Energy-Resolved Femtosecond Hot Electron Dynamics in Single Plