CEES, a sulfur mustard analog

Author

Leslie Gudimard, David Béal, Daniel Léonço, François Fenaille, Fanny Gros-Désormeaux, Christophe Piérard, Marie Roser, Thierry Douki, Camille Eldin, Christophe Junot, Fanny Caffin, 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), Institut de Recherche Biomédicale des Armées [Antenne Marseille] (IRBA), Médicaments et Technologies pour la Santé (MTS), Université Paris-Saclay-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 National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Keratinocytes, Guanine, 02 engineering and technology, 01 natural sciences, Biochemistry, Cell Line, Analytical Chemistry, Adduct, Mice, chemistry.chemical_compound, Tandem Mass Spectrometry, Liquid chromatography–mass spectrometry, Mustard Gas, Toxicity Tests, Animals, Humans, Chemical Warfare Agents, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Mercapturic acid, Chromatography, High Pressure Liquid, Skin, Chromatography, 010401 analytical chemistry, Biomolecules (q-bio.BM), Sulfur mustard, Environmental Exposure, Glutathione, 021001 nanoscience & nanotechnology, 0104 chemical sciences, 3. Good health, HaCaT, Quantitative Biology - Biomolecules, chemistry, FOS: Biological sciences, 0210 nano-technology, hormones, hormone substitutes, and hormone antagonists, Cysteine
Abstract

Sulfur mustard (SM), a chemical warfare agent, is a strong alkylating compound that readily reacts with numerous biomolecules. The goal of the present work was to define and validate new biomarkers of exposure to SM that could be easily accessible in urine or plasma. Because investigations using SM are prohibited by the Organization for the Prohibition of Chemical Weapons, we worked with 2-chloroethyl ethyl sulfide (CEES), a monofunctional analog of SM. We developed an ultra-high-pressure liquid chromatography - tandem mass spectrometry approach (UHPLC-MS/MS) to the conjugate of CEES to glutathione and two of its metabolites, the cysteine and the N-acetyl-cysteine conjugates. The N7-guanine adduct of CEES (N7Gua-CEES) was also targeted. After synthesizing the specific biomarkers, a solid phase extraction protocol and a UHPLC-MS/MS method with isotopic dilution were optimized. We were able to quantify N7Gua-CEES in the DNA of HaCaT keratinocytes and of explants of human skin exposed to CEES. N7Gua-CEES was also detected in the culture medium of these two models, together with the glutathione and the cysteine conjugates. In contrast, the N-acetyl-cysteine conjugate was not detected. The method was then applied to plasma from mice cutaneously exposed to CEES. All four markers could be detected. Our present results thus validate both the analytical technique and the biological relevance of new, easily quantifiable biomarkers of exposure to CEES. Because CEES behaves very similarly to SM, the results are promising for application to this toxic of interest., Analytical and Bioanalytical Chemistry, Springer Verlag, 2020

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11. Towards the development of safer by design TiO2-based photocatalytic paint: impacts and performances

Author

Aurélie Rosset, Anass Benayad, Delphine Truffier-Boutry, Christophe Dutouquet, Olivier Le Bihan, Henri Wortham, Isabelle Capron, Julien Morin, Hugo Voisin, Isabelle Michaud-Soret, Marie Carrière, Simon Clavaguera, Vincent Bartolomei, Sébastien Artous, Viriginie Bergé, Fanny Dussert, Gregory Brochard, Neeraj Shandilya, Jérôme Laisney, 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), 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), 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), Unité de recherche sur les Biopolymères, Interactions Assemblages (BIA), Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE), Laboratoire Chimie de l'environnement (LCE), Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-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), 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), Institut National de l'Environnement Industriel et des Risques (INERIS), ANR-11-IDEX-0001-02, ANR-11-IDEX-0001,Amidex,INITIATIVE D'EXCELLENCE AIX MARSEILLE UNIVERSITE(2011), 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), and Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Aix Marseille Université (AMU)-Institut de Chimie du CNRS (INC)

Subjects
Abrasion (mechanical), Materials Science (miscellaneous), Safer by Design, Nanoparticle, 02 engineering and technology, 010501 environmental sciences, 01 natural sciences, [SPI.MAT]Engineering Sciences [physics]/Materials, chemistry.chemical_compound, SAFER, Paint, 0105 earth and related environmental sciences, General Environmental Science, Waste management, titanium dioxide, technology, industry, and agriculture, Photocatalytic Activity, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, Environmental exposure, 021001 nanoscience & nanotechnology, Economic benefits, Incineration, chemistry, 13. Climate action, Titanium dioxide, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Photocatalysis, Environmental science, nanoparticles, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; Addition of titanium dioxide (TiO 2) (nano)particles into photocatalytic paints represents a promising alternative aiming to mineralize gaseous pollutants, such as volatile organic compounds (VOCs) into innocuous species (H 2 O and CO 2). Despite important industrial and economic benefits, some concerns were raised regarding the risks associated with nano-objects and their human and environmental impacts. To mitigate potential risks associated with the use of these nano-objects, we report a safer by design strategy to develop a photocatalytic paint containing TiO 2 nanoparticles (NPs) taking into consideration the safety aspects over its life cycle. Specific innovative types of TiO 2 NPs were synthesized. These nanoparticles were then incorporated into an organic matrix-based paint. These paints were applied on standard substrates and underwent artificial weathering in an accelerated weathering chamber with controlled parameters. Photocatalytic efficiency towards airborne VOCs was measured for all the paints. Mechanical solicitation through abrasion and incineration tests were performed to assess the potential emission of airborne particles that could lead to human or environmental exposure. In parallel, toxicology studies were conducted to assess the hazards associated with the pristine particles and paint residues. Using this safer by design strategy, we succeeded in decreasing the negative impact of TiO 2 on the paint matrix while keeping a good photocatalytic efficiency and reducing the NP release. Taken together, these results show that we succeeded in generating safer by design paints, thanks to the use of these specifically developed TiO 2 NPs, which exhibit similar photocatalytic properties and enhanced physical properties as compared to paints containing the reference TiO 2 NPs, while reducing their potential hazards.

