Hydrophobic double walled carbon nanotubes interaction with phopholipidic model membranes: 1H-, 2H-, 31P NMR and ESR study

The interactions of carbon nanotubes synthesized by catalytic chemical vapour deposition with phospholipidic bilayers, mimicking biological membranes, have been investigated using solid state 31P- and 2H NMR, 1H- and 31P NMR in liquids and ESR studies. It was found that carbon nanotubes can integrate the bilayer, depending on the overall cohesion of the membrane used. Whereas no direct interaction can be observed in small unilamellar vesicles or directly in the presence of short-chained phospholipids, carbon nanotubes incorporate into the membrane of multibilayers. The result is a significant 2–3 K lowering of the transition temperature in multibilayers of dimyristoyl lecithins, which is more markedly associated with increased fluidity in the most superficial part of the membrane below the transition temperature (292–300 K range). However, no ionophoric property was found on large unilamellar vesicles

IPR, Technology Transfer & Open Science: Challenges and Opportunities

The adoption of Open Science principles is necessary in order to ensure the best use and greatest impact of the investments put into research and innovation in Europe. This “IPR, Technology Transfer & Open Science” workshop was a one day meeting, gathering stakeholders research and innovation ecosystems to ask whether frictions between the IPR laws regulating the freedom of movement of knowledge and the Open Science principles could challenge the progression of Open Science. The workshop aimed to bring together a wide range of expertise to answer the following questions: ● How do you strike the right balance between IPR protection and Open Science? ● How do you achieve the proper balance between the need to freely access data and the need for copyright protections? ● What is the best governance structure and copyright model for the future European Open Science Cloud to be launched in the next 18 months? These three questions were addressed in three separate sessions: Session 1 – The Interplay between Open Science Policy and IPR Session 2 – The Impact of IPR on Open Data Session 3 – The Impact of IPR and Privacy Rules on Research Data Infrastructures andJRC.I.4-Intellectual Property and Technology Transfe

Carbon nanotubes induce inflammation but decrease the production of reactive oxygen species in lung

With the rapid spread of carbon nanotubes (CNTs) applications, the respiratory toxicity of these compounds has attracted the attention of many scientists. Several studies have reported that after lung administration, CNTs could induce granuloma, fibrosis, or inflammation. By comparison with the mechanisms involved with other toxic particles such as asbestos, this effect could be attributed to an increase of oxidative stress. The aim of the present work was to test this hypothesis in vivo. Mice were intranasally instilled with 1.5 mg/kg of double walled carbon nanotubes (DWCNTs). Six, 24, or 48 h after administration, inflammation and localisation of DWCNTs in lungs were microscopically observed. Local oxidative perturbations were investigated using ESR spin trapping experiments, and systemic inflammation was assessed by measuring the plasma concentration of cytokines TNF-α, IL-1α, IL-1β, IL-6, IGF-1, Leptin, G-CSF, and VEGF. Examination of lungs and the elevation of proinflammatory cytokines in the plasma (Leptin and IL-6 at 6 h) confirmed the induction of an inflammatory reaction. This inflammatory reaction was accompanied by a decrease in the local oxidative stress. This effect could be attributed to the scavenger capability of pure CNTs

