HAL Portal ESPCI (Ecole Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles)
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Mannich Reaction of Secondary Benzylzinc Reagents: Synthesis of α,β‐Disubstituted β‐Arylethylamines
No full textInternational audienceThe organometallic multicomponent Manich reaction of secondary benzylzinc compounds is described. These organometallic reagents were efficiently prepared by direct metalation of (1-bromoethyl)benzenes in tetrahydrofuran with zinc dust. Their subsequent multicomponent Mannich coupling with amines and aldehydes allowed the straightforward preparation of a large variety of α,β-disubstituted β-arylethylamines in yields ranging from 13% to 79%. This reaction was found to require the use of a heated mixture of tetrahydrofuran and acetonitrile, tetrahydrofuran being essential to reach good yields and acetonitrile ensuring reproducibility
Measuring adhesion of soft elastic shells
No full textInternational audienceAdhesion of soft materials is commonly measured through the classical JKR framework where a full elastic hemisphere is slightly compressed on a flat plane. However, this technique is not suitable for highly compliant materials or structures for which deformations become non-linear. Here we experimentally explore an alternative approach, inspired from the compliance method originally developed for fracture mechanics and based on the measurement of the work of adhesion during an indentation cycle. We illustrate this technique with elastomeric hemispherical shells and propose an extension to non axisymmetric shapes. Although the involved forces are of the same order of magnitude as in a standard JKR test, the corresponding displacements are much larger and can thus be more easily controlled. Precise measurements of adhesion then become possible on samples of arbitrary shape or internal structure and materials with non-linear elastic response
Permeation and Selective Retention of Solutes in PEGDA Hydrogel Membranes Containing Free Polymer Chains
No full textInternational audienceWe performed permeation experiments using PEGDA-based hydrogel membranes in which we added free polymer chains. We know from previous studies that free polymer chains can be trapped in the PEGDA matrix. Therefore, we use this property to trigger the retention of solutes through noncovalent interactions (heterogeneous bonds and electrostatic interactions) between the solute and the free polymer chains. We show that proton-donor molecules bearing carboxylic acid groups can be retained by hydrogen interactions at low pH with the free PEG (poly(ethylene glycol)) chains, which are proton acceptors. PEG is a nonionic hydrophilic polymer based on ethylene oxide units (−CH2CH2O−) which is a proton acceptor and can establish hydrogen bonds with proton-donor groups (such as COOH). The extent of retention increases with the number of acidic groups on the solute. By adding PAA (poly(acrylic acid), based on acrylic acid (−CH2CHCOOH), these groups are negatively charged at pH > pKa, i.e., pH > 5) in the PEGDA/PEG membranes, we show that positively charged molecules can be retained inside the membranes at a pH where the PAA is ionized. This retention is reversible, and solute molecules can be flushed out by reducing the pH below the pKa of PAA. By measuring the adsorption isotherm of molecules in the membranes, we obtain the interaction energy between the solute and PAA, which is consistent with electrostatic interactions. Finally, we photopolymerize our membranes directly in a microfluidic chip to perform tangential filtration of a mixture of fluorescein (negatively charged) and rhodamine B (zwitterionic). Fluorescein is repelled by negatively charged PAA and does not penetrate the membrane, while rhodamine B is retained and eventually permeates through. These findings pave the way to functionalization of hydrogel membranes by trapping free polymer chains for selective retention and filtration
Estimation passive des fonctions de Green dans les milieux dissipatifs
No full textPropriétés et rhéologie de milieux hétérogènes; GAPSUS - Acoustique Physique, Sous-Marine et Ultra-SonoreNational audienceL'estimation des fonctions de Green par corrélation de bruit repose sur le principe selon lequel les ondes émises par des sources de bruit aléatoire, lorsqu'elles sont enregistrées sur deux capteurs distincts, peuvent être traitées pour révéler la réponse impulsionnelle du milieu entre ces capteurs. En d'autres termes, la corrélation croisée des signaux enregistrés permet de reconstruire une approximation des fonctions de Green. Cette méthode est particulièrement puissante dans des contextes où il est difficile, voire impossible, de générer des signaux contrôlés, comme en sismologie ou en imagerie médicale. Toutefois, la précision de l'estimation est influencée par de nombreux facteurs. De nombreux travaux inclus l’absorption dans ces facteurs. Il est même certain dont l’objectif est d’estimer