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2021
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12. Seasonal Differences in the UVA/UVB Ratio of Natural Sunlight Influence the Efficiency of the Photoisomerization of (6‐4) Photoproducts into their Dewar Valence Isomers

Author

Thierry Douki, Hironobu Ikehata, Shigeki Sugiura, Toshio Mori, Kazuki Nishimura, Jean Cadet, Nara medical University, Kashihara, Department of Medical Biochemistry, Tohoku University Graduate School of Medicine, Sendai, 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 Sherbrooke (UdeS), and Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)

Subjects
Sunlight, 0303 health sciences, Valence (chemistry), UVA Radiation, Photoisomerization, 030303 biophysics, Pyrimidine dimer, General Medicine, Photochemistry, Biochemistry, Late summer, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, chemistry, Pyrimidone, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Physical and Theoretical Chemistry, UVB Radiation, Research Articles, Research Article, 030304 developmental biology
Abstract

The UVA and UVB components of sunlight can produce three classes of bipyrimidine DNA photolesions [cyclobutane pyrimidine dimers (CPDs), pyrimidine (6‐4) pyrimidone photoproducts (6‐4PPs) and related Dewar valence isomers (DewarPPs)]. The UVA/UVB ratio of sunlight is high in winter and low in summer in the Northern Hemisphere. Since UVB radiation produces 6‐4PPs and UVA radiation converts them into DewarPPs through photoisomerization, it is expected that there may be differences in the photoisomerization of 6‐4PPs between summer and winter, although that has never been documented. To determine that, isolated DNA was exposed to natural sunlight for 8 h in late summer and in winter, and absolute levels of the three classes of photolesions were quantified using calibrated ELISAs. It was found that sunlight produces CPDs and 6‐4PPs in DNA at a ratio of about 9:1 and converts approximately 80% of 6‐4PPs into DewarPPs within 3 h. Moreover, photoisomerization is more efficient in winter than in late summer after sunlight irradiation for the same duration, at similar solar UV doses and with the same induction level of CPDs. These results demonstrate that seasonal differences in the UVA/UVB ratio influence the efficiency of the photoisomerization of 6‐4PPs into DewarPPs., The UVA and UVB components of sunlight produce three main classes of bipyrimidine DNA photolesions. The UVA/UVB ratio of sunlight is high in winter and low in summer in the Northern Hemisphere. Since UVB produces (6‐4) photoproducts (6‐4PPs) and UVA converts them into Dewar valence isomers (DewarPPs) through photoisomerization, it is expected that there may be seasonal differences in the photoisomerization of 6‐4PPs. Indeed, photoisomerization is more efficient in winter than in late summer after sunlight irradiation, demonstrating that seasonal differences in the UVA/UVB ratio influence the efficiency of the photoisomerization of 6‐4PPs into DewarPPs.

Published
2020
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13. Tailoring the Proton Conductivity and Microstructure of Block Copolymers by Countercation-Selective Membrane Fabrication

Author

Thi Khanh Ly Nguyen, Huu-Dat Nguyen, Cristina Iojoiu, Jacques Jestin, Emilie Planes, Lionel Porcar, Sandrine Lyonnard, 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), Genèse et Usage d'Interfaces Durables pour l'Energie (GUIDE), LLB - Matière molle et biophysique (MMB), 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, Institut Laue-Langevin (ILL), ILL, 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)-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), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), and ANR-16-CE05-0016,NSPEM,Ionomères et membranes nanostructurés avec architectures controlées pour les PEMFC(2016)

Subjects
Materials science, Fabrication, Proton, 02 engineering and technology, Counter cation, Conductivity, 010402 general chemistry, Membrane morphology, 01 natural sciences, 7. Clean energy, enhance membrane conductivity, perfluorosulfonic acid, Copolymer, Physical and Theoretical Chemistry, Lewis acid strength, SANS, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Microstructure, Casting, 0104 chemical sciences, Surfaces, Coatings and Films, Electronic, Optical and Magnetic Materials, block copolymers, General Energy, Membrane, Chemical engineering, membrane morphology control, polymer electrolyte, 0210 nano-technology
Abstract

International audience; Here we report a simple-but-effective method to control the membrane morphology and transport properties of aromatic multi-block copolymers bearing perfluorosulfonic functions, via casting with different counter-cations. Five monovalent cations with different sizes, polarity, hydrophobicity, i.e., H + , Li + , K + , Cs + , TEA + , and one double-valence cation, i.e., Ca 2+ , were selected for manufacturing block copolymer membranes. We show that the counter-cation has a strong impact on the superstructure long-range order by acting as either block-separator, either block-compatibilizer, therefore tuning the thermodynamics of the self-assembly process. Hence, by selecting the cations, highly ordered or completely disordered phase-separated block morphologies can be created. The effect of counter-cation nature on the morphology is strongly reflected on the proton conductivity of acidified membranes. At 25 °C and 10% relative humidity, the acidified TEA +-cast membranes are 22 times less conductive than the acidified Cs +-cast ones. By combining microscopy and neutron scattering techniques, we reveal the direct correlation between enhanced functional properties and quality of membrane microstructure directed by the nature of cations with beneficial characteristics. Our findings highlight the role and importance of cation selection to tailor the functional properties of multiblock ionomers applicable as solid electrolytes for energy conversion devices.

