Études des réactions primaires en solutions par la radiolyse pulsée picoseconde

Après la découverte des rayonnements ionisants et leurs effets chimiques, il était important d étudier et de comprendre les mécanismes de formations des radicaux libres et des produits moléculaires caractérisés par leurs courtes durées de vie. Ceci a encouragé les groupes de recherches à développer leurs outils pour qu ils puissent réaliser ces études. De nos jours la radiolyse impulsionnelle se manifeste comme un outil fondamental permettant de sonder les effets chimiques ainsi que les mécanismes réactionnels dans le milieu étudié.Le laboratoire de Chimie Physique d Orsay LCP est un laboratoire interdisciplinaire abritant la plateforme ELYSE qui est un centre de cinétiques rapides. Grâce au laser femtoseconde et à l accélérateur d électrons picoseconde, nous avons eu la possibilité, dans le domaine de la radiolyse, de remonter en temps, en étudiant les effets chimiques dans un milieu réactionnel, jusqu à ~ 5 ps.Nous nous sommes intéressés par les réactions primaires induites par les rayonnements ionisants en solution et ELYSE représentait l outil principal pour ces études. Les résultats obtenus concernent :- La détermination directe du rendement radiolytique du radical hydroxyle HO en fonction du temps à l échelle de la picoseconde ;- Etude de l effet direct du rayonnement ionisant sur les solutions aqueuses concentrées ainsi que la vérification de la réaction de transfert d électron ultrarapide entre le soluté et le trou positif H2O + issu lors de la radiolyse de l eau ;- Etude à température ambiante de la réaction de transfert d électron entre un électron solvaté (donneur d électron) et un soluté organique (accepteur d électron) en milieu visqueux ;- Etude à température ambiante de la solvatation de l électron dans l éthylène glycol et dans le propan-2-ol.Following the discovery of ionizing radiations and their chemical effects, it was important to study and comprehend the formation mechanisms of short lived free radicals and molecular products. In order to perform such studies, researchers and research groups worked on developing tools allowing both formation and detection of those species at short time scales. Nowadays, pulse radiolysis imposed itself as a fundamental and efficient tool allowing scientists to probe chemical effects as well as reaction mechanisms in studied media.The laboratoire de Chimie Physique d Orsay LCP is an interdisciplinary laboratory hosting the platform of fast kinetics known as ELYSE . Due to its femtosecond laser and its picosecond electron accelerator, we have the possibility to study chemical effects of ionizing radiations interaction with media at ultrashort times up to ~5 ps.Knowing that we are interested in primary reactions induced in aqueous media by ionizing radiations, ELYSE represents the essential tool in performing our studies. The obtained results concern:- First direct determination of hydroxyl radical HO radiolytic yield as function of time at picosecond time scale ;- Direct effect of ionizing radiation in highly concentrated aqueous solutions as well as investigation of the ultrafast electron transfer reaction between solute molecules and positive holes H2O + formed upon water radiolysis ;- Study at room temperature of electron transfer reaction between solvated electron (electron donor) and organic solutes (electron acceptors) en viscous medium ;- Study at room temperature of electron s solvation dynamics in ethylene glycol and 2-propanol.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF

Cutaneous reactions to carbamazepine in children with epilepsy

BACKGROUND: The main components in controlling and treating seizures are antiepileptic drugs (AEDs). Mostly, the systemic side effects of these drugs are regarded very important; however, these drugs can also cause serious mucocutaneous side effects. Carbamazepine is a drug which is used to treat epilepsy. Side effects of this drug can range from skin rash to toxic epidermal necrolysis (TEN) and Stevens-Johnson syndrome (SJS). The purpose of this study was to evaluate skin complications of carbamazepine in children with epilepsy.METHODS: This study was performed on 99 children, aged 2 months to 11 years, with the diagnosis of skin complications after taking carbamazepine. Records were examined and their initial profiles including their medical skin conditions and rashes were recorded within the checklist. Data were entered into SPSS software. Measures of central tendency and dispersion were achieved. Finally, the relationship between the drug and the cutaneous reactions of these patients was analyzed using the chi-square test.RESULTS: The most common complications among the patients were maculopapular lesions and skin erythroderma, with the prevalence of 37.4% for each. Other types of skin lesions included papules with 14.1%, macules with 8.1%, and SJS with 3.0%. A significant association (P = 0.02) between the types of the skin lesion and the dose of carbamazepine was observed; the more the dosage was, the more severe skin lesions were.CONCLUSION: The most common cutaneous reactions to carbamazepine were erythroderma and maculopapular rash in the patients. The findings of this study also revealed that the lack of drug compliance was of high importance

La Recherche en Chimie aux Frontières de la Connaissance

National audienceMixed research units are building blocks, flexible but permanent, in rapidly evolving fields of research. Several measures shape the activities of research teams and thus give rise to “poles of research”. They also help consolidate national networks, identify strong points, boost the sharing of top-level equipment and stimulate collaboration between academics and industrialists. Chemists’ diverse activities lie on a thematic continuum that reaches beyond disciplinary bounds and crisscrosses the industrial and academic spheres. The dichotomy between, on the one hand, the structure in terms of disciplines used by the authorities in charge and, on the other hand, the socioeconomic priorities set by funding agencies should enable scientists to pursue topnotch research. It should also lead to the emergence of new concepts corresponding to breakthroughs that will reshape chemistry in the future.L’Unité Mixte de Recherche est la brique élémentaire, souple et pérenne d’un paysage de la recherche en évolution rapide. De nombreux dispositifs viennent structurer l’activité de ces équipes pour faire émerger des pôles de recherche, consolider le maillage des réseaux nationaux, identifier les points forts, mutualiser des équipements de haut niveau et promouvoir les collaborations académiques et industrielles. La diversité de l’activité des chimistes se place dans un continuum thématique dépassant les frontières disciplinaires et traversant les mondes académiques et industriels. La dichotomie entre les structures disciplinaires de nos tutelles et l’affichage de défis socio-économiques par les agences de financement doivent permettre aux acteurs de mettre en œuvre des recherches de très haut niveau tout en favorisant l’émergence et la description de nouveaux concepts en rupture qui permettront de construire la chimie de demain

Aerobic Exercise and Scaffolds with Hierarchical Porosity Synergistically Promote Functional Recovery Post Volumetric Muscle Loss

Volumetric muscle loss (VML) is a composite loss of skeletal muscle tissue (greater than 20%) that heals with minimal muscle regeneration, substantial fibrosis, and subsequent functional deficits. Standard treatment, involving free functional muscle transfer and physical therapy, cannot restore full muscle function following VML. Tissue engineered scaffolds, 3D structural templates that mimic native extracellular matrix, are promising to enhance functional muscle formation and recovery. Bioprinted 3D scaffolds are engineered using bioinks, created from scaffolding material, cells, and growth factors, to replicate skeletal muscle architecture with precise control over their spatial deposition. METHODS: The present study evaluates a 3D-printed foam-like scaffold for the treatment of VML in a murine model. This colloidal foam-like scaffold was developed to have high porosity to improve tissue ingrowth, in contrast to dense polymeric scaffolds that routinely resulted in very poor tissue ingrowth, and sufficient stiffness to maintain its shape

Proprietes thermodynamiques d'agregats metalliques a faible nombre d'atomes en phase condensee : catalyse de transfert d'electron simulation du developpement photographique

SIGLECNRS T Bordereau / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

Formation et réactivité de la paire électron solvaté-métal alcalino-terreux bivalent dans le tétrahydrofuranne (étude par radiolyse impulsionnelle)

La réactivité des électrons solvates vis à vis des sels de magnésium et plus généralement dans le cas des alcalino-terreux n'avait jusqu'à présent jamais été étudiée. Or pour le magnésium, l'éventuelle formation de l'état de valence intermédiaire + I est important puisque sa nature et ses propriétés sont au coeur des modèles mécanistiques de la formation des réactifs de Grignard, ou organomagnésiens, au cours de laquelle le magnésium métallique (de valence 0) devient bivalent. Nous avons donc entrepris des séries d'expériences afin de caractériser cette espèce en faisant réagir le magnésium bivalent sous forme de sel (perchlorate et chlorure) avec un électron solvate issu de la radiolyse du solvant (le tétrahydrofuranne et d'autres solvants à titre de comparaison). Plus généralement l'étude a porté sur les alcalinoterreux dans le but de cerner les effets du cation au cours de cette réaction. Nous avons ainsi pu mettre en évidence, à la fois sur le plan expérimental et sur le plan théorique, la formation d'une paire d'ion cation - électron. La formation de cette paire ne fut mise en évidence que pour les perchlorates de métaux alcalino-terreux, puis nous avons observé sa disparition an bout de quelques centaines de nanosecondes selon une cinétique globalement de premier ordre. Ce transitoire, quel que soit le métal alcalino-terreux utilisé (Mg, Ca, Sr), possède un large spectre d'absorption composé de 2 bandes situées autour de 1000 nm qui indique plutôt la présence d'une paire d'ion que d'un cation monovalent. Les calculs de type SCF ont indiqué clairement qu'il s'agissait bien de la formation d'une paire. Cette paire cation - électron, bien que transitoire, possède une réactivité. Nous avons observé sa capacité à réduire des molécules aromatiques (biphényle, anthracène, chrysène, phénanthrène et tétracène) et nous avons ainsi pu déterminer son potentiel redox qui est situé entre -2,8 et -2,6 V. De même, nous avons mis en évidence la réduction de molécules d'halogénures d'alkyles (dérivés alkyliques, phényliques et benzyliques) par ces mêmes paires et la rupture de la liaison carbone - halogène qui correspond à une étape de la synthèse du réactif de Grignard. Dans tous les cas, nous avons déterminé les mécanismes et les cinétiques de ces différentes réactions.The reactivity of solvated electrons toward magnesium salts, and more generally, toward earth-alkaline metals has not yet been studied until those days. For magnesium, the formation of the unusual valence state is of interest because its nature and properties are at the center of mechanistics models on the formation of Grignard reagents, or organomagnesians, by which the metallic magnesium (valence 0) becomes divalent. We have conducted series of experiments in order to characterize this species by following the reaction of divalent magnesium salt (chloride or perchlorate) toward solvated electron generated by pulse radiolysis in tetrahydrofuran and some solvents for comparison. We showed experimentally and theoritically that there is formation of a pair solvated electron - metallic ion. This pair is obtained with perchlorates salts, then we followed its decay lasting few hundreds nanoseconds with a first order kinetic. This transient, whatever that would be the metal, has a broad spectrum which is composed by two bands around 1000 nm. It indicates the presence of a pair rather than a monovalent cation. SCF calculations confirmed it was the formation of a pair. This solvated electron - cation pair, even it has a short time life, has its own reactivity. We observed its capacity to reduce aromatic molecules (biphenyl, anthracen, chrysen, phenanthren and tetracen) and so we have estimated its redox potential which is include between - 2.8 and - 2.6 V_HNE. Furthermore, we brought out the reduction of alkyle halide (alkylic, phenylic and benzylic compounds) by the pair and the break of carbon-halogen bond which is corresponding to a step in the synthesis of Grignard reagents. In all cases, we determined mechanisms and kinetics of these different reactions.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Etudes de radiolyse pulsée picoseconde et stationnaire des solutions aqueuses concentrées