NEAT: un télescope spatial pour détecter des exoplanètes proches par astrométrie

With the present state of exoplanet detection techniques, none of the rocky planets of the Solar System would be discovered, yet their presence is a very strong constraint on the scenarios of formation of planetary systems. Astrometry, by measuring the reflex effect of planets on their central host stars, lead us to the mass of planets and to their orbit determination. This technique is used frequently and is very successful to determine the masses and the orbits of binary stars. From space, it is possible to use differential astrometry around nearby Solar-type stars to detect exoplanets down to one Earth mass in habitable zone, where the sensitivity of the technique is optimal. Finding habitable Earths in the Solar neighborhood would be a major step forward for exoplanet detection and these planets would be prime targets for attempting to find life outside of the Solar System, by searching for bio-markers in their atmospheres.A scientific consortium has formed to promote this kind of astrometric space mission. A mission called NEAT (Nearby Earth Astrometric Telescope) has been proposed to ESA in 2010. A laboratory testbed called NEAT-demo was assembled at IPAG, its main goal is to demonstrate CCD detector calibration to the required accuracy. During my PhD, my activities were related to astrophysical aspects as well as instrumental aspects of the mission. Regarding the scientific case, I compiled a catalog of mission target stars and reference stars (needed for the differential astrometric measurements) and I estimated the scientific return of NEAT-like missions in terms of number of detected exoplanets and their parameter distributions. The second aspect of the PhD is relative to the testbed, which mimics the NEAT telescope configuration. I am going to present the testbed itself, the data analysis methods and the results. An accuracy of 3e-4 pixel was obtained for the relative positions of artificial stars and we have determined that measures of pixel positions by the metrology is currently limited by stray light.Dans l’état actuel des techniques de détection des exoplanètes, aucune planète tellurique du Système Solaire ne pourrait être découverte et pourtant leur présence est une contrainte très forte sur les scénarios de formation des systèmes planétaires. L’astrométrie, en mesurant l’effet réflexe des planètes sur leur étoile centrale, permet de remonter à la masse des planètes et aux paramètres orbitaux. C'est une technique très utilisée pour la détermination des masses et des orbites des étoiles binaires et couronnée de succès. Depuis l'espace, il est possible d'utiliser l'astrométrie différentielle autour des étoiles proches de type solaire pour détecter leurs exoplanètes à partir d'une masse terrestre en zone habitable, là ou la sensibilité de cette technique est optimale. Trouver des Terres habitables au voisinage du système solaire constituerait une avancée majeure en terme de détection d'exoplanètes et ces planètes seraient des cibles de 1er choix pour tenter de détecter de la vie au delà du système solaire, en cherchant des bio-marqueurs dans leur atmosphère.Un consortium scientifique s'est formé pour promouvoir une telle mission spatiale astrométrique. Une mission appelée NEAT (Nearby Earth Astrometric Telescope) a été proposée à l'ESA en 2010. Un banc de test appelé NEAT-demo a été assemblé à l'IPAG, son but principal est de démontrer la calibration du détecteur CCD à la précision requise. Mes activités pendant la thèse se sont portées à la fois sur les aspects astrophysiques et instrumentaux de la mission. En ce qui concerne le cas scientifique, j'ai établi un catalogue des étoiles cibles de la mission et des étoiles de référence (pour la mesure astrométrique différentielle), puis estimé le retour scientifique d'une mission spatiale telle que NEAT en terme de nombre d'exoplanètes détectées et de la distribution de leurs paramètres. Le second volet de la thèse est centré autour du banc de test, qui imite la configuration du télescope spatial NEAT. Je vais présenter le banc lui-même, les méthodes d'analyse des données et les résultats obtenus. Une précision de 3e-4 pixel a été obtenue sur les positions relatives des étoiles artificielles et nous avons déterminé que la mesure de position des pixels par la métrologie est limité par la lumière parasite

NEAT : un télescope spatial pour détecter des exoplanètes proches par astrométrie

