Myocardial capacity of mitochondrial oxidative phosphorylation in response to prolonged electromagnetic stress

IntroductionMitochondria are central energy generators for the heart, producing adenosine triphosphate (ATP) through the oxidative phosphorylation (OXPHOS) system. However, mitochondria also guide critical cell decisions and responses to the environmental stressors.MethodsThis study evaluated whether prolonged electromagnetic stress affects the mitochondrial OXPHOS system and structural modifications of the myocardium. To induce prolonged electromagnetic stress, mice were exposed to 915 MHz electromagnetic fields (EMFs) for 28 days.ResultsAnalysis of mitochondrial OXPHOS capacity in EMF-exposed mice pointed to a significant increase in cardiac protein expression of the Complex I, II, III and IV subunits, while expression level of α-subunit of ATP synthase (Complex V) was stable among groups. Furthermore, measurement of respiratory function in isolated cardiac mitochondria using the Seahorse XF24 analyzer demonstrated that prolonged electromagnetic stress modifies the mitochondrial respiratory capacity. However, the plasma level of malondialdehyde, an indicator of oxidative stress, and myocardial expression of mitochondria-resident antioxidant enzyme superoxide dismutase 2 remained unchanged in EMF-exposed mice as compared to controls. At the structural and functional state of left ventricles, no abnormalities were identified in the heart of mice subjected to electromagnetic stress.DiscussionTaken together, these data suggest that prolonged exposure to EMFs could affect mitochondrial oxidative metabolism through modulating cardiac OXPHOS system

Modélisation électromagnétique des discontinuités uni-axiales (application à l'étude des circulateurs planaires et de la cellule GTEM)

La méthode variationnelle multimodale (MVM) est une méthode intégrale de modélisation électromagnétque très efficace pour analyser les discontinuités uni-axiales. Cette méthode est basée sur l'identification du champs électromagnétique de part et d'autre de la discontinuité associée à la définition du coulage entre modes via l'utilisation de fonctions d'essai. Ceci lui procure de très bonnes performances notamment en rapidité et précision. L'objectif de cette thèse c'est d'adapter l'utilisation de la MVM en association avec d'autres méthodes telles que la BEM ou la TRM au traitement de circuits pésentant des discontinuités uni-axiales peu conventionnelles à travers deux applications assez différentes. La première consistait en l'étude du comportement des circulateurs planaires en technologie micro-ruban à température cryogénique. La deuxième application, consistait à élaborer un modèle électromagnétique de la cellule GTEM.The multimodal variational method (MVM) is an electromagnetic modelling integral method which is very efficient in analysing uni-axial discontinuities. This method is based on the identification on the electromagnetic field on both sides of the discontinuity in association with the mode-coupling definition by using test functions. this provides it with very good performances particulary in terms of rapidity an precision. The objective of this thesis, is to adapt the use of the MVM in addition whith other methods like the BEM or the TRM to the treatment of circuits presenting a non-conventional uni-axial discontinuities through tow rather different applications. the first one onsisted of the study of the microstrip circulators behavior at cryogenic temperature. the second application , consisted in creating an electromagnetic model of GTEM cell.TOULOUSE-ENSEEIHT (315552331) / SudocSudocFranceF

ANALYSIS OF COMPLEX DISCONTINUITIES IN CIRCULAR WAVEGUIDES USING HYBRID FINITE ELEMENT METHOD AND MULTIMODAL VARIATIONAL METHOD

International audienc

Etude et conception de structures périodiques, type lignes de transmission non linéaires, pour des applications de multiplication de fréquences en bandes V

