Equatorial waves in some CMIP5 coupled models (with stratosphere)

The Kelvin and the Rossby Gravity Waves (RGWs) packets that dominate the day to day variability in the low equatorial stratosphere (50hPa) are analyzed in 7 ESMs that participate to CMIP5 and that include a well resolved stratosphere. The results are compared to ERAI. Two models are also used to quantify better (i) the impact of the QBO on these waves (MPI-P and MPI-MR), and (ii) the impact of convection (IPSL-CM5A and CM5B)

A stochastic parameterization of the gravity waves due to convection and impact on the equatorial stratosphere

Model that includes a well resolved stratosphere. It is based on a stochastic approach, where an ensemble of monochromatic waves is built up, by launching few waves at each time step, and by cumulating the effect of these waves via an AR1 relation between the GWs tendency at a given time step and that at the next time step. Some properties of each waves are chosen randomly, like their wavenumbers and frequencies and with fixed probability distribution. Their amplitude nevertheless, is directly related to the precipitation, translating it in an heating rate and using linear theory to predict the amplitude of the waves such a heating can produce

Evaluation de stratégies thérapeutiques combinées basées sur l'utilisation de nanoparticules radioamplificatrices par un modèle cellulaire 3D

Dans l’arsenal thérapeutique contre le cancer, la radiothérapie (RT) occupe une place majeure. Utilisée pour plus d’un patient sur deux, cette stratégie reste limitée du fait des dommages collatéraux qu’elle induit sur les tissus sains et de la radiorésistance de certains cancers. Des stratégies thérapeutiques alternatives plus performantes sont donc nécessaires.Dans ce contexte, l’utilisation de nanoagents capables d’amplifier l’effet de la RT a été proposée. Leur couplage avec un faisceau d’ions lourds, plus sélectif et plus efficace que les RX conventionnels, constitue une solution aux perspectives intéressantes pour améliorer les traitements. Pour évaluer le potentiel de protocoles anticancéreux, le recours à des modèles précliniques est indispensable. A l’échelle in vitro, les cultures cellulaires monocouches sont traditionnellement utilisées mais apparaissent dépassées car elles échouent notamment à prédire l’effet du microenvironnement cellulaire.Le but de ma thèse était d’évaluer l’efficacité de stratégies combinant nanoparticules (NPs) et radiations en utilisant un modèle cellulaire optimisé dans ce but. Ce modèle in vitro, établi en trois dimensions (3D) inclut une matrice extracellulaire (ECM) à base de collagène. Un autre avantage majeur du système réside dans le contrôle de la concentration en oxygène à l’intérieur de l’échantillon, permettant de retrouver un niveau similaire à celui des tumeurs normoxiques et hypoxiques.J’ai d’abord mis au point les méthodes expérimentales permettant de préparer ce modèle de façon reproductible puis une caractérisation a été effectuée grâce à des méthodes de microscopie spécifiques. J’ai montré que des méthodes d’analyse classiques peuvent être employées pour étudier les réponses cellulaires aux traitements. Ce modèle in vitro 3D a ensuite été utilisé avec succès dans le cadre d’un essai clinique de traitement basé sur l’utilisation de NPs de Gadolinium (AGuiX®) combinées à de la radiothérapie externe (X - 6 MV) et de la curiethérapie (ϒ - 662 kV). Ces travaux montrent que ces NPs amplifient de 15% l’effet des RX (à 1.8 Gy) et de 30% l’effet des ϒ (à 5.25 Gy). La méthode développée pour quantifier l’enrichissement des NPs dans les tumeurs de patients à partir des images IRM, ainsi que les fractions de survie cellulaire obtenues sont des pré-requis importants au développement de nouveaux outils dosimétriques capables de calculer des distributions de dose en présence de NPs.Une autre stratégie repose sur l’utilisation de nouveaux agents multimodaux, conçus pour administrer des molécules actives de façon ciblée dans la tumeur. Dans le cadre de mes travaux, j’ai évalué l’efficacité de nanoagents organométalliques (MOFs), véritables « nanocages » capables d’incorporer un agent anticancéreux comme la Gemcitabin. Des modèles cellulaires classiques (2D) et optimisés (3D) ont été utilisés pour évaluer l’efficacité de la combinaison de ces agents avec des irradiations par faisceaux d’ions carbone (290 MeV/uma) ou hélium (150 