X-ray microanalysis in STEM of short-term physico-chemical reactions at bioactive glass particles / biological fluids interface. Determination of O/Si atomic ratios

Short-term physico-chemical reactions at the interface between bioactive glass particles and biological fluids are studied and we focus our attention on the measurements of O/Si atomic ratio. The studied bioactive glass is in the SiO2-Na2O-CaO-P2O5-K2O-Al2O3-MgO system. The elemental analysis is performed at the submicrometer scale by STEM associated with EDXS and EELS. We previously developed an EDXS quantification method based on the ratio method and taking into account local absorption corrections. In this way, we use EELS data to determine, by an iterative process, the local mass thickness which is an essential parameter to correct absorption in EDXS spectra. After different delays of immersion of bioactive glass particles in a simulated biological solution, results show the formation of different surface layers at the bioactive glass periphery. Before one day of immersion, we observe the presence of an already shown (Si,O,Al) rich layer at the periphery. In this paper, we demonstrate that a thin electron dense (Si,O) layer is formed on top of the (Si,O,Al) layer. In this (Si,O) layer, depleted in aluminium, we point out an increase of oxygen weight concentration which can be interpreted by the presence of Si(OH)4 groups, that permit the formation of a (Ca,P) layer. Aluminium plays a role in the glass solubility and may inhibit apatite nucleation. After the beginning of the (Ca,P) layer formation, the size of the electron dense (Si,O) layer decreases and tends to disappear. After two days of immersion, the (Ca,P) layer grows in thickness and leads to apatite precipitatio

Incorporating BCNU wafers into malignant glioma treatment: European case studies

International audienc

Phase contrast electron microscopy: development of thin-film phase plates and biological applications

Phase contrast transmission electron microscopy (TEM) based on thin-film phase plates has been developed and applied to biological systems. Currently, development is focused on two techniques that employ two different types of phase plates. The first technique uses a Zernike phase plate, which is made of a uniform amorphous carbon film that completely covers the aperture of an objective lens and can retard the phase of electron waves by π/2, except at the centre where a tiny hole is drilled. The other technique uses a Hilbert phase plate, which is made of an amorphous carbon film that is twice as thick as the Zernike phase plate, covers only half of the aperture and retards the electron wave phase by π. By combining the power of efficient phase contrast detection with the accurate preservation achieved by a cryotechnique such as vitrification, macromolecular complexes and supermolecular structures inside intact bacterial or eukaryotic cells may be visualized without staining. Phase contrast cryo-TEM has the potential to bridge the gap between cellular and molecular biology in terms of high-resolution visualization. Examples using proteins, viruses, cyanobacteria and somatic cells are provided

Gammaknife radiosurgery for sporadic vestibular schwannomas : long term results and prognosis factors

Les schwannomes vestibulaires (SVs) sont des tumeurs bénignes issues d’une surproduction de myéline par les cellules de Schwann recouvrant le nerf vestibulaire qui représentent 8% des tumeurs intracrâniennes. Trois options sont proposées dans leur prise en charge : la surveillance clinique, la radiochirurgie, et l’exérèse microchirurgicale. La décision thérapeutique dépend de la symptomatologie, du volume tumoral, et de son évolution. La radiochirurgie Gammaknife est l’alternative offrant le meilleur rapport bénéfice/risque pour le traitement des SVs de faible à moyenne taille. Depuis 1992, plus de 4500 SVs ont été traités par radiochirurgie Gammaknife dans le service du Gamma-Unit de la Timone (AP-HM, Marseille). Les résultats de cette cohorte historique sont rapportés. Plusieurs problématiques sont soulevées : la méthode de volumétrie, les profils d’évolution volumétrique, la conservation d’audition à long terme, ainsi que la pertinence de la radiochirurgie pour les retraitements.Vestibular schwannomas (VSs) are slow-growing benign tumors originating from the Schwann cells of the vestibular nerve accounting for 8% of intracranial tumors. Three main options can be proposed in their management: observation, radiosurgery, and microsurgical resection. The initial therapeutic decision depends on the clinical symptoms, the volume of the tumor, and its evolution. Gammaknife radiosurgery is currently the main treatment option for small to medium-size VSs due to its high efficacy and low morbidity. Since 1992, more than 4500 VSs have been treated with Gammaknife radiosurgery in the Gamma-Unit of Marseille (AP-HM, la Timone). The results of this historical cohort are thus reported. Several issues are raised: the volumetry method, the patterns of volumetric dynamics, the long-term hearing preservation, as well as the relevance of radiosurgery for retreatment of VSs

Nanocaractérisation par spectroscopies d'émission X et de pertes d'énergie des électrons des réactions physico-chimiques à l'interface verre bioactif / fluide biologique

Cette thèse concerne l'étude des matériaux bioactifs et de leurs propriétés de créer un environnement favorable à la régénération osseuse. Nous nous intéressons à l'étude locale des réactions physico-chimiques précoces se produisant à l'interface verre bioactif / milieu biologique. Les méthodes de caractérisation utilisées sont la microscopie électronique à transmission associée aux spectroscopies de dispersion d'énergie de photons X (EDXS) et de pertes d'énergie des électrons (EELS). Nous avons utilisé la spectrométrie EDXS avec la méthode de quantification de Cliff et Lorimer. Afin d'optimiser les corrections d'absorption pour les éléments légers, nous avons développé un système itéractif de corrections de l'absorption utilisant la valeur expérimentale de l'épaisseur relative locale de l'échantillon mesurée par EELS. Cela a permis de déterminer avec précision les rapports atomiques O/Si dans les différentes zones de l'échantillon. Pour conforter ces mesures, nous avons utilisé l'EELS qui par l'intermédiaire des structures ELNES sur le seuil L2,3 du silicium peut renseigner sur son environnement chimique. Ces deux approches nous ont permis de mettre en évidence l'existence de différentes couches périphériques à l'interface verre bioactif (A9) / fluide biologique (DMEM) : une couche en SiO2, une fine couche temporaire contenant des groupements Si(OH)4, qui permettent la fixation des ions Ca2+. Avec l'arrivée du phospore, nous aboutissons ainsi à la formation d'une couche riche en calcium et en phospore. Au fur et à mesure que cette couche précipite en une apatite, la couche contenant des groupements Si(OH)4 disparaît rapidement par repolymérisation sous la forme SiO2In this thesis we study bioactive materials and their properties to create a favourable environment for the osseous regeneration. More precisely, we are interested in the local and early physicochemical reactions, which occur at the interface between the bioactive glass and the biological environment. The characterisation methods used are transmission electron microscopy associated with energy dispersive X-rays spectroscopy (EDXS) and energy loss electron spectroscopy (EELS). We chose the Cliff and Lorimer method to quantify the elements by EDXS. To optimise the absorption corrections for the light elements, we developed an iterative process for absorption corrections using the experimental value of the local relative specimen thickness measured by EELS. Thus we determined precisely the O/Si atomic ratio in the different areas of the sample. To confirm these measurements, we used EELS to analyse the chemical environment of silicon by the study of the ELNES structures recorded on the L2,3 threshold of silicon. These two approaches allow to demonstrate the existence of many peripheral layers at the bioactive glass (A9) / biological fluid (DMEM) interface: a SiO2 rich layer, a fine temporary layer containing Si(OH)4 groups leading to bonds with calcium ions. Finally by the arrival of phosphorus groups, a calcium and phosphorus rich layer is formed. As this layer precipitates in an apatite, the fine layer containing of the Si(OH)4 groups disappears quickly by repolymerisation in SiO2.REIMS-BU Sciences (514542101) / SudocSudocFranceF

Optimisation d'un transformateur a courant continu pour le réglage fin de l'excitation d'une lentille magnétique supraconductrice «en boucle fermée»

The most simple method of creating small changes of electric current in superconducting magnetic lenses in the persistent mode is to use direct-current transformers. Iron-clad transformers with an air gap in the core are the most interesting ones because of their weak magnetic stray-field, linear response and small volume. Some optimised transformers are presented and their calculated performances are confirmed experimentally.Pour créer des petites variations de courant électrique dans des lentilles magnétiques supraconductrices fonctionnant en boucle fermée le plus simple est d'utiliser un transformateur à courant continu. Le calcul et l'optimisation des diverses solutions possibles montrent que les transformateurs comportant un circuit magnétique avec entrefer sont les plus intéressants tant du point de vue du champ magnétique parasite créé qui est très faible, que de leur réponse qui est linéaire ou de leurs dimensions qui sont très réduites. Quelques transformateurs optimisés sont présentés et leur performances calculées sont vérifiées expérimentalement