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2020
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14. Oxide Ion and Proton Conductivity in Highly Oxygen-Deficient Cubic Perovskite SrSc0.3Zn0.2Ga0.5O2.4

Author

Quentin Berrod, John S. O. Evans, Mark R. Johnson, Chloe A. Fuller, Maxim Avdeev, Bernhard Frick, Ivana Radosavljevic Evans, Department of Chemistry [Durham, UK], Durham University, 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), Institut Laue-Langevin (ILL), Bragg Institute, Bragg Institute-Australian Nuclear Science & Technology Organisation, and ILL

Subjects
Materials science, Proton, Oxygen deficient, General Chemical Engineering, Inorganic chemistry, 02 engineering and technology, General Chemistry, Oxide ion, Conductivity, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, Oxide ion conductor, 0104 chemical sciences, Conductor, neutron spectroscopy, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Materials Chemistry, local structure, 0210 nano-technology, Perovskite (structure)
Abstract

International audience; A series of Zn-substituted compounds, Sr2Sc1-xZnxGaO5-0.5x, based on the brownmillerite-type oxide ion conductor Sr2ScGaO5 have been synthesized and a single-phase region identified at 0.4 ≤ x < 0.6. The structure and dynamics of Sr2Sc0.6Zn0.4GaO4.8 were investigated by X-ray and neutron diffraction, neutron total scattering and pair distribution function (PDF) analysis, impedance spectroscopy and neutron spectroscopy. The material was found to be a highly-disordered cubic perovskite with a remarkable level of oxygen deficiency across a large temperature range. These structural properties lead to an increase of oxide ion conductivity of about two orders of magnitude relative to the parent Sr2ScGaO5. The presence of proton conductivity and some water uptake was suggested by the impedance data and corroborated by thermogravimetric analysis (TGA), solid state nuclear magnetic resonance (NMR), variable temperature X-ray diffraction and neutron spectroscopy. Both proton and oxide ion conductivity produced a measurable quasi-elastic neutron scattering (QENS) signal and the onset of each dynamic process could be observed by monitoring the tempera-ture dependence of the elastic and inelastic scattering intensities measured in fixed window scans. Neutron total scatter-ing and PDF studies revealed a local structure that is markedly different from the perovskite average structure, and we propose it contains a rare one-coordinate or terminal oxygen site.

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2020
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15. Opportunities and Challenges for Organic Electrodes in Electrochemical Energy Storage

Author

Philippe Poizot, Joël Gaubicher, Yanliang Liang, Lionel Dubois, Stéven Renault, Yan Yao, Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Université de Nantes - UFR des Sciences et des Techniques (UN UFR ST), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Department of Electrical and Computer Engineering [Houston], University of Houston, Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Ecole Polytechnique de l'Université de Nantes (EPUN), and Université de Nantes (UN)-Université de Nantes (UN)

Subjects
Battery (electricity), Metrics & More Article Recommendations Beyond Li Battery Chemistry XXXX, 010405 organic chemistry, Chemistry, Nanotechnology, Organic radical battery, XXX, General Chemistry, Electrolyte, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, 7. Clean energy, Energy storage, 0104 chemical sciences, 12. Responsible consumption, 13. Climate action, XXX−XXX Organic Batteries AE 75 7.2. Nonaqueous Multivalent Metal−Organic 8.2. Hybrid Organic−Inorganic Batteries AN 84 8.2.1. Aqueous Lithium-Ion Batteries (ALIBs) AN 85 8.2.2. Aqueous Sodium-Ion Batteries (ASIBs) AN 86 8.2.3. Aqueous Potassium-Ion Batteries 87, Electrode, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Specific energy, Electronics, Electrochemical energy storage
Abstract

International audience; As the world moves toward electromobility and a concomitant decarbonization of its electrical supply, modern society is also entering a so-called fourth industrial revolution marked by a boom of electronic devices and digital technologies. Consequently, battery demand has exploded along with the need for ores and metals to fabricate them. Starting from such a critical analysis and integrating robust structural data, this review aims at pointing out there is room to promote organic-based electrochemical energy storage. Combined with recycling solutions, redox-active organic species could decrease the pressure on inorganic compounds and offer valid options in terms of environmental footprint and possible disruptive chemistries to meet the energy storage needs of both today and tomorrow. We review state-of-the-art developments in organic batteries, current challenges, and prospects, and we discuss the fundamental principles that govern the reversible chemistry of organic structures. We provide a comprehensive overview of all reported cell configurations that involve electroactive organic compounds working either in the solid state or in solution for aqueous or nonaqueous electrolytes. These configurations include alkali (Li/Na/K) and multivalent (Mg, Zn)-based electrolytes for conventional "sealed" batteries and redox-flow systems. We also highlight the most promising systems based on such various chemistries relying on appropriate metrics such as operation voltage, specific capacity, specific energy, or cycle life to assess the performances of electrodes.

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2020
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16. Quantification of cell contractile behavior based on non-destructive macroscopic measurement of tension forces on bioprinted hydrogel

Author

Sarah Pragnere, Naima El Kholti, Leslie Gudimard, Lucie Essayan, Christophe Marquette, Emma Petiot, Cyril Pailler-Mattei, Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS), École Centrale de Lyon (ECL), Université de Lyon-Université de Lyon-École Nationale des Travaux Publics de l'État (ENTPE)-Ecole Nationale d'Ingénieurs de Saint Etienne (ENISE)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), 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), 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), Institut de Chimie et Biochimie Moléculaires et Supramoléculaires (ICBMS), Université de Lyon-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)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Génie Enzymatique, Membrane Biomimétique et Assemblages Supramoléculaires (GEMBAS), and Université de Lyon-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL)

Subjects
History, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Polymers and Plastics, Biomedical Engineering, Hydrogels, Fibroblasts, Industrial and Manufacturing Engineering, Biomaterials, Mechanics of Materials, [SDV.BBM.BC]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology/Biochemistry [q-bio.BM], Business and International Management, [SDV.IB.BIO]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Biomaterials, Mechanical Phenomena, Muscle Contraction
Abstract

Contraction assay based on surface measurement have been widely used to evaluate cell contractility in 3D models. This method is straightforward and requires no specific equipment, but it does not provide quantitative data about contraction forces generated by cells. We expanded this method with a new biomechanical model, based on the work-energy theorem, to provide non-destructive longitudinal monitoring of contraction forces generated by cells in 3D. We applied this method on hydrogels seeded with either fibroblasts or osteoblasts. Hydrogel mechanical characteristics were modulated to enhance (condition HCAHigh: hydrogel contraction assay high contraction) or limit (condition HCALow: hydrogel contraction assay low contraction) cell contractile behaviors. Macroscopic measures were further correlated with cell contractile behavior and descriptive analysis of their physiology in response to different mechanical environments. Fibroblasts and osteoblasts contracted their matrix up to 47% and 77% respectively. Contraction pressure peaked at day 5 with 1.1 10-14 Pa for fibroblasts and 3.5 10-14 Pa for osteoblasts, which correlated with cell attachment and spreading. Negligible contraction was seen in HCALow. Both fibroblasts and osteoblasts expressed α-SMA contractile fibers in HCAHigh and HCALow. Failure to contract HCALow was attributed to increased cross-linking and resistance to proteolytic degradation of the hydrogel.

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2022
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17. Local Degradation of PEDOT:PSS on Silicon Nanostructures Using Scanning Electrochemical Microscopy

Author

Yannick Dufil, Marc Dietrich, Dodzi Zigah, Frederic Favier, Saïd Sadki, Pascal Gentile, Olivier Fontaine, Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM), Université de Montpellier (UM), 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), Institut de Chimie des Milieux et Matériaux de Poitiers (IC2MP), Université de Poitiers-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Moléculaires (ISM), 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), Institut Charles Gerhardt Montpellier - Institut de Chimie Moléculaire et des Matériaux de Montpellier (ICGM ICMMM), Université Montpellier 1 (UM1)-Université Montpellier 2 - Sciences et Techniques (UM2)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Silicon Nanoelectronics Photonics and Structures (SiNaps), PHotonique, ELectronique et Ingénierie QuantiqueS (PHELIQS), 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), and SARL La Coccinelle

Subjects
[PHYS]Physics [physics], Biomaterials, [SPI]Engineering Sciences [physics], General Materials Science, General Chemistry, Biotechnology
Abstract

Conducting polymers show attractive characteristics as electrode materials for micro-electrochemical energy storage (MEES). However, there is a lack of characterization techniques to study conjugated/conducting polymer-based nanostructured electrodes. Here, scanning electrochemical microscopy (SECM) is introduced as a new technique for in situ characterization and acceleration of degradation processes of conducting polymers. Electrodes of PEDOT:PSS on flat silicon, silicon nanowires (SiNWs) and silicon nanotrees (SiNTrs) are analyzed by SECM in feedback mode with approach curves and chronoamperometry. The innovative degradation method using SECM reduces the time required to locally degrade polymer samples to a few thousand seconds, which is significantly shorter than the time usually required for such studies. The degradation rate is modeled using Comsol Multiphysics. The model provides an understanding of the phenomena that occur during degradation of the polymer electrode and describes them using a mathematical constant A

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2022
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18. 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.

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2020
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19. Cancer treatment by magneto-mechanical effect of particles, a review

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François Berger, Cécile Naud, Yanxia Hou, Robert Morel, Caroline Thébault, Bernard Dieny, Hélène Joisten, Marie Carrière, SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), 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), 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), Chimie pour la Reconnaissance et l’Etude d’Assemblages Biologiques (CREAB ), Groupe d'imagerie neurofonctionnelle (GIN), Institut des Maladies Neurodégénératives [Bordeaux] (IMN), Université de Bordeaux (UB)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université de Bordeaux (UB)-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 - 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), and Joisten, Hélène

Subjects
Materials science, Field (physics), [CHIM.THER] Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, Quantitative Biology::Tissues and Organs, Physics::Medical Physics, [SDV.CAN]Life Sciences [q-bio]/Cancer, Bioengineering, Nanotechnology, [CHIM.THER]Chemical Sciences/Medicinal Chemistry, 02 engineering and technology, Treatment parameters, Quantitative Biology::Cell Behavior, 03 medical and health sciences, [SDV.CAN] Life Sciences [q-bio]/Cancer, General Materials Science, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Magneto, 030304 developmental biology, [SDV.IB] Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, 0303 health sciences, Range (particle radiation), General Engineering, General Chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, Mechanical force, Atomic and Molecular Physics, and Optics, 3. Good health, Cancer treatment, Magnetic field, Magnetic nanoparticles, [SDV.IB]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering, 0210 nano-technology, human activities, [PHYS.COND] Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]
Abstract

International audience; Cancer treatment by magneto-mechanical effect of particles (TMMEP) is a growing field of research. The principle of this technique is to apply a mechanical force on cancer cells in order to destroy them thanks to magnetic particles vibrations. For this purpose, magnetic particles are injected in the tumor or exposed to cancer cells and a low-frequency alternating magnetic field is applied. This therapeutic approach is quite new and a wide range of treatment parameters are explored to date, as described in the literature. This review explains the principle of the technique, summarizes the parameters used by the different groups and reports the main in vitro and in vivo results.