MeV/uma). Ces travaux ont permis de démontrer l’efficacité de cette combinaison, même en conditions hypoxiques, avec une amplification à 2 Gy de 45% à 55% selon le faisceau utilisé. L’utilisation du modèle 3D a par ailleurs permis de mettre en évidence la capacité de ces nanoparticules à migrer au sein de l’ECM et à être internalisées par les cellules. Grâce à ce travail, un nouveau type de nanoagents permettant d’améliorer les performances de la hadronthérapie a été mis en exergue.Ces travaux ont donc débouché sur l’optimisation d’un modèle in vitro 3D dont les caractéristiques permettent de prédire l’efficacité de traitements combinés, dans des conditions plus proches de celles des tumeurs tout en restant facile d’utilisation et reproductible. Il peut ainsi être utilisé en parallèle d’essais précliniques en vue d’évaluer rapidement l’efficacité d’un traitement, ou pour estimer le potentiel de nouveaux nanoagents en développement.Radiotherapy (RT) plays a crucial role in the therapeutic arsenal against cancer. Used for more than 50% of patients, this strategy remains limited due to the collateral damage induced on healthy tissues and the radioresistance of some cancers. Thus, the development of alternative strategies of treatment remains a great challenge.In this context, the use of nanoagents capable of amplifying the effect of RT has been proposed. Their combination with particle therapy, which is more selective and more efficient than conventional XR, is a promising solution for improving the performances of cancer treatments. In this perspective, preclinical models are essential to evaluate the potential of new therapeutic strategies. For a rapid and easy evaluation, monolayer cell cultures are commonly used. These models, though, appear outdated as they fail to predict the effects of the cell environment.Thereby, the goal of my thesis was to evaluate the efficiency of strategies combining nanoparticles (NPs) and radiations using a three-dimensional cell model (3D) composed of an extracellular matrix (ECM) able to better reproduce the microenvironment and tumor features.A major advantage of the system is the control of the oxygen concentration inside the sample to mimic the oxygenation level in tumors (normoxic and hypoxic).I first developed the experimental methods to prepare this model and characterize it using specific microscopy methods. Classical methods were employed to quantify cell responses to treatments.The 3D model was then successfully used to evaluate a new protocol of treatment in parallel to a clinical trial. The treatment consists in the addition of Gadolinium-based NPs (AGuiX®) with external radiation (X-rays - 6 MV) and brachytherapy (ϒ - 662 kV).This work demonstrated the efficacy of NPs to amplify the effect of X-rays by 15% (at 1.8 Gy) and the effect of ϒ (at 5.25 Gy) by 30%. The method that we have developed to quantify the enrichment of NPs in the tumor from patients MR images as well as radiobiological results obtained are important prerequisites for the development of new dosimetric tools capable of calculating dose distributions in the presence of NPs. Another strategy of treatment is based on the use of new multimodal agents, designed to deliver and, potentially, control the release of active molecules in tumors. As part of my work, I have evaluated the efficacy of organometallic nano-agents (MOFs), "nanocages" capable of incorporating anti-cancer agents such as Gemcitabin. Classical 2D and new 3D cell models were used to evaluate the efficacy of these agents combined with carbon ions (290 MeV/uma) or helium ions (150 MeV/uma) radiations. This work demonstrated the efficacy under normoxic and hypoxic conditions, with an amplification at 2 Gy of 45% to 55% depending on the irradiation beam. Thanks to the 3D model, it was also established that these new NPs migrate through the ECM and penetrate into the cells. Finally, this work highlighted a new type of nanoagent that improves the performances of particle radiation treatment.In summary, this work resulted in to the production of a 3D in vitro model whose characteristics allow predicting the effectiveness of combined treatments under conditions closer to those of tumors while remaining easy to use and reproducible. It can be used in parallel with preclinical trials to rapidly assess the efficacy of a treatment or to estimate the potential of new nanoagents

