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Emploi : Ingénieur d'étude mécanique en CDD

URGENT : profil à pourvoir pour le 1er avril 2015

 


 

Elimination et métabolisme des nanoparticules AGuIX

 

Lucie Sancey, Shady Kotb, Charles Truillet, Arthur Marais, Eloïse ThomasRodolphe Antoine, Philippe Dugourd, Gérard Panczer, François Lux, Vincent Motto-Ros, et Olivier Tillement, (équipes SpectroBio, Fennec, Publi et Soprano), ont publié avec des collègues de la région Rhône-Alpes un article intitulé « Long-term in vivo clearance of gadolinium-based AGuIX nanoparticles and their biocompatibility after systemic injection » dans le journal ACS Nano (article prochainement en accès libre).

L’équipe FENNEC développe des nanoparticules à base de gadolinium en vue de leur application chez l’homme en tant qu’agent radiosensibilisant et agent de contraste en IRM. Dans la perspective proche de leur transfert en clinique, nous avons étudié l’élimination rénale et le métabolisme de ces particules nommées AGuIX, pour Activation et Guidage de l’irradiation par rayon-X. En plus du mécanisme d’élimination, ce travail démontre l’innocuité des nanoparticules sur la fonction rénale même à doses répétées. Parmi l’ensemble des techniques utilisées dans cette étude, une nouvelle approche qui permet d'imager la distribution des nanoparticules à l'échelle de l'organe entier et sans marquage a été employée et comparée à des techniques de références de la biologie qui sont la microscopie confocale, la microscopie électronique à transmission ou les dosages par ICP. Cette nouvelle approche, reposant sur la spectroscopie de plasma induit par laser, est développée au sein de l’ILM et permet de cartographier et de quantifier l’ensemble des éléments présents dans un échantillon biologique.

Regroupés avec des études d’évaluation de la toxicité, ces résultats seront inclus dans les dossiers à soumettre aux agences réglementaires avant toute injection à l’homme (prévue début 2016).

11/03/2015


 

A propos de l'efficacité de nanoscintillateurs pour la thérapie photodynamique

 

Anne-Laure Bulin, Andrey Belsky, David Amans, Gilles Ledoux et Christophe Dujardin (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de l’Université de Moscou, ont publié un article intitulé  « Modelling energy deposition in nanoscintillators to predict the efficiency of the X-ray-induced photodynamic effect » dans la revue Nanoscale.

Utilisées pour générer des oxygènes singulets à l’aide de l’effet photodynamique, les nanoparticules scintillatrices (NPs) lorsqu’elles sont irradiées par des rayonnements ionisant (X ou gamma) ont un grand potentiel pour la thérapie photodynamique dans les tissus profonds (voir ce fait marquant). 

Malgré son potentiel important, aucune estimation numérique d’efficacité n’avait été effectuée notamment sur l’énergie réellement déposée dans les nanoscintillateurs lors de la relaxation d’énergie sous excitation haute énergie. Pour comprendre la répartition spatiale complexe de la distribution d’énergie déposée dans un volume d’eau macroscopique chargé en nanoscintillateurs, nous avons développé une simulation Monte Carlo (GEANT4) et avons ainsi évalué les efficacités de production d’oxygène singulet dans différentes configurations (énergie des rayons X, tailles et concentration des NPs). Nous introduisons et évaluons ainsi un nouveau paramètre, η_nano, qui quantifie l’efficacité de la déposition d’énergie dans les NPs. Nous démontrons également qu’une part significative de l’énergie déposée provient d’une interaction primaire dans l’eau entourant les NPs et non dans les NPs et que cet effet devient très important notamment à haute énergie. Ces estimations sont cruciales pour l’optimisation de ces nano-architectures complexes.

27/02/2015


 

Une adhésion effective entre particules actives

Félix Ginot,  Isaac Theurkauff, Christophe Ybert, Lydéric Bocquet et Cécile  Cottin-Bizonne (équipe "Liquides aux Interfaces "), en collaboration avec des collègues du Laboratoire Charles Coulomb à Montpellier,  ont publié un article intitulé "Nonequilibrium equation of state in suspensions of active colloids" dans la revue Physical Review X.

Lorsque des individus sont mis ensemble,  des comportements collectifs spectaculaires peuvent apparaître, tels les bancs de poissons, des structures concentriques chez les bactéries, ou bien encore les vols hypnotiques des oiseaux. Ces dernières années de nombreux systèmes actifs artificiels ont été développés, dans le but de reproduire leurs homologues vivants. Des observations ont mis en évidence la capacité de ces systèmes à s'auto-organiser, en formant spontanément des agrégats dynamiques. Comment quantifier en termes thermodynamiques un tel comportement ? 

