Laboratoire Interdisciplinaire de Physique

Agenda

• Vendredi 7 octobre 2016 14:00-18:00 -

  [Soutenance de Thèse] Diane Bienaimé

  Résumé :

  Embolie dans les plantes : Dynamique de l’invasion d’air dans des réseaux hydrauliques naturels et artificiels sous pression négative

  
  Pour assurer le transport de la sève des racines vers les feuilles, les plantes vasculaires génèrent de très fortes dépressions dans le liquide, pouvant atteindre -200 bar, au niveau des feuilles. Cette dépression « tire » sur la colonne d’eau contenue dans l’appareil vasculaire de l’arbre. La cohésion de l’eau maintient la sève sous forme liquide. Cet état métastable peut se rompre : des bulles de cavitation apparaissent. Elles créent un « bouchon » d’air dans le réseau hydraulique de la plante et gênent la circulation de la sève. C’est ce que l’on appele l’embolie. Si ce phénomène se généralise, il peut provoquer la mort de la plante. Ce travail de thèse est consacré à ’invasion d’air dans des réseaux hydrauliques naturels ou artificiels initialement à pression négative. Nous avons d’abord étudié l’embolie dans les feuilles. Nous avons développé une technique novatrice permettant de relever la propagation spatiale de l’embolie dans le réseau hydraulique des feuilles. Nous montrons que l’embolie, quelque soit l’espèce, se propage par à-coups des plus grosses nervures aux plus petites. Afin de comprendre les lois physiques sous-jacentes, nous utilisons deux systèmes modèles. Nous réalisons d’abord des réseaux artificiels dans un hydrogel reproduisant les caractéristiques de la circulation de la sève ascendante. Après la relaxation de la tension dans le réseau par l’apparition de la bulle, nous observons des oscillations de surface et une croissance lente de la bulle, liée à l’évacuation de l’eau à travers l’hydrogel. Cette croissance peut atteindre un régime quasi-stationnaire. Ce systèmes ne nous permettant pas de reproduire toutes les caractéristiques géométriques du xylème, nous présentons une modélisation informatique reposant sur l’analogie entre réseaux hydrauliques et électrocinétique. Nous reproduisons les caractéristiques du xylème dans lequel circule la sève : les éléments conducteurs sont reliées par les ponctuations, des valves protégeant la plante de l’embolie. Nous retrouvons les à-coups caractéristiques de la propagation de l’embolie dans les feuilles. Enfin, nous discutons l’application des résultats précèdents dans le cas du bois et nous présentons quelques résultats obtenus sur du pin sylvestre.

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• Lundi 10 octobre 2016 14:00-17:30 -

  [ PhD Defence] Siddhartha Varma

  Résumé :

  Stimuli Responsive Polymer Brushes for On-chip Cell adhesion control

  
  The aim of my Ph.D thesis was to design stimuli responsive polymer brushes in order to control the dynamic cell-substrate adhesive interactions.
  For this purpose, we used Atom transfer radical polymerization (ATRP) and Activators Regenerated by electron Transfer (ARGET)-ATRP in order to prepare thermo-responsive poly (N-isopropylacrylamide) (PNIPAM) brushes. We applied both the methods under varying surface densities and polymerization times, and the kinetics of the brush growth using these protocols was investigated. A well controlled chain growth was reported under ARGET-ATRP protocol, in contrast to the ATRP method. The above tested protocol was used to grow PNIPAM brushes that were patterned via deep UV photo-ablation strategy to design thermo-responsive patterned substrates for protein adsorption studies. The substrates showed excellent adhesive properties and re-usability with long term storage capacity.
  The conformational changes of PNIPAM brushes, grown via ARGET-ATRP protocol, were investigated using an original set-up based on Reflection Interference Contrast Microscopy (RICM). RICM allowed us to probe the optical response of the brushes, as a function of the brush grafting density and chain length, by models based on the brush density profile, making it an interesting tool for brush characterization. The results provided a unique evidence for non-uniform structural changes within the brush thickness when the solvent temperature was varied across the Lower critical solution temperature (LCST) of the polymer. RICM was employed to achieve the challenging task of estimating the molecular parameters of the brush and understanding the physical origin of the phenomenon of thermal hysteresis in a polymer brush.
  Stimuli responsive polymers, sensitive to non-invasive stimuli such as temperature and light, were synthesized with an aim to address dynamic single cell adhesion studies at their physiological conditions. Free Radical Polymerization and ARGET-ATRP Protocol were used to design two photo-thermo responsive poly (DMA-AZAA) and poly (DMA-NIPAM-AZZAm) polymers. The conformational changes of the designed polymers were investigated at length by varying the overall composition of monomers in the system. The solution of the poly (DMA-NIPAM-AZAAM) Ter-polymer showed a sharp LCST at 37°C that could be reversibly switched under light irradiation, making it compatible for cell adhesion studies.