Flourishing

The city of Bruxl is entering a period of strict quarantine: any trade of seeds is now forbidden because a mutated fungus has been detected in the city’s crops. Quarantines are so common these days that people do not offer much resistance anymore. Our story follows the travel of Rob’, a native of Bruxl who grew up and lives in Madrid. S·he is deeply concerned with what s·he sees as the beginning of a widespread privatization of seeds. S·he sets off to Bruxl in order to bring some free and reproducible seeds to counter the prohibition. The journey between the two cities is a long and exhaustive one: Rob rides per bike and embarks on ships along the remaining commercial routes of Western Europe. Along the way, the story unfolds this young idealist’s hopes of spreading his know-how about the reproduction of domesticated plants in a world where honey-bearing insects have almost disappeared. In parallel it tracks the evolution of the situation in Bruxl where the fungus invades all the monocultures, as well as the news Rob receives from per twin sister, who lives in Bruxl and is now in love with a technophile young man from the uptown neighborhoods.Online Exhibitioninfo:eu-repo/semantics/publishe

Multiplier les possibles :outiller l'imaginaire par le jeu

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2061, un jeu pour outiller l’imaginaire et produire des récits du futur

Nous proposons dans cette contribution de revenir sur le processus d’élaboration d’un jeu narratif, dont le titre provisoire est 2061, et qui a pour objectif de développer la capacité des joueurs à fabriquer des récits du futur. À l’origine du projet, le Forum des Vies Mobiles, un centre de recherches prospectives sur la mobilité, souhaitait faire appel à une équipe composée d’artistes et de chercheur.e.s afin de réaliser une enquête portant sur l’imaginaire des jeunes quant aux mobilités futures, autant virtuelles (NTIC) que physiques (déplacements), dans un avenir sous forte pression écologique, où le poids énergétique des infrastructures liées à ces mobilités serait devenu un véritable enjeu de société au quotidien. Il s’agissait de proposer une restitution qui rende sensibles et visibles les résultats sortis de cette enquête, d’où le caractère multidisciplinaire de notre équipe de recherche. Plutôt que la seule restitution, ce sont les méthodes d’enquête mêmes que notre collectif, Æ coop, a voulu repenser. Nous avons fait le pari de nous éloigner au maximum d’une enquête sociologique de type classique quant aux aspirations des jeunes. Nous avons également directement écarté l’idée selon laquelle la question des modes de vie des jeunes à l’aune d’un avenir sous pression environnementale devait être posée à partir des renoncements qu’ils ou elles seraient prêts à envisager. Le projet que nous présentons ici, depuis l’enquête qui lui a donné forme jusqu’au jeu 2061 qui en constitue le résultat, propose plutôt un outil pour équiper les imaginaires du futur dans un monde en crise.info:eu-repo/semantics/nonPublishe

radiochimie et chimie sous rayonnement vivant et santéComprendre et améliorer les effets cliniques de la hadronthérapie

International audienceCharged particles beams allowed to improve targeting and effectiveness of radiotherapy treatments. On the onehand, it reduces toxicities induced in the sensitive organs. On the other hand, it increases local control, in particularof radioresistant cancers. Better knowledge of the effects of linear energy transfer (LET), particularly at the Braggpeak, and of water radiolysis have advanced this treatment method. However, many scientific and technicalobstacles still need to be resolved to move towards personalized particle therapy (hadrontherapy) treatments.For example, the effectiveness of treatments can be further improved by associating nanoparticles with elevatedLET radiations. The current research ranges from particles physics and fundamental chemistry to clinical trialsinvolving different research teams worldwide.L’utilisation des faisceaux de particules chargées a amélioré à la fois la sélectivité et l’efficacité des traitements deradiothérapie. Ceux-ci permettent de réduire les toxicités induites dans les organes sensibles, et d’autre partd’augmenter le contrôle local des tumeurs, notamment au niveau des tumeurs radiorésistantes. De meilleuresconnaissances des effets du transfert d’énergie linéique (TEL), principalement au niveau du pic de Bragg, et de laradiolyse de l’eau ont fait progresser cette méthode de traitement. Cependant, de nombreux verrous scientifiqueset techniques doivent encore être levés pour aller vers des traitements de hadronthérapie plus personnalisés. Parexemple, l’efficacité thérapeutique peut encore être améliorée en associant l’utilisation de nanoparticulesmétalliques à celle de rayonnements de TEL élevé. Les domaines de recherche concernés vont de la physiquedes particules et la chimie fondamentale jusqu’aux essais cliniques, impliquant différentes communautés dechercheurs à l’international

Tropical variability and stratospheric equatorial waves in the IPSLCM5 model

International audienceThe atmospheric variability in the equatorial regions is analysed in the Earth System Model pre-industrial simulation done at IPSL in the framework of CMIP5. We find that the model has an interannual variability of about the right amplitude and temporal scale, when compared to the El-Niño Southern Oscillation (ENSO), but that is too confined to the western Pacific. At the intra-seasonal periods, the model variability lacks of large-scale organisation, and only produces one characteristic Madden-Julian Oscillation every 10 winters typically. At shorter time-scales and in the troposphere, the model has Rossby and Kelvin Convectively Coupled Equatorial Waves (CCEWs), but underestimates the Kelvin CCEWs signal on OLR. In the model stratosphere, a composite analysis shows that the Temperature and velocities fluctuations due to the Kelvin waves are quite realistic. In the model nevertheless, the stratospheric waves are less related to the convection than in the observations, suggesting that their forcing by the midlatitudes plays a larger role. Still in the model, the Kelvin waves are not predominantly occurring during the life cycle of the tropospheric Kelvin CCEWs, a behaviour that we find to be dominant in the observations. The composite analysis is also used to illustrate how the waves modify the zonal mean-flow, and to show that the model Kelvin waves are too weak in this respect. This illustrates how a model can have a reasonable Kelvin waves signal on the velocities and temperature, but can at the same time underestimate their amplitude to modify the mean flow. We also use this very long simulation to establish that in the model, the stratospheric equatorial waves are significantly affected by ENSO, hence supporting the idea that the ENSO can have an influence on the Quasi-Biennial Oscillation. © 2011 Springer-Verlag