Le mécanisme de radiolyse de l eau est bien établi. Sous l effet des rayonnements ionisants, les produits de la radiolyse de l eau pure sont les radicaux et les produits moléculaires tels que les électrons solvatés, les atomes hydrogènes, les radicaux hydroxyles, le peroxyde d hydrogène et les ions hydroniums. Lorsque les solutions concentrées sont irradiées, le résultat de la radiolyse change à cause de la fraction d énergie absorbée par le soluté, cette fraction est négligeable dans le cas des solutions diluées. Les produits de la radiolyse du solvant peuvent réagir avec les molécules du solvant engendrant des changements dans leurs rendements radiolytiques ainsi qu un changement dans le mécanisme de radiolyse du solvant. L effet du rayonnement ionisant sur les solutions concentrées est appelé l effet direct du rayonnement ionisant. La compréhension de cet effet est fondamentale dans plusieurs domaines tels que l énergie nucléaire, la radiothérapie et la radiobiologie.L objectif de ce travail est de comprendre le mécanisme de radiolyse des solutions concentrées ainsi que de quantifier l effet direct du rayonnement ionisant en étudiant des solutions concentrées d halogénures tels que les bromures de sodium et les chlorures de sodium, de même qu une étude préliminaire sur les solutions concentrées d acide nitrique.Tout d abord, en effectuant la radiolyse stationnaire des solutions concentrées de bromures de sodium, nous avons quantifié le rendement radiolytique de formation de Br3- qui est l unique produit stable de ces solutions sous rayonnements sous différentes conditions expérimentales.Ensuite, en effectuant la radiolyse pulsée picoseconde sur l installation ELYSE des solutions aqueuses de NaCl, NaBr et HNO3, nous avons montré l ionisation direct du soluté après le passage du faisceau d electron. Selon les cinétiques obtenues, nous avons montré que la formation Br2 -, Cl2 -, NO3 prend place durant l impulsion picoseconde d électron d électron. La radiolyse pulsée picoseconde nous a permis donc de conclure qu il existe deux voies pour la formation de Br2 - et Cl2 -. La première voie résulte de l ionisation directe du soluté. La deuxième résulte du changement dans le mécanisme de radiolyse de l eau dû à la forte concentration des ions halogénures autour des molécules d eau ionisées. Nos résultats montrent que la formation du radical hydroxyle HO dans les solutions concentrées est marginale puisque la molécules d eau ionisée, le trou H2O+ , réagit très rapidement avec les ions halogénures.The mechanism of water radiolysis is well established. As a result of the action of ionizing radiation on pure water, radicals and molecular products such as solvated electrons, hydrogen atoms, hydroxyl radicals, hydrogen peroxide and hydronium ions are formed. When highly concentrated solutions are irradiated, the outcome of irradiation is changed due to the important fraction of energy being absorbed by the solute which in the case of diluted solutions is skipped. Products of solvent radiolysis may react with the molecules of the solute leading to the change in their yields and moreover, may cause changes in the mechanism of solvent radiolysis. The action of ionizing radiation on highly concentrated solutions is named direct action of radiation. The understanding of direct effect of ionizing radiation is very important in several aspects, for example in nuclear energy, or radiotherapy or radiobiology. The aim of this work was to understand the mechanism and quantify the direct action of ionizing radiation in model systems such as highly concentrated sodium bromide and sodium chloride solutions. Firstly, by performing gamma radiolysis of highly concentrated solution of sodium bromide we quantify the yield of direct ionization of bromide ions for different experimental conditions.Secondly, by carrying out picosecond pulse radiolysis of aqueous solutions of NaCl, NaBr, and HNO3, we showed the direct ionization of the solute after the passage of electron beam. On the base of recorded kinetics, we showed that the formation of Br2 -, Cl2 -, NO3 takes place during the electron pulse. Picosecond pulse radiolysis allowed us to conclude that two ways of formation of Br2 - and Cl2 - exist. The first results from the direct ionization of the solute. The second results from the change in the mechanism of water radiolysis due to the high concentration of halide ions around the molecules of ionized water. Our results show that the formation of HO radical in highly concentrated solutions is marginal and only stem from the dissociation of excited water, since the molecules of ionized water react with halide ions instead of hydronium ions leading to the formation of HO hydroxyl radical.PARIS11-SCD-Bib. électronique (914719901) / SudocSudocFranceF