Les auteurs ont mesuré l’équation d’état d’une assemblée de nageurs colloïdaux modèles actifs et  ont montré l'apparition d'une adhésion effective : les nageurs ont tendance à se coller les uns aux autres. De façon surprenante, cette adhésion augmente avec l'activité. Ainsi plus le système est actif - et donc les particules rapides - plus elles deviennent collantes et vont avoir tendance à s'agglomérer entre elles. Ces travaux ouvrent la voie à  une quantification des interactions hors équilibre entre particules actives.

19/02/2015


 

Détecter les nanoparticules absorbantes dans l’atmosphère

Alain Miffre, Christophe Anselmo et Patrick Rairoux (équipe Optique, Environnement et Télédétection), en collaboration avec Emeric Fréjafon de l'INERIS, ont publié un article intitulé "Lidar remote sensing of Laser-Induced Incandescence on light absorbing particles in the atmosphere " dans la revue Optics Express.

 

Comme le soulignent le dernier rapport du GIEC (2013) et les nombreux rapports sur la qualité de l’air, les nanoparticules de l’atmosphère, majoritairement de nature diélectrique, ont un effet sur le climat et la santé publique qui reste à quantifier. Une des incertitudes majeures porte sur l’aérosol organique (carbone organique, suies issues du carburant Diésel), qui absorbe très efficacement la lumière. Dans ce contexte, l’équipe OET a développé une méthode optique nouvelle, permettant de mesurer à distance les nanoparticules absorbantes contenues dans l’atmosphère. Pour discriminer les particules absorbantes de celles purement diffusantes, les auteurs ont exploité la loi fondamentale de Kirchhoff, associée au rayonnement de Planck émis par les nanoparticules diélectriques absorbantes de l’atmosphère, suite à leur incandescence induite par laser (LII).

Les auteurs ont identifié les exigences optiques nécessaires à l’observation de ce rayonnement de Planck dans l’atmosphère avec l’instrument lidar de l’ILM. La sensibilité atteinte permet de distinguer, à côté des raies de diffusion Raman associées à la vapeur d’eau, au dioxygène et au diazote atmosphérique, un spectre continu résultant de l’incandescence des nanoparticules absorbantes de l’atmosphère, induite par leur chauffage par le laser lidar. Ce travail ouvre la voie à la détection spatio-temporelle des suies et du carbone organique dans l’atmosphère, donnée essentielle pour lever les incertitudes actuelles sur l’aérosol organique en matière de climatologie, de qualité de l’air et de santé publique.

16/02/2015


 

Remise du prix jeune chercheur SFP Saint-Gobain à Anna Lombardi 

Le Prix Jeunes Chercheurs/euses de la SFP – Saint Gobain - récompense un jeune doctorant ayant récemment soutenu sa thèse. Anna Lombardi a préparé sa thèse à l’Institut lumière matière sous la direction de Natalia Del Fatti sur le sujet : Linear and Ultrafast response of individual multi-material nanoparticles, thèse soutenue en septembre 2013.

La cérémonie a eu lieu à Paris le 23 janvier, à l’occasion de la journée Regards de Physicien(ne)s organisée par la SFP.

25/01/2015


 

Physique moléculaire attoseconde : le benzène comme modèle pour la migration de trou corrélée.

 

Victor Despré, Alexandre Marciniak, Vincent Loriot et Franck Lépine (équipe « Dynamique des états excités ») ont publié avec des collègues allemands un article intitulé « Attosecond hole migration in benzene molecules surviving nuclear motion » dans la revue The Journal of Physical Chemistry Letters.

La migration de trou est un processus ultrarapide fascinant induit par la corrélation électronique et intervenant avant le mouvement nucléaire dans une molécule complexe. La théorie prédit que le couplage aux noyaux provoque la décohérence et la disparition de cette dynamique de charge ce qui rend son observation particulièrement difficile. Les calculs réalisés à l'ILM, qui sont basés sur une approche quantique multi-électronique couplée au mouvement nucléaire, montrent que l’ionisation instantanée de la molécule de benzène induit une migration de trou caractérisée par une respiration périodique de la densité de charge oscillant entre l’anneau de carbone et les atomes d’hydrogènes à l’échelle attoseconde. Ce travail réalisé en collaboration avec A. Kuleff (Heidelberg) montre que cette oscillation survit au mouvement nucléaire suffisamment longtemps pour permettre son observation expérimentale, ce qui en fait un système modèle pour étudier l’influence de la migration de trou sur la réactivité moléculaire.

 

22/01/2015


 

Clignotement des nano-émetteurs : la fin de l’arbitraire

 

 

 

Julien Houel, Gilles Ledoux, David Amans, Antoine Aubret, Christophe Dujardin et Florian Kulzer (équipe Luminescence), en collaboration avec des collègues de l'IPNL et de l'ESPCI, ont publié un article intitulé "Autocorrelation analysis for the unbiased determination of power-law exponents in single-quantum-dot blinking" dans la revue ACS NANO.