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• Jeudi 13 octobre 2016 14:00-17:00 -

  [PhD defence] Rachel Genthial

  Résumé :

  Caractérisation du réseau lacuno-canaliculaire osseux par microscopie optique.

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• Vendredi 28 octobre 2016 13:30-17:30 -

  [PhD Defence] Mariana Verezhak

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• Jeudi 10 novembre 2016 14:00-17:00 - Chen Liu

  [PhD defence] Chen Liu

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• Vendredi 2 décembre 2016 14:00-18:00 - Sofia Biagi

  [PhD defense] Sofia Biagi

  Résumé : (Etude mésoscopique du glycocalyx endothélial et de son interaction avec le sang
  Une brosse de polymère est une matrices dense de macromolécules greffées à une surface donnée. Au-delà des brosses sythétiques réalisées en laboratoire, on trouve des exemples très variés dans la nature : un eexemple emblématique est le glycocalyx endothélial, décorant la surface interne des vaisseaux sanguins des mammifères. L’interaction de cette structure avec le plasma et les cellules sous écoulement n’est encore que très partiellement explorée.
  La présente thèse propose, grâce à des simulations de "Dissipative Particle Dynamics", un modèle coarse-grained pour une analyse auto-cohérente d’une brosse polymérique dense sous écoulement parabolique. Cette étude mésoscopique met en évidence l’importance des effets collectifs entre molécules, entraînée par l’hydrodynamique, et propose des nouvelles interprétations à la phénoménologie du système brosse-écoulement.
  Des résultats préliminaires sont également produits pour l’interaction sous écoulement entre un objet mésoscopique déformable (prototype d’un globule rouge) et les polymères greffés.)

  Lieu : Salle de conférences - LIPhy

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• Vendredi 16 décembre 2016 14:00-17:30 - Laure Laforgue

  [PhD defense] Laure Laforgue

  Résumé :

  Migration de cellules cancéreuses dans des gels de collagène 3D Au cours du développement du cancer, la migration des cellules cancéreuse en 3D joue un rôle

  
  essentiel dans le processus de dissémination des métastases. L ?étude de la migration cellulaire dans des matrices 3D ainsi que les conséquences induites sur cette matrice sont actuellement étudiées par plusieurs équipes de recherche.
  Notamment, la réorganisation de la matrice extracellulaire et plus précisément les déplacements des fibres de la
  matrice induits par les forces que la cellule exerce sont des études en plein essor.
  Nous avons étudié comment les cellules cancéreuses migrent dans des gels 3D en utilisant du collagène et de la
  fibronectine pour mimer la matrice extracellulaire des tissus. Nous avons utilisé un microscope confocal afin de visualiser le cytosquelette d ?actine des cellules en fluorescence et les fibres de collagène en réflexion. Dans ce travail, nous avons utilisé différentes concentrations de collagène et des lignées cellulaires d ?invasivités différentes. A partir des films 3D obtenus en microscopie, nous avons déterminé la vitesse et la persistance des cellules cancéreuses en fonction de leur invasivité et de la concentration de collagène. La vitesse augmente avec l ?invasivité cellulaire et
  diminue avec l ?augmentation de la concentration en collagène. La persistance ne dépend que de la concentration en collagène et décroit avec celle-ci. Nous avons également calculé les champs de déplacement des fibres de collagène à l ?aide d ?un programme de corrélation de volume. Nous avons pu étudier ces champs de déplacement en fonction du type de migration de la cellule, de l ?invasivité cellulaire et de la concentration en collagène des gels. Nous avons montré que les normes de vecteurs de déplacement augmentent avec l ?invasivité cellulaire et diminuent avec l ?augmentation de concentration en collagène. Enfin, ces champs de déplacement nous ont permis de déterminer les étapes des migrations mésenchymateuse et amiboïde en 3D. Nous avons découvert 5 étapes pour la migration
  mésenchymateuse correspondant au repos de la cellule, à la création d ?une extension membranaire, à l ?adhésion de
  la cellule aux fibres, au détachement de l ?arrière du corps cellulaire afin de permettre à la cellule de migrer et à la
  dissolution de l ?adhésion cellule/fibre. 4 étapes ont été déterminées pour la migration amiboïde et correspondent
  au repos de la cellule, à la création d ?une extension membranaire, au déplacement de la cellule en poussant sur son
  environnement et à la rotation de la cellule. Ces étapes associées à des champs de déplacement sont en accord avec
  la littérature et nous avons pu mettre en évidence de nouvelles étapes comme la rotation de la cellule dans la
  migration amiboïde.
  Ces résultats permettent de mieux comprendre comment se déroule la migration des cellules cancéreuses dans
  une matrice extracellulaire.

  Lieu : LIPhy Salle de conférence

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• Jeudi 26 janvier 2017 14:00-16:30 - Salima Rafaï

  [HDR] Salima Rafaï - Suspensions actives en écoulement

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• Mercredi 15 mars 2017 14:00-17:30 - Matthieu Martin

  [PhD] Etude des processus de concentration et de dispersion d’une suspension de micro-algues

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