l’absorption à partir de l’étude des corrélations. Ici nous nous intéressons à établir un lien plus systématique entre la distribution des sources de bruits, corrélations et atténuation à partir d’un modèle de propagation d’ondes scalaires dans des milieux homogènes avec pertes. Nous nous tudions à 2 configurations de sources de bruits: des sources de bruits en champ lointain et des sources de bruit distribués dans le volume mais avec des densités variables. Nous verrons que dans la première configuration, les corrélations perdent leur caractère universel et les corrélations et que même dans certains cas, elles ne sont pas toujours sensibles à l’atténuation. Pour les sources distribuées, nous verrons comment la présence de l’atténuation induit l’apparition d’une nouvelle contribution à la variance sur l’estimation de la corrélation. Ces résultats établis pour des ondes se propageant à 1D, 2D ou 3D sont importants pour mieux comprendre l’information qu’il est possible d’extraire par corrélation de bruit ambiant et en particulier sur l’atténuation qui est un paramètre clé aussi bien en géophysique que pour les applications médicales
Phononic hyperbolic metamaterials with a twist
No full textMatériaux poreux et métamatériaux acoustiques; GAPSUS - Acoustique Physique, Sous-Marine et Ultra-Sonore: GVB - Vibro acoustique et Contrôle du Bruit: GABE - Acoustique du Bâtiment et de l'EnvironnementNational audienceFor the last decades, metamaterials and metasurfaces have been extensively studied to induce extreme anisotropic behaviors. As a landmark example, hyperbolic media are characterized by strongly directional, ray-like propagation stemming from extreme asymmetry in the material response, which comes along with negative refraction and enhanced wave-matter interaction. At the same time, moiré super-lattices and the rapidly expanding domain of twistronics in solid-state physics have demonstrated the relevance of using the rotation degree-of-freedom for controlling the symmetries of a medium, and thus its wave-related behavior. Inspired by these ideas, we've investigated how the interplay between the twist and the hyperbolicity of macroscopic phononic metasurfaces allows us to achieve advanced wave manipulation. In this talk, we present some recent results about hyperbolic metasurfaces and their twisted multilayer counterparts, providing an overview of the physical mechanisms at play and their potential practical implications
Asymmetric phosphoinositide lipid bilayers generated by spontaneous lipid insertion
No full textPhosphatidylinositol phosphate (PIP) lipids, enriched on the cytoplasmic leaflet of the plasma membrane, are key regulators of diverse cellular processes, often through interactions with partner proteins that regulate actin assembly. Supported lipid bilayers (SLBs) provide a powerful model system to study the interactions of PIP lipids with their partner proteins. However, despite advances in SLB preparation methods, it remains a challenge to robustly obtain fluid SLBs in which PIP lipids are both mobile and asymmetrically distributed. In this study, we report a simple and robust method to generate asymmetric SLBs containing tunable amounts of PI(4,5)P 2 . By dissolving PI(4,5)P 2 below its critical micelle concentration (CMC), we enable its spontaneous insertion into the upper leaflet of SLBs exposed to bulk solution. The mobility of PI(4,5)P 2 is confirmed using fluorescence recovery after photobleaching (FRAP). Furthermore, we demonstrate that PI(4,5)P 2 incorporated using this method retains its functionality, recruiting binding partners, actin-membrane linker ezrin, and myosin 1 motors capable of sliding actin filaments on the SLBs. Our method offers a straightforward strategy to generate asymmetric PI(4,5)P 2 -containing SLBs and is applicable to other lipid species with high CMC values
Postnatal Development of Perivascular Astrocytic Processes and Detection of Local mRNA and Translation
No full textInternational audienc
Pierre Tiollais (1934-2024), un pionnier du génie génétique et une vie consacrée au virus de l’hépatite B
No full textInternational audiencePierre Tiollais, a French physician-biologist, died on August 5, 2024, at 89. He is celebrated for cloning and sequencing the hepatitis B virus (HBV) genome and developing one of the first recombinant HBV vaccines. Professor at the Pasteur Institute and the University Paris VII (now University Paris Cité), Pierre Tiollais has played a key role in the application of molecular biology and genetic engineering in medical research, notably in the fight against HBV and human immunodeficiency virus (HIV). His work has helped saving millions of lives through vaccination campaigns. Pierre Tiollais was also renowned for his benevolent mentorship and commitment to the scientific community.Pierre Tiollais, médecin et biologiste français, est décédé le 5 août 2024 à l’âge de 89 ans. Il a marqué l’histoire de la médecine par sa contribution au clonage et au séquençage du génome du virus del’hépatite B (VHB), ainsi que par le développement d’un des premiers vaccins recombinants contre ce virus. Professeur à l’Institut Pasteur et à l’Université Paris VII (maintenant Université Paris Cité), il a joué un rôle clé dans l’utilisation de la biologie moléculaire et du génie génétique, notamment dans la lutte contre le VHB et le virus de l’immunodéficience humaine (VIH). Son travail a contribué à sauver des millions de vies humaines grâce à des campagnes de vaccination. Pierre Tiollais était aussi reconnu pour son mentorat bienveillant et son engagement au service de la communauté scientifique