Published
2020
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20. 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

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2019
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21. Combined Operando High Resolution SANS and Neutron Imaging Reveals in-Situ Local Water Distribution in an Operating Fuel Cell

Author

Sylvie Escribano, Nicolas Martinez, Gérard Gebel, Arnaud Morin, Lionel Porcar, Sébastien Rosini, Sandrine Lyonnard, Duncan Atkins, Alessandro Tengattini, Fabrice Micoud, 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)), Institut Laue-Langevin (ILL), 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), 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 Grenoble Alpes (UGA), Département des Technologies des NanoMatériaux (DTNM), 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), 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)-Institut National de L'Energie Solaire (INES), 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)

Subjects
In situ, Materials science, Hydrogen, Neutron imaging, Energy Engineering and Power Technology, High resolution, Proton exchange membrane fuel cell, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 7. Clean energy, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, Chemical engineering, chemistry, Yield (chemistry), [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], Materials Chemistry, Electrochemistry, Chemical Engineering (miscellaneous), Fuel cells, Electrical and Electronic Engineering, 0210 nano-technology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

By producing electricity and heat from hydrogen with high yield and with only water as a byproduct, the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is one of the most promising carbon-free alternati...

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2019
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22. Multiscale Multiphase Lithiation and Delithiation Mechanisms in a Composite Electrode Unraveled by Simultaneous Operando Small-Angle and Wide-Angle X-Ray Scattering

Author

Christopher L. Berhaut, Sandrine Lyonnard, Diana Zapata Dominguez, Stéphanie Pouget, David Aradilla, Samuel Tardif, Praveen Kumar, Pierre-Henri Jouneau, Willy Porcher, 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), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Service Général des Rayons X (SGX ), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), 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])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Laboratoire d'Etude des Matériaux par Microscopie Avancée (LEMMA ), 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), 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)-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), 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)), Nanostructures et Rayonnement Synchrotron (NRS ), ANR-11-EQPX-0010,CRGF,Lignes synchrotron françaises à l'ESRF(2011), European Project: 685716,H2020,H2020-NMP-2015-two-stage,SINTBAT(2016), 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 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]), 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 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)

Subjects
Materials science, Silicon, Small-angle X-ray scattering, Scattering, General Engineering, General Physics and Astronomy, chemistry.chemical_element, 02 engineering and technology, lithiation/delithiation mechanisms Li-ion batteries silicon/iron silicide/graphite composite electrode operando synchrotron simultaneous SAXS/WAXS, 010402 general chemistry, 021001 nanoscience & nanotechnology, 01 natural sciences, 0104 chemical sciences, chemistry, Chemical engineering, Electrode, [PHYS.COND.CM-MS]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Materials Science [cond-mat.mtrl-sci], [CHIM.CRIS]Chemical Sciences/Cristallography, General Materials Science, Lithium, Graphite, 0210 nano-technology, Wide-angle X-ray scattering, Cell aging
Abstract

International audience; The (de)lithiation process and resulting atomic and nanoscale morphological changes of an a-Si/c-FeSi2/graphite composite negative electrode are investigated within a Li-ion full cell at several current rates (C-rates) and after prolonged cycling by simultaneous operando synchrotron wide-angle and small-angle X-ray scattering (WAXS and SAXS). WAXS allows the probing of the local crystalline structure. In particular, the observation of the graphite (de)lithiation process, revealed by the LixC6 Bragg reflections, enables access to the respective capacities of both graphite and active silicon. Simultaneously and independently, information on the silicon state of (de)lithiation and nanoscale morphology (1 to 60 nm) is obtained through SAXS. During lithiation, the SAXS intensity in the region corresponding to characteristic distances within the a-Si/c-FeSi2 domains increases. The combination of the SAXS/WAXS measurements over the course of several charge/discharge cycles, in pristine and aged electrodes, provides a complete picture of the C-rate-dependent sequential (de)lithiation mechanism of the a-Si/c-FeSi2/graphite anode. Our results indicate that, within the composite electrode, the active silicon volume does not increase linearly with lithium insertion and point toward the important role of the electrode morphology to accommodate the nanoscale silicon expansion, an effect that remains beneficial after cell aging and most probably explains the excellent performance of the composite material.