Les boîtes quantiques colloïdales sont des nano-émetteurs dont la luminescence est une succession d’états allumés (ON) et éteints (OFF) : elles clignotent. La distribution de probabilité des durées ON et OFF obéit à des lois de puissance larges : l’émission est non-ergodique. Les méthodes développées pour analyser et comprendre cette émission présentent des biais causés par cette non-ergodicité : la valeur des exposants dépend des conditions expérimentales et de choix arbitraires de traitement des données. On ne peut donc pas identifier avec certitude les phénomènes responsables du clignotement. Dans cet article, les auteurs présentent la première méthode d’analyse du clignotement libre de tout biais ou choix arbitraire. La méthode est basée sur l’enregistrement simultané de la luminescence de 450 boîtes quantiques uniques, à l’aide d’un microscope champ large (NanOpTec) et couplé à une caméra ebCMOS (IPNL) sensible au photon unique.

 Les fonctions d’autocorrélation de l’intensité des 450 boîtes quantiques sont comparées à des simulations à l’aide d’un test statistique. Cela permet d’identifier, avec une précision de 3%, les exposants des distributions des états ON et OFF (voir image).

Cette méthode est robuste vis-à-vis du bruit : il sera possible de déterminer les exposants des lois de puissance du clignotement à l’échelle du temps de vie de l’exciton dans les boîtes quantiques uniques.

16/01/2015


 

Une anharmonicité inattendue dans les ondes acoustiques de haute fréquence d'un verre de type réseau

Valentina Giordano  (équipe (Nano)matériaux et Energie), en collaboration avec des collègues de Grenoble et d'Italie,  a publié un article intitulé "Anharmonic damping of terahertz acoustic waves in a network glass and its effect on the density of vibrational states" dans la revue Physical Review Letters.

Les verres sont devenus une classe de matériaux de grande importance dans les applications technologiques. Toutefois, plusieurs de leurs propriétés restent mal comprises, et suscitent de nombreux travaux de recherche. C’est le cas de la propagation des ondes acoustiques, dont la compréhension est fondamentale pour expliquer la propagation de la chaleur dans ces systèmes, connus pour leur basse conductivité thermique.

Dans cet article, les auteurs ont réalisé une étude expérimentale approfondie des phonons par diffusion inélastique des rayons X dans un verre silicate en fonction de la température. Il s'agit d'un verre de type réseau, qui peut être décrit comme un réseau tridimensionnel de liaisons covalentes. Pour la première fois les auteurs trouvent une forte dépendance de la température de l’atténuation des ondes acoustiques de haute fréquence (THz), qui peut être expliquée par une interaction anharmonique entre les phonons acoustiques et le bain de vibrations thermiques. L’importance de l’anharmonicité augmente au fur et à mesure qu’on se rapproche de la température de transition vitreuse et affecte sensiblement la densité d’états vibrationnelle. Ce résultat est fondamental pour arriver à formuler une description théorique quantitative de la conductivité thermique dans ce type des verres.

 05/01/2015


 

Modules élastiques du verre de silice densifié

Thierry Deschamps (NPO), Jérémie Margueritat, Christine Martinet, Alain Mermet et Bernard Champagnon (équipe SOPRANO) ont publié un article intitulé « Elastic moduli of permanently densified silica glasses » dans la revue Scientific Reports.

Le verre de silice soumis à des conditions extrêmes de pression subit une déformation plastique se traduisant par une modification drastique de ses propriétés mécaniques. Dans cet article, les auteurs combinent expériences haute pression et spectroscopie Brillouin afin de caractériser pour la première fois l’évolution globale des modules élastiques de la silice en fonction de son taux de densification. Ils démontrent une évolution non-linéaire et indépendante du chemin thermodynamique suivi (densification à température ambiante ou thermiquement assistée). Ce travail constitue une avancée importante dans le but d’élaborer une loi de comportement du verre sous sollicitations mécaniques.

18/12/2014


 

Colloque en l'honneur de G. BOUZERAR

         

Ce minicolloque "Ordre, désordre et corrélation appliqués à la physique de la matière condensée" est organisé en l'honneur de Georges BOUZERAR de l'équipe (nano) matériaux pour l'énergie, lauréat du prix Berthault/Fondation de l’Institut de France.

Il est centré sur les thématiques de l'ordre, du désordre et de la corrélation appliqués à la physique de la matière condensée. Il est destiné à tous et particulièrement aux doctorants.

il se déroulera le mardi 16 décembre de 9h20 à 17h30 amphithéâtre Gouy, Bâtiment Lippman.