Cartographie des infections par les herpèsvirus et les papillomavirus humains en France : une perspective Bayésienne moderne
No full textIn 1834, Charles Picquet created the very first choropleth map related to infectious disease in France, reporting cholera mortality rates by borough in Paris. Just a few years later, in 1839, Joseph-François Malgaigne published a choropleth map showing the incidence of hernia at the district level across metropolitan France, using routinely collected data. These maps stand as the earliest examples of descriptive disease mapping for France, preceding John Snow's 1854 map of the cholera outbreak in Soho, London. This dissertation built upon Picquet's and Malgaigne's descriptive legacy and revamped it with modern statistical methods. Nearly two centuries later, continuing the tradition of the 19th-century Paris School of medical statistics, the studies in this dissertation aimed to explore the spatial heterogeneity of three major sexually transmitted viruses in France: herpes simplex virus 1 (HSV-1) and 2 (HSV-2) and human papillomavirus (HPV).These viruses are responsible for a major public health burden. HSVs cause lifelong infections with symptomatic conditions like cold sores and genital herpes. Meanwhile, Human Papillomavirus (HPV) is responsible for nearly all cases of cervical cancer. Despite the serious consequences of these infections, France currently lacks a dedicated information system specifically designed for large-scale epidemiological surveillance of these viruses. This dissertation aimed to address this gap by providing various maps related to these infections. To do so, it relied on routinely collected data from a nationwide network of medical laboratories. Data indexed across high-dimensional domains, such as those of interest in this dissertation, often suffer from sparse sample sizes, possibly preventing the computation of metrics of interest. While not always preventing their calculation, this sample sparsity can introduce substantial uncertainty and variability in their estimation. In addition, when data are not exchangeable, such as when they are labelled across space or time, specific classes of statistical approaches must be used. To answer these concerns, all studies reported in this dissertation relied on Latent Gaussian Models. This large class of models enables encoding conditional dependencies between data points. It also allows for performing statistical smoothing, thereby mitigating the issue of sparse sampling. Chapter 1 focuses on estimating the seroprevalence of HSV-1 and HSV-2 infections in France. This type of data provides antibody levels for a target pathogen, which inform about past infection status. This chapter also studies the seroprevalence of three other human herpes viruses that are of secondary interest in this dissertation: Varicella-zoster virus, Epstein-Barr virus, and Cytomegalovirus. Chapter 2 aims to study the prevalence of oncogenic HPV in metropolitan France. Its secondary aim is to compare how different sources of data impact the estimate of infection prevalence. It does so by comparing tests performed as part of the French organised screening programme and tests performed by females following a referral from their healthcare provider or following a spontaneous decision. Chapter 3 looks at the variation of the proportion of genital ulcer diseases (GUDs) caused by HSV-1 and HSV-2 in metropolitan France. It suggests that, given the identified spatial gradients, the available literature from France may overestimate the share of genital herpes (GUDs positive for HSV-1 or HSV-2) due to HSV-2, because most past studies have restricted their sampling to Paris. Altogether, these studies provide novel information about the spatial patterns of HSV and HPV infections and the proportion of genital ulcer diseases caused by HSVs. This information can be used as the bedrock for future epidemiological studies or to guide the design and implementation of spatially targeted interventions, such as increasing the screening frequency for HPV.En 1834, Charles Picquet créa une carte choroplèthe indiquant le taux de mortalité dû au choléra par arrondissement à Paris. Quelques années plus tard, en 1839, Joseph-François Malgaigne publia une carte choroplèthe décrivant l'incidence de la hernie au niveau