With the present state of exoplanet detection techniques, none of the rocky planets of the Solar System would be detected and indeed their presence is a very strong constraint on the scenarios of the formation of planetary systems. Astrometry by measuring the reflex effect of planets on their central host stars, lead us to the mass of planets and to their orbit determination. This technique is used frequently and is very successful to determine the masses and the orbits of binary stars. However it is necessary to go to space to reach the precision required to detect all planets down to the telluric regime.We are proposing a mission to ESA in the framework of the call for M3 mission in the Cosmic Vision plan whose objective is to make a full census of all exoplanets in our Solar neighborhood. The objectif is to use differential astrometry to complete the measurements obtained by other techniques in order to lower the threshold of detection and characterization to the level of an Earth mass in the habitable zone of each system. We want to explore in an exhaustive manner all solar-type stars (FGK spectral type) up to 20pc from the Sun. The satellite concept is based on formation flying technology with a satellite carrying a single primary mirror and another satellite carrying the focal plane. The measure is done using laser metrology using interferometry.The topic of the thesis consists in making progress on the definition of the science case and on the specification of the instrument and the observing procedures. Concerning the science case, an optimized observing strategy has to be defined to exhaustively detect and characterize all planetary systems in the solar neighborhood. Using numerical simulations, the student will establish a strategy for data reduction that allows him to fit all orbital parameters of the systems. A participation to the computation of error budget of the instrument and to the definition of observing modes is expected too. The candidate can also carry out performance tests using existing testbeds or developing new ones. This thesis will take place in the framework of the European collaboration on this topic and contacts will be made with our JPL colleagues who master the metrology technique.Dans l'état actuel des techniques de détection des exoplanètes, aucune planète tellurique du Système Solaire ne pourrait être détectée et pourtant leur présence est une contrainte très forte sur les scénarios de formation des systèmes planétaires. L'astrométrie, en mesurant l'effet reflex des planètes sur leur étoile centrale, permet de remonter à la masse des planètes et aux paramètres orbitaux. C'est une technique très utilisée pour la détermination des masses et des orbites des étoiles binaires et couronnée de succès. Il est nécessaire d'aller dans l'espace pour atteindre les précisions nécessaires pour détecter toutes les planètes jusqu'aux masses telluriques. Le Laboratoire est engagé dans un projet qui a été proposé à l'ESA dans le cadre de l'appel à mission M3 de Cosmic Vision et qui a pour objectif de recenser toutes les planètes de notre voisinage solaire. Le principe est d'utiliser l'astrométrie différentielle pour compléter les mesures obtenues par les autres techniques afin de descendre le seuil de détection et de caractérisation au niveau de la masse terrestre dans la zone habitable de chaque système. Nous voulons explorer de façon exhaustive toutes les étoiles de type solaire (type spectral FGK) jusqu'à 20pc de notre Soleil. Le concept du satellite repose en l'état actuel de l'étude sur du vol en formation avec un satellite portant le miroir et un satellite portant le plan focal. La mesure est faite par une métrologie à base interférométrique.Le sujet de la thèse consiste à avancer d'une part sur la définition du cas scientifique et d'autre part sur la spécification de l'instrument et des procédures d'observation. En ce qui concerne le cas scientifique, il s'agit d'établir une stratégie d'observation optimale pour recenser et caractériser de manière exhaustive tous les systèmes planétaires de notre voisinage. A l'aide de simulations numériques, l'étudiant pourra établir une stratégie de réduction des données permettant de remonter aux paramètres des orbites planétaires. Il s'agira aussi de participer à l'établissement du budget d'erreur de l'instrument et à la définition des modes d'observation. L'étudiant sera aussi mené à mettre en œuvre des tests de performance de la mesure dans le cadre d'une étude expérimentale. Cette thèse se déroulera dans le cadre de la collaboration européenne sur le sujet et des contacts seront aussi tissés avec nos collègues du JPL qui maitrisent la métrologie

NEAT : un télescope spatial pour détecter des exoplanètes proches par astrométrie

With the present state of exoplanet detection techniques, none of the rocky planets of the Solar System would be detected and indeed their presence is a very strong constraint on the scenarios of the formation of planetary systems. Astrometry by measuring the reflex effect of planets on their central host stars, lead us to the mass of planets and to their orbit determination. This technique is used frequently and is very successful to determine the masses and the orbits of binary stars. However it is necessary to go to space to reach the precision required to detect all planets down to the telluric regime.We are proposing a mission to ESA in the framework of the call for M3 mission in the Cosmic Vision plan whose objective is to make a full census of all exoplanets in our Solar neighborhood. The objectif is to use differential astrometry to complete the measurements obtained by other techniques in order to lower the threshold of detection and characterization to the level of an Earth mass in the habitable zone of each system. We want to explore in an exhaustive manner all solar-type stars (FGK spectral type) up to 20pc from the Sun. The satellite concept is based on formation flying technology with a satellite carrying a single primary mirror and another satellite carrying the focal plane. The measure is done using laser metrology using interferometry.The topic of the thesis consists in making progress on the definition of the science case and on the specification of the instrument and the observing procedures. Concerning the science case, an optimized observing strategy has to be defined to exhaustively detect and characterize all planetary systems in the solar neighborhood. Using numerical simulations, the student will establish a strategy for data reduction that allows him to fit all orbital parameters of the systems. A participation to the computation of error budget of the instrument and to the definition of observing modes is expected too. The candidate can also carry out performance tests using existing testbeds or developing new ones. This thesis will take place in the framework of the European collaboration on this topic and contacts will be made with our JPL colleagues who master the metrology technique.Dans l'état actuel des techniques de détection des exoplanètes, aucune planète tellurique du Système Solaire ne pourrait être détectée et pourtant leur présence est une contrainte très forte sur les scénarios de formation des systèmes planétaires. L'astrométrie, en mesurant l'effet reflex des planètes sur leur étoile centrale, permet de remonter à la masse des planètes et aux paramètres orbitaux. C'est une technique très utilisée pour la détermination des masses et des orbites des étoiles binaires et couronnée de succès. Il est nécessaire d'aller dans l'espace pour atteindre les précisions nécessaires pour détecter toutes les planètes jusqu'aux masses telluriques. Le Laboratoire est engagé dans un projet qui a été proposé à l'ESA dans le cadre de l'appel à mission M3 de Cosmic Vision et qui a pour objectif de recenser toutes les planètes de notre voisinage solaire. Le principe est d'utiliser l'astrométrie différentielle pour compléter les mesures obtenues par les autres techniques afin de descendre le seuil de détection et de caractérisation au niveau de la masse terrestre dans la zone habitable de chaque système. Nous voulons explorer de façon exhaustive toutes les étoiles de type solaire (type spectral FGK) jusqu'à 20pc de notre Soleil. Le concept du satellite repose en l'état actuel de l'étude sur du vol en formation avec un satellite portant le miroir et un satellite portant le plan focal. La mesure est faite par une métrologie à base interférométrique.Le sujet de la thèse consiste à avancer d'une part sur la définition du cas scientifique et d'autre part sur la spécification de l'instrument et des procédures d'observation. En ce qui concerne le cas scientifique, il s'agit d'établir une stratégie d'observation optimale pour recenser et caractériser de manière exhaustive tous les systèmes planétaires de notre voisinage. A l'aide de simulations numériques, l'étudiant pourra établir une stratégie de réduction des données permettant de remonter aux paramètres des orbites planétaires. Il s'agira aussi de participer à l'établissement du budget d'erreur de l'instrument et à la définition des modes d'observation. L'étudiant sera aussi mené à mettre en œuvre des tests de performance de la mesure dans le cadre d'une étude expérimentale. Cette thèse se déroulera dans le cadre de la collaboration européenne sur le sujet et des contacts seront aussi tissés avec nos collègues du JPL qui maitrisent la métrologie