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2019
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23. Mononuclear Ni(II) Complexes with a S3O Coordination Sphere Based on a Tripodal Cysteine-Rich Ligand: pH Tuning of the Superoxide Dismutase Activity

Author

Christelle Gateau, Pascale Maldivi, Pascale Delangle, Olivier Proux, Jérémy Domergue, Alan Le Goff, Jacques Pécaut, Carole Duboc, Colette Lebrun, Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST), SYstèmes Moléculaires et nanoMatériaux pour l’Energie et la Santé (SYMMES), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-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)-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), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut de Chimie Moléculaire de Grenoble (ICMG)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Département de Chimie Moléculaire - Biosystèmes Electrochimiques et Analytiques (DCM - BEA), Département de Chimie Moléculaire (DCM), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), 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 de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox Biomimétique (DCM - CIRE ), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), 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)), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG ), Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB [Université de Savoie] [Université de Chambéry])-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019]), 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), Département de Chimie Moléculaire - Chimie Inorganique Redox (DCM - CIRE ), and ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017)

Subjects
Coordination sphere, Stereochemistry, Superoxide dismutase activity, Ligands, 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Inorganic Chemistry, Superoxide dismutase, Biomimetic Materials, Coordination Complexes, Nickel, [CHIM]Chemical Sciences, Cysteine, Physical and Theoretical Chemistry, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, Sulfur Compounds, biology, Superoxide Dismutase, 010405 organic chemistry, Ligand, Chemistry, Hydrogen-Ion Concentration, 3. Good health, 0104 chemical sciences, biology.protein, Oxidation-Reduction
Abstract

The superoxide dismutase (SOD) activity of mononuclear NiII complexes, whose structures are inspired by the NiSOD, has been investigated. They have been designed with a sulfur-rich pseudopeptide li...

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2019
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24. In Vivo Biotransformations of Indium Phosphide Quantum Dots Revealed by X-Ray Microspectroscopy

Author

Wai Li Ling, Peter Reiss, Giulia Veronesi, Lucia Mattera, Giada Onorato, Karl David Wegner, Claudia Tortiglione, Hiram Castillo-Michel, María Moros, Groupe modélisation et chimie théorique (MCT), 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 [2016-2019] (UGA [2016-2019])-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 [2016-2019] (UGA [2016-2019]), European Synchrotron Radiation Facility (ESRF), Istituto di Scienze Applicate e Sistemi Intelligenti ' E. Caianiello', Consiglio Nazionale delle Ricerche, Aragon Materials Science Institute and Ciber-BBN, Laboratoire d'Electronique Moléculaire Organique et Hybride (LEMOH), 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), Structures et propriétés d'architectures moléculaire (SPRAM - UMR 5819), Institut Nanosciences et Cryogénie (INAC), 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), Institut de biologie structurale (IBS - UMR 5075 ), Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Synthèse, Structure et Propriétés de Matériaux Fonctionnels (STEP), 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), Agence Nationale de la Recherche (France), European Commission, Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (Brasil), Veronesi, Giulia, Reiss, Peter, Wegner, Karl David, Li Ling, Wai, Tortiglione, Claudia, 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), 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)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes [2016-2019] (UGA [2016-2019])-Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), ANR-16-CE09-0015,NEUTRINOS,Suivi des interactions biologiques par détection optique ultrasensible à base de nanoparticules(2016), Veronesi, Giulia [0000-0001-9228-6082], Reiss, Peter [0000-0002-9563-238X], Wegner, Karl David [0000-0003-0517-1880], Li Ling, Wai [0000-0002-4264-5750], and Tortiglione, Claudia [0000-0003-1447-7611]

Subjects
0106 biological sciences, 0301 basic medicine, Biodistribution, Fluorescence-lifetime imaging microscopy, [SDV.BIO]Life Sciences [q-bio]/Biotechnology, Materials science, X-Ray Fluorescence imaging, Biocompatibility, Hydra, Phosphines, [SDV.IB.IMA]Life Sciences [q-bio]/Bioengineering/Imaging, chemistry.chemical_element, quantum dots, Indium phosphide, Indium, 010603 evolutionary biology, 01 natural sciences, 03 medical and health sciences, chemistry.chemical_compound, In vivo, in vivo, Animals, General Materials Science, Hydra vulgaris, biology, Quantum dots, X-ray absorption spectroscopy, Spectrometry, X-Ray Emission, indium phosphide, [CHIM.MATE]Chemical Sciences/Material chemistry, biology.organism_classification, 3. Good health, X-ray Absorption Spectroscopy, 030104 developmental biology, chemistry, Quantum dot, Biophysics
Abstract

Many attempts have been made to synthesize cadmium-free quantum dots (QDs), using nontoxic materials, while preserving their unique optical properties. Despite impressive advances, gaps in knowledge of their intracellular fate, persistence, and excretion from the targeted cell or organism still exist, precluding clinical applications. In this study, we used a simple model organism (Hydra vulgaris) presenting a tissue grade of organization to determine the biodistribution of indium phosphide (InP)-based QDs by X-ray fluorescence imaging. By complementing elemental imaging with In L-edge X-ray absorption near edge structure, unique information on in situ chemical speciation was obtained. Unexpectedly, spectral profiles indicated the appearance of In-O species within the first hour post-treatment, suggesting a fast degradation of the InP QD core in vivo, induced mainly by carboxylate groups. Moreover, no significant difference in the behavior of bare core QDs and QDs capped with an inorganic Zn(Se,S) gradient shell was observed. The results paralleled those achieved by treating animals with an equivalent dose of indium salts, confirming the preferred bonding type of In3+ ions in Hydra tissues. In conclusion, by focusing on the chemical identity of indium along a 48 h long journey of QDs in Hydra, we describe a fast degradation process, in the absence of evident toxicity. These data pave the way to new paradigms to be considered in the biocompatibility assessment of QD-based biomedical applications, with greater emphasis on the dynamics of in vivo biotransformations, and suggest strategies to drive the design of future applied materials for nanotechnology-based diagnosis and therapeutics., K.D.W. and L.M. thank the Labex SERENADE (grant Saquado) and the French National Research Agency ANR (grant no. ANR-12-NANO-0007-03 NanoFRET) for funding. P.R. acknowledges financial support from Labex ARCANE (grant QDPhotocat), from CAPES/COFECUB (grant 858/15), and from ANR (grant number ANR-16-CE09-0015-03 Neutrinos). M.M. acknowledges financial support from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme (Marie Skłodowska-Curie grant agreement no. 660228) and Spanish Juan de la Cierva subprogram.