départemental en France métropolitaine, à partir de données collectées en routine. Ces cartes constituent les premières occurrences de cartographie descriptive de maladies pour la France et précèdent celle réalisée par John Snow en 1854, celle-ci étant pourtant généralement considérée comme la carte fondatrice de l'approche spatiale en épidémiologie. Près de deux siècles après les contributions pionnières de Picquet et Malgaigne, cette dissertation poursuit la tradition de l'École de statistique médicale de Paris du XIXe siècle, mise à jour par des méthodes statistiques modernes. Plus spécifiquement, les études rapportées dans cette dissertation visent à explorer l'hétérogénéité spatiale de trois virus sexuellement transmissibles, en France : les virus de l'herpès simplex 1 (HSV-1) et 2 (HSV-2) et le papillomavirus humain (HPV). Ces virus sont responsables d'un important fardeau de santé publique. Les HSV provoquent des infections à vie avec des manifestations symptomatiques telles que l'herpès génital, source d'une susceptibilité accrue au virus de l'immunodéficience humaine. Quant à HPV, il est responsable de la quasi-totalité des cas de cancer du col de l'utérus. Malgré le fardeau de santé publique des infections par ces virus, la France ne dispose pas aujourd'hui d'un système d'information dédié à la surveillance épidémiologique à grande échelle, populationnelle, de ces virus. Cette dissertation vise à combler les lacunes informationnelles découlant de cette absence en fournissant différentes cartes relatives à ces infections. Pour ce faire, elle s'appuie sur les données collectées en routine par un réseau national de laboratoires de biologie médicale. Les données indexées sur des domaines de grande dimension se caractérisent par une faible densité d'échantillonnage, ce qui rend difficile le calcul fiable des métriques d'intérêt. Bien qu'elle n'empêche pas toujours leur calcul, cette faible densité d'échantillonnage génère une incertitude et une variabilité substantielles dans leur estimation. En outre, lorsque les données sont non échangeables des approches statistiques spécifiques doivent être utilisées pour calculer correctement l'incertitude associée à chaque estimation. Pour répondre à ces préoccupations, les études décrites dans cette dissertation s'appuient sur des modèles gaussiens latents. Cette large classe de modèles permet d'encoder les dépendances conditionnelles entre les points de données. Elle permet également d'effectuer un lissage statistique, ce qui permet d'atténuer le problème de l'échantillonnage clairsemé. Le chapitre 1 est consacré à l'estimation de la séroprévalence des infections à HSV-1 et HSV-2 en France à partir de données sérologiques. Il étudie également la séroprévalence de trois autres herpèsvirus humains (varicelle-zona, Epstein-Barr et cytomégalovirus). Le chapitre 2 s'intéresse à la prévalence des HPV oncogènes en France métropolitaine. Il montre en particulier comment la source des données utilisées (dépistage organisé ou opportuniste) influence l'estimation de cette prévalence. Le chapitre 3 examine la variation spatiale de la proportion d'ulcérations génitales causées par HSV-1 et HSV-2. Il suggère que la littérature existante pourrait surestimer la proportion relative d'HSV-2, du fait d'un échantillonnage limité à la région parisienne. Ensemble, ces études fournissent de nouvelles informations sur la répartition spatiale des infections par HSV-1, HSV-2 et HPV. Ces informations peuvent servir de base à de futures études épidémiologiques ou guider la conception et la mise en œuvre d'interventions ciblées dans l'espace, telles que l'augmentation de la fréquence du dépistage HPV
Retinoic acid disrupts an NPM1c/ROS/SENP3/ARF oncogenic axis in acute myeloid leukemia
No full textInternational audienceNucleophosmin-1 (NPM1) is a nucleolar chaperone protein frequently mutated in acute myeloid leukemia (AML). ARF and Sentrin/SUMO Specific Peptidase 3 (SENP3) control NPM1 functions through dynamic SUMOylation/de-SUMOylation. Mutated NPM1 is an oncoprotein that exhibits an aberrant cytoplasmic localization (NPM1c) and disrupts PML/P53 signaling. Studies reported increased survival of patients with NPM1c AML when retinoic acid (RA) was added to chemotherapy or hypomethylating agents. Ex vivo, RA initiates NPM1c degradation, P53 activation and cell death. Yet, the molecular mechanisms involved remain elusive. Here we show that in NPM1c AML cell lines or patients’ blasts, NPM1c-triggered mitochondrial dysfunction and oxidative stress drive NPM1c stabilization through SENP3 upregulation. RA decreases mitochondrial ROS production, driving degradation of SENP3, ARF stabilization, PML-dependent NPM1c hyperSUMOylation followed by RNF4-dependent ubiquitination and degradation. Thus, the feedback loop stabilizing NPM1c protein can be interrupted by RA-triggered enhanced mitochondrial fitness, mechanistically explaining the benefit of RA in chemotherapy or hypomethylating agents-treated AMLs