C*-algebras of Penrose's hyperbolic tilings

Penrose hyperbolic tilings are tilings of the hyperbolic plane which admit, up to affine transformations a finite number of prototiles. In this paper, we give a complete description of the C*-algebras and of the K-theory for such tilings. Since the continuous hull of these tilings have no transversally invariant measure, these C*-algebras are traceless. Nevertheless, harmonic currents give rise to 3-cyclic cocycles and we discuss in this setting a higher-order version of the gap-labelling.Comment: 36 pages. v2: some mistakes corrected, a section on topological invariants of the continuous hull of the Penrose hyperbolic tilings adde

Oestrogen deficiency modulates particle-induced osteolysis

International audienceABSTRACT: INTRODUCTION: Postmenopausal osteoporosis may modulate bone response to wear debris. In this article, we evaluate the influence of oestrogen deficiency on experimental particle-induced osteolysis. METHODS: Polyethylene (PE) particles were implanted onto the calvaria of normal controls, sham-ovariectomized (OVX), OVX mice and OVX mice supplemented with oestrogen (OVX+E). After 14 days, seven skulls per group were analyzed using a high-resolution micro-computed tomography (micro-CT) and histomorphometry, and for tartrate-specific alkaline phosphatase. Five calvariae per group were cultured for the assay of IL-1β, IL-6, TNF-α and receptor activator of the nuclear factor κB (RANKL) secretion using quantitative ELISA. Serum IL-6 concentrations were obtained. The expression of RANKL and osteoprotegerin (OPG) mRNA were evaluated using real-time PCR. RESULTS: As assessed by μCT and by histomorphometry, PE particles induced extensive bone resorption and an intense inflammatory reaction in normal controls, sham-OVX and OVX+E mice, but not in the OVX mice group. In normal controls, sham-OVX and OVX+E mice, PE particles induced an increase in serum IL-6, in TNF-α and RANKL local concentrations, and resulted in a significant increase in RANKL/OPG messenger RNA (mRNA) ratio. Conversely, these parameters remained unchanged in OVX mice after PE implantation. CONCLUSIONS: Oestrogen privation in the osteolysis murine model ultimately attenuated osteolytic response to PE particles, suggesting a protective effect. This paradoxical phenomenon was associated with a down-regulation of pro-resorptive cytokines. It is hypothesized that excessive inflammatory response was controlled, illustrated by the absence of increase of serum IL-6 in OVX mice after PE implantation

Caractérisation et optimisation de l'environnement mécanique tridimensionnel des cellules souches au sein des bioréacteurs d'ingénierie tissulaire osseuse

Les cellules souches mésenchymateuses utilisées en ingénierie tissulaire osseuse sont sensibles aux contraintes mécaniques, particulièrement au cisaillement. Il est donc possible d'optimiser leurs conditions de culture (géométrie des scaffolds, flux) pour stimuler les cellules au sein des bioréacteurs. Pour cela, une étude numérique de dynamique des fluides a été réalisée sur différents types de scaffolds granulaires. Elle a montré que ces scaffolds ont une efficacité équivalente à ceux de la littérature pour convertir le flux de milieu de culture en stimulation mécanique. Ces résultats numériques ont ensuite été mis en ?uvre expérimentalement. Les expériences ont montré le rôle fondamental de la nature du biomatériau utilisé comme scaffold ainsi que de l'environnement tridimensionnel

In Vivo bone tissue induction by freeze-dried collagen-nanohydroxyapatite matrix loaded with BMP2/NS1 mRNAs lipopolyplexes

Messenger RNA (mRNA) activated matrices (RAMs) are interesting to orchestrate tissue and organ regeneration due to the in-situ and sustained production of functional proteins. However, the immunogenicity of in vitro transcribed mRNA and the paucity of proper in vivo mRNA delivery vector need to be overcome to exert the therapeutic potential of RAM. We developed a dual mRNAs system for in vitro osteogenesis by co-delivering NS1 mRNA with BMP2 mRNA to inhibit RNA sensors and enhance BMP-2 expression. Next, we evaluated a lipopolyplex (LPR) formulation platform for in vivo mRNA delivery and adapted the LPRs for RAM preparation. The LPR formulated BMP2/NS1 mRNAs were incorporated into an optimized collagen-nanohydroxyapatite scaffold and freeze-dried to prepare ready-to-use RAMs. The loaded BMP2/NS1 mRNAs lipopolyplexes maintained their spherical morphology in the RAM, thanks to the core-shell structure of LPR. The mRNAs release from RAMs lasted for 16 days resulting in an enhanced prolonged transgene expression period compared to direct cell transfection. Once subcutaneously implanted in mice, the BMP2/NS1 mRNAs LPRs containing RAMs (RAM-BMP2/NS1) induced significant new bone tissue than those without NS1 mRNA, eight weeks post implantation. Overall, our results demonstrate that the BMP2/NS1 dual mRNAs system is suitable for osteogenic engagement, and the freeze-dried RAM-BMP2/NS1 could be promising off-the-shelf products for clinical orthopedic practice.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