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2019
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25. 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.

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2019
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26. Phosphate‐Rich Biomimetic Peptides Shed Light on High‐Affinity Hyperphosphorylated Uranyl Binding Sites in Phosphoproteins

Author

Pascale Delangle, Colette Lebrun, Claude Vidaud, Fanny A. Laporte, 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)-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)), Laboratoire d'Etude des Protéines Cibles (LEPC), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), ANR-16-CE34-0003,TURBO,Toxicité de l'uranium: Approche multi-échelles du processus de biomineralisation dans les os(2016), 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), and 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)

Subjects
Spectrometry, Mass, Electrospray Ionization, Coordination sphere, Stereochemistry, 010402 general chemistry, Peptides, Cyclic, 01 natural sciences, Catalysis, chemistry.chemical_compound, Biomimetic synthesis, [CHIM]Chemical Sciences, Binding site, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS, chemistry.chemical_classification, Binding Sites, 010405 organic chemistry, Circular Dichroism, Organic Chemistry, Bioinorganic chemistry, General Chemistry, Uranyl, Uranium Compounds, Cyclic peptide, 0104 chemical sciences, Amino acid, chemistry, Phosphoserine, Calcium, Osteopontin
Abstract

Some phosphoproteins such as osteopontin (OPN) have been identified as high-affinity uranyl targets. However, the binding sites required for interaction with uranyl and therefore involved in its toxicity have not been identified in the whole protein. The biomimetic approach proposed here aimed to decipher the nature of these sites and should help to understand the role of the multiple phosphorylations in UO22+ binding. Two hyperphosphorylated cyclic peptides, pS168 and pS1368 containing up to four phosphoserine (pSer) residues over the ten amino acids present in the sequences, were synthesized with all reactions performed in the solid phase, including post-phosphorylation. These β-sheet-structured peptides present four coordinating residues from four amino acid side chains pointing to the metal ion, either three pSer and one glutamate in pS168 or four pSer in pS1368 . Significantly, increasing the number of pSer residues up to four in the cyclodecapeptide scaffolds produced molecules with an affinity constant for UO22+ that is as large as that reported for osteopontin at physiological pH. The phosphate-rich pS1368 can thus be considered a relevant model of UO22+ coordination in this intrinsically disordered protein, which wraps around the metal ion to gather four phosphate groups in the UO22+ coordination sphere. These model hyperphosphorylated peptides are highly selective for UO22+ with respect to endogenous Ca2+ , which makes them good starting structures for selective UO22+ complexation.

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2019
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27. 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.

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2021
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28. 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.

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2021
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29. 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.

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2021
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30. 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.

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31. 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.

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32. Imidazoline synthesis: mechanistic investigations show that Fe catalysts promote a new multicomponent redox reaction

Author

Pascale Maldivi, Patrick Dubourdeaux, Jean-Marc Latour, Pierre-Alain Bayle, Guillaume Coin, Colette Lebrun, 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 (DCM), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Grenoble Alpes (UGA), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), Chimie Interface Biologie pour l’Environnement, la Santé et la Toxicologie (CIBEST ), 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), Conception d’Architectures Moléculaires et Processus Electroniques (CAMPE ), ANR-17-EURE-0003,CBH-EUR-GS,CBH-EUR-GS(2017), and Université Grenoble Alpes (UGA)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)

Subjects
Coordination sphere, 010405 organic chemistry, Chemistry, Nitrene, [CHIM.CATA]Chemical Sciences/Catalysis, Aziridine, [MATH.MATH-FA]Mathematics [math]/Functional Analysis [math.FA], 010402 general chemistry, 01 natural sciences, Combinatorial chemistry, 0104 chemical sciences, Catalysis, Inorganic Chemistry, Amidine, chemistry.chemical_compound, Nucleophile, [CHIM]Chemical Sciences, Lewis acids and bases, Acetonitrile
Abstract

International audience; Multicomponent reactions are attracting strong interest because they contribute to develop more efficient synthetic chemistry. Understanding their mechanism at the molecular level is thus an important issue to optimize their operation. The development of integrated experimental and theoretical approaches has very recently emerged as most powerful to achieve this goal. In the wake of our recent investigation of amidine synthesis, we used this approach to explore how an Fe-catalyzed aziridination can lead to an imidazoline when run in acetonitrile. We report that the synthesis of imidazoline by combination of styrene, acetonitrile, an iron catalyst and a nitrene precursor occurs along a new kind of multicomponent reaction. The formation of imidazoline results from acetonitrile interception of a benzyl radical styrene aziridination intermediate within Fe coordination sphere, as opposed to classical nucleophilic opening of the aziridine by a Lewis acid. Comparison of this mechanism to that of amidine formation allows a rationalization of the modes of intermediates trapping by acetonitrile according to the oxidation state Fe active species. The molecular understanding of these processes may help to design other multicomponent reactions.

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2021
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33. 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.

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34. 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.

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2021
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35. 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.

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2021
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36. 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.

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2021
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37. 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.

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2021
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38. 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.

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2021
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39. 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.

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2021
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40. Les actinides leur interaction avec les processus biologiques: où en sommes-nous?