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09/12/2014


 

4th Sino-French Joint Workshop on Atmospheric Environment

L'iLM est coorganisateur du 4th Sino-French Joint Workshop on Atmospheric Environment : “Changing complexity of air pollution: sources, chemistry, impacts, regulations & actions”qui se déroulera à l'Hôtel de Région à Lyon du 10 au 13 décembre 2014.

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08/12/2014


 

Couplage plasmonique dans les métaux de transition

Delphine Manchon, Jean Lermé, Alexis Mosset, Christophe Bonnet, Jan-Michael Rye, Michel Broyer, Michel Pellarin et Emmanuel Cottancin (équipe Agrégats et Nanostructures), en collaboration avec Cécile Jamois, Taiping Zhang et Ali Belarouci de l’INL  ont publié un article intitulé " Plasmonic coupling with most of the transition metals: a new family of broad band and near infrared nanoantennas" dans la revue Nanoscale.

La réponse optique des nanostructures métalliques soumises à une excitation lumineuse est gouvernée par une forte résonance d’extinction, la Résonance de Plasmon de Surface Localisée (RPSL). Jusqu’à aujourd’hui peu d’études ont été menées sur des nanostructures à base de métaux de transition, car leur résonance est généralement fortement atténuée dans l’UV. Dans cet article, les auteurs montrent d’un point de vue théorique et expérimental que le couplage plasmonique peut être exploité pour générer des RPSL dans des nano-antennes (NAs) de dimères à base de métaux de transition. L’avantage des dimères par rapport aux monomères repose essentiellement sur l’exaltation du champ électromagnétique dans la zone interparticule. L’apparition de RPSL par couplage plasmonique est illustrée expérimentalement sur différents types de NAs (Pd, Pt et Cr) élaborées par nanolithographie. Les mesures d’extinction optique absolue (entre 300 nm et 1650 nm) ont été réalisées sur des NAs individuelles dont la morphologie a été caractérisée par microscopie électronique (MEB et AFM).

Ce travail montre que l’on peut tirer parti du couplage plasmonique pour générer des RPSL avec la plupart des métaux de transition (Pt, Pd, Cr, Fe, Co, Ni, ...) L’utilisation de nouveaux matériaux dans le domaine de la plasmonique (autres que l’or et l’argent) ouvre la voie à de nouvelles perspectives dans le domaine de la photo-catalyse, la magnéto-plasmonique et le nano-sensing.

20/11/2014


 

Quand le frottement des liquides dépend d’effets quantiques

Laurent Joly (équipe MMCI) vient de publier avec des collègues de University College London au Royaume-Uni un article intitulé «Friction of water on graphene and hexagonal Boron Nitride from ab initio methods: very different slippage despite very similar interface structures » dans la revue Nano Letters. 

Le frottement des liquides aux parois, qui limite le transport dans les liquides confinés, est encore très mal compris. Dans cet article, les auteurs mesurent pour la première fois le frottement liquide/solide par des méthodes dites ab initio, tenant compte de la structure électronique de la matière, et donc de sa nature quantique. Ils montrent alors que le frottement de l’eau est très différent dans des structures de graphène et de nitrure de bore (BN), alors que le mouillage des deux matériaux est similaire. Ils relient alors cette différence de frottement à des effets de structure électronique que seule une approche ab initio peut décrire. Ce travail constitue un important jalon pour la compréhension et la prédiction du frottement dans les systèmes nanofluidiques, et présente d’importantes implications pour le développement de membranes pour la désalinisation et l’extraction de « l’énergie bleue », i.e. l’énergie osmotique de l’eau salée.

 15/11/2014


Bruit du scotch et angle de pelage

Marie-Julie Dalbe et Loïc Vanel  (équipe Liquides aux Interfaces), en collaboration avec Séphane Santucci (ENS Lyon) et Pierre-Philippe Cortet (FAST),  ont publié un article intitulé "Peeling-angle dependence of the stick-slip instability during adhesive tape peeling"  dans la revue Soft Matter Cet article a été sélectionné comme « 2014 Soft Matter Hot Papers ». 

Tout le monde connaît le bruit du scotch que l’on déroule et qui provient d’une instabilité dynamique de pelage dite « stick-slip ». Dans un contexte industriel, cette instabilité conduit à un endommagement adhésif et une pollution sonore préjudiciable. Pour comprendre comment cette instabilité dépend de l'angle de pelage, un nouveau dispositif expérimental a été développé, permettant de décoller un ruban adhésif pour une large gamme de vitesses, longueurs de ruban et angles de pelage, imposés et contrôlés. Grâce à ce dispositif, nous avons découvert que l'instabilité est fortement atténuée pour un angle de pelage important. Cet effet est lié à un couplage entre la raideur du système, qui augmente avec l'angle de pelage, et l'inertie du ruban.

 10/11/2014


 

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