Cell Patterning with Mucin Biopolymers

The precise spatial control of cell adhesion to surfaces is an endeavor that has enabled discoveries in cell biology and new possibilities in tissue engineering. The generation of cell-repellent surfaces currently requires advanced chemistry techniques and could be simplified. Here we show that mucins, glycoproteins of high structural and chemical complexity, spontaneously adsorb on hydrophobic substrates to form coatings that prevent the surface adhesion of mammalian epithelial cells, fibroblasts, and myoblasts. These mucin coatings can be patterned with micrometer precision using a microfluidic device, and are stable enough to support myoblast differentiation over seven days. Moreover, our data indicate that the cell-repellent effect is dependent on mucin-associated glycans because their removal results in a loss of effective cell-repulsion. Last, we show that a critical surface density of mucins, which is required to achieve cell-repulsion, is efficiently obtained on hydrophobic surfaces, but not on hydrophilic glass surfaces. However, this limitation can be overcome by coating glass with hydrophobic fluorosilane. We conclude that mucin biopolymers are attractive candidates to control cell adhesion on surfaces.European Commission (Marie Curie International Outgoing Fellowship for Career Development, “BIOMUC”)National Institutes of Health (U.S.) (NIH Grant 1R01GM100473)National Science Foundation (U.S.) (award number DMR-819762)National Science Foundation (U.S.) (NSF Grant OCE-0744641-CAREER)National Science Foundation (U.S.) (Award DMR-0819762)Samsung Scholarship FoundationMassachusetts Institute of Technology (Startup funds)Massachusetts Institute of Technology (Junior Faculty award

An experimental testbed for NEAT to demonstrate micro-pixel accuracy

NEAT is an astrometric mission proposed to ESA with the objectives of detecting Earth-like exoplanets in the habitable zone of nearby solar-type stars. In NEAT, one fundamental aspect is the capability to measure stellar centroids at the precision of 5e-6 pixel. Current state-of-the-art methods for centroid estimation have reached a precision of about 4e-5 pixel at Nyquist sampling. Simulations showed that a precision of 2 micro-pixels can be reached, if intra and inter pixel quantum efficiency variations are calibrated and corrected for by a metrology system. The European part of the NEAT consortium is designing and building a testbed in vacuum in order to achieve 5e-6 pixel precision for the centroid estimation. The goal is to provide a proof of concept for the precision requirement of the NEAT spacecraft. In this paper we give the basic relations and trade-offs that come into play for the design of a centroid testbed and its metrology system. We detail the different conditions necessary to reach the targeted precision, present the characteristics of our current design and describe the present status of the demonstration.Comment: SPIE proceeding