Author

Claude Alban, Jean Aupiais, Maria Rosa Beccia, Catherine Berthomieu, Damien Bourgeois, Jacques Bourguignon, Carole Bresson, Carles, Georges F., Virginie Chapon, Gaelle Creff, Pascale Delangle, Christophe Den Auwer, Christophe Di Giorgio, Thomas Dumas, Philippe Guilbaud, Agnes Hagege, Veronique Malard, Philippe Moisy, Eduardo Paredes, Valérie Pierrefite-Carle, Stephane Ravanel, Sabine Santucci-Darmanin, Sandrine Sauge-Merle, Bruno Siberchicot, Pier Lorenzo Solari, Anne van der Meeren, Claude Vidaud, Plantes, Stress & Métaux (MetalStress), Physiologie cellulaire et végétale (LPCV), 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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-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)-Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement (INRAE)-Université Grenoble Alpes (UGA), DAM Île-de-France (DAM/DIF), Direction des Applications Militaires (DAM), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut de Chimie de Nice (ICN), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA)-Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA), Interactions Protéine Métal (IPM), Institut de Biosciences et Biotechnologies d'Aix-Marseille (ex-IBEB) (BIAM), 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), Systèmes HYbrides pour la Séparation (LHyS), Institut de Chimie Séparative de Marcoule (ICSM - UMR 5257), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Service d'études analytiques et de réactivité des surfaces (SEARS), Département de Physico-Chimie (DPC), 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)-Université Paris-Saclay-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)-Université Paris-Saclay, UMR E4320 (TIRO-MATOs), Université Nice Sophia Antipolis (... - 2019) (UNS), COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-COMUE Université Côte d'Azur (2015-2019) (COMUE UCA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Côte d'Azur (UCA), 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), Département Interfaces pour l'énergie, la Santé et l'Environnement (DIESE), Département de recherche sur les procédés pour la mine et le recyclage du combustible (DMRC), 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), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Radiotoxicologie (LRT), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), CEA Marcoule, Bagnols-sur-Ceze, France, Programme de Toxicologie nucléaire du CEA, 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)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Côte d'Azur (UCA), 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)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Montpellier (ENSCM)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Montpellier (UM)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université Claude Bernard Lyon 1 (UCBL), Université de Lyon-Université de Lyon-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), and Martin-Laffon, Jacqueline

Subjects
[SDV.TOX] Life Sciences [q-bio]/Toxicology, [SDV.TOX]Life Sciences [q-bio]/Toxicology, [SDV.BBM] Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, [SDV.BBM]Life Sciences [q-bio]/Biochemistry, Molecular Biology, ComputingMilieux_MISCELLANEOUS
Abstract

International audience

Published
2021

41. 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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42. 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.

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2021
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43. Large-scale epitaxy of two-dimensional van der Waals room-temperature ferromagnet Fe5GeTe2

Author

Mário Ribeiro, Giulio Gentile, Alain Marty, Djordje Dosenovic, Hanako Okuno, Céline Vergnaud, Jean-François Jacquot, Denis Jalabert, Danilo Longo, Philippe Ohresser, Ali Hallal, Mairbek Chshiev, Olivier Boulle, Frédéric Bonell, Matthieu Jamet, SPINtronique et TEchnologie des Composants (SPINTEC), 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), Modélisation et Exploration des Matériaux (MEM), Institut de Recherche Interdisciplinaire de Grenoble (IRIG), 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), 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), Synchrotron SOLEIL (SSOLEIL), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut Universitaire de France (IUF), Ministère de l'Education nationale, de l’Enseignement supérieur et de la Recherche (M.E.N.E.S.R.), ANR-18-CE24-0007,MAGICVALLEY,Polarisation de vallée induite par couplage d'échange magnétique dans les matériaux 2D à grande échelle(2018), ANR-20-CE24-0015,ELMAX,Contrôle électrique de l'aimantation dans les hétérostructures van der Waals épitaxiées(2020), ANR-10-LABX-0051,LANEF,Laboratory of Alliances on Nanosciences - Energy for the Future(2010), ANR-15-IDEX-0002,UGA,IDEX UGA(2015), 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
Condensed Matter - Materials Science, Condensed Matter::Materials Science, Mechanics of Materials, Mechanical Engineering, Materials Science (cond-mat.mtrl-sci), FOS: Physical sciences, General Materials Science, General Chemistry, [PHYS.COND]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat], Condensed Matter Physics
Abstract

In recent years, two-dimensional van der Waals materials have emerged as an important platform for the observation of long-range ferromagnetic order in atomically thin layers. Although heterostructures of such materials can be conceived to harness and couple a wide range of magneto-optical and magneto-electrical properties, technologically relevant applications require Curie temperatures at or above room temperature and the ability to grow films over large areas. Here we demonstrate the large-area growth of single-crystal ultrathin films of stoichiometric Fe5GeTe2 on an insulating substrate using molecular beam epitaxy. Magnetic measurements show the persistence of soft ferromagnetism up to room temperature in 12 nm-thick films, with a Curie temperature of 293 K, and a weak out-of-plane magnetocrystalline anisotropy. The ferromagnetic order is preserved in bilayer Fe5GeTe2, with Curie temperature decreasing to 229 K. Surface, chemical, and structural characterizations confirm the layer-by-layer growth, 5:1:2 Fe:Ge:Te stoichiometric elementary composition, and single-crystalline character of the films.

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2021
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44. 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.

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2021
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45. 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.

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2021
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46. 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.

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2021
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47. 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.

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2021
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48. 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

49. 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

50. 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

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