L'explosion des besoins en débits numériques des utilisateurs implique la mise en œuvre de techniques d'interconnexion de réseaux performantes. Les besoins de bande passante, à coût faible, nécessitent l'étude de nouveaux dispositifs de communication sans fils à des fréquences de plus en plus élevées. La bande de fréquences, dite bande V est une plage fréquentielle encore libre et qui présente l'avantage de limiter la propagation hertzienne à quelques centaines de mètres ce qui est bien adapté aux liaisons dites du "dernier kilomètre". La génération de fréquences au-delà de quelques dizaines de GHz, est basée sur l'utilisation de composants électroniques à résistance négative. L'inconvénient principal de cette solution est que la puissance générée diminue rapidement lorsque la fréquence de fonctionnement augmente. La solution alternative envisagée repose sur l'association d'un oscillateur et d'un multiplieur de fréquences micro-onde. La multiplication est obtenue grâce à des varactors. Leur association en réseaux périodiques concentre la puissance transmisse quelques fréquences. L'apparition de nouveaux varactors "symétriques" : les varactors hétéro structures (HBV) nécessitent une nouvelle approche des critères de choix des non-linéarités. Les performances fréquentielles de la structure de propagation sur laquelle seront répartis les varactors ont également fait l'objet d'une analyse. L'étude comparative des coefficients de propagation pour une ligne micro ruban, un guide d'onde coplanaire et une Fin-line a permis de mettre en évidence les avantages et inconvénients de chacune de ces structures autour de 60 GHz. Les définitions de nouveaux modèles électriques permettant la prise en compte des différentes pertes dans les structures périodiques ont pu être validé par des réalisations. L'étude de la répartition de la non-linéarité le long de la structure de propagation a également démontré l'intérêt des structures périodiques. L'ensemble des ces résultats a conduit à la définition d'une topologie de ligne de propagation non linéaire optimale qui multiplie une fréquence de 20 GHz par trois. Cette ligne repose sur une structure de guide d'onde co-planaire chargée périodiquement par des HBV avec un rendement de puissance de 2Q% pour une bande passante de plus de 30 %ln spite of high growth in telecommunications equipment performances, numerical information demands have never been so strong. The need of low cost bandwidth implies to study new wireless networks with higher frequencies. The V-band frequencies (circa 60 GR) corresponds to a non-allocated frequency range which main advantage is to be perfectly adapted for the last mile transmission between providers and users. Frequencies generation higher than tell GR is based on the use of negative resistances electronic components such as tunnel effect or Gunn effect. The micro-waves power generated by the oscillator directly depends from the negative resistance variation dynamics. However, the power generated reduces rapidly when frequency increases (1/f3 variation). A microwave frequency multiplier associated to the oscillator forms a good alternative. Non-linear components such as varactors allow harmonic generations. Furtherrnore, if we integrate them in periodical networks, the output power increases owing to the fact that the input frequency is concentrated in fewer harmonics. The aim of this PhD is to define structural and technological solutions that optimise frequency multiplier periodical networks (Periodically loaded non-linear transmission lines). The use of new heterostructure-barrier varactors (HBV's) implies a brand new approach of the NL varactors selection criteria. A new method allowing the comparison between the HBV non-linearity performances bas been designed. A comparative study of the propagation parameters of 3 linear transmission lines (micro-strip, coplanar wave guide and Fin-line) points out the pro and cons of each structure in the selected 60 GR frequency band. New electrical models taking into account the various losses in the periodical structures have also been design and realise. The study of the non-linearity distribution along the transmission line shows the advantage of the PL structure. Finally, these various results permit the design and realisation of a frequency tripler with 60 GR output frequency based on NL transmission line. This optimal line is a coplanar wave-guide transmission line periodically loaded by HBV's. Fourteen sections produce for this frequency tripler a 20% efficiency output, power for a 30% bandwidthCHAMBERY -BU Bourget (730512101) / SudocSudocFranceF

An Efficient Numerical Method to Analyze Discontinuity of Coaxial Cable

International audienc

Design of tri-band chiral graphene based terahertz patch antenna

International audienc

COMPLEX RECTANGULAR FILTER DESIGN USING HYBRID FINITE ELEMENT METHOD AND MODIFIED MULTIMODAL VARIATIONAL FORMULATION

International audienc