La bio-ingénierie de la régénération osseuse

Les pertes de substance, surtout lorsqu’elles sont de grande taille, mettent souvent à mal les capacités naturelles de réparation de l’os. Leur traitement repose alors essentiellement sur l’apport d’os autologue. Cependant, l’autogreffe osseuse n’est pas toujours possible. Le prélèvement ne peut en effet se faire qu’en quantité limitée et engendre une morbidité non négligeable. Le chirurgien peut utiliser alternativement des alloimplants ou des biomatériaux ostéoconducteurs. Ces matériaux ne rendent hélas des services que pour le comblement de défauts de petite taille. Biologiquement « muets », ils ne servent que de support passif à la formation osseuse. Ces limites ont incité les chercheurs à développer des substituts du tissu osseux ayant un fort pouvoir ostéogène conféré par l’intermédiaire de facteurs de croissance ou de cellules ostéocompétentes. Des études cliniques prospectives doivent être effectuées afin d’évaluer la place de ces nouvelles techniques dans l’arsenal thérapeutique du chirurgien orthopédiste

Contributions à l'optimisation du potentiel ostéogène de cellules souches mésenchymateuses humaines associées à une matrice de carbonate de calcium (études in vitro et in vivo)

PARIS7-Bibliothèque centrale (751132105) / SudocSudocFranceF

Contribution à la compréhension et à la prévention de la mort des cellules souches mésenchymateuses après implantation en site ischémique

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Mise au point d'un système de libération de protéines de la morphogenèse osseuse par des cellules souches mésenchymateuses après électrotransfert du transgène BMP-2

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C*-algebras of Penrose's hyperbolic tilings

36 pages. v2: some mistakes corrected, a section on topological invariants of the continuous hull of the Penrose hyperbolic tilings added.International audiencePenrose hyperbolic tilings are tilings of the hyperbolic plane which admit, up to affine transformations a finite number of prototiles. In this paper, we give a complete description of the C*-algebras and of the K-theory for such tilings. Since the continuous hull of these tilings have no transversally invariant measure, these C*-algebras are traceless. Nevertheless, harmonic currents give rise to 3-cyclic cocycles and we discuss in this setting a higher-order version of the gap-labelling

Microfluidique des milieux poreux : application au génie tissulaire osseux

En orthopédie, l’utilisation d’un implant hybride constitué d’un substrat poreux dans lequel sont cultivées des cellules osseuses provenant du patient est une technique de greffe actuellement développée. La culture des cellules est effectuée au sein d’un bioréacteur, où l’implant est perfusé pendant plusieurs semaines. La perfusion permet l’apport d’oxygène nécessaire aux cellules pour leur développement. La maîtrise des phénomènes de transport au sein de l’implant est donc essentielle à la réussite d’une telle culture cellulaire. L’étude ici présentée, a abouti à la mise en place d’un modèle simplifié permettant de résoudre par simulation numérique un problème de transport d’oxygène stationnaire en milieu poreux. Ce modèle prend en compte l’influence de la géométrie complexe de l’implant sur les vitesses locales du fluide nutritif perfusé et un terme « puits » non linéaire imposé par la spécificité de la consommation cellulaire. La résolution numérique faiblement couplée de l’équation de convection-diffusion et celles de Navier Stokes est alors nécessaire. Une longueur de pénétration de l’oxygène dans le milieu poreux est calculée, l’hétérogénéité locale chimique et mécanique de l’environnement de culture mise en évidence, et l’influence de différents paramètres tels que la vitesse de perfusion ou la concentration initiale en oxygène du fluide nutritif est analysée de manière théorique. Bien qu’il soit nécessaire de compléter ce modèle, nous pouvons ainsi envisager de choisir une taille d’implant adaptée et de définir des conditions de culture optimales préalables à la réalisation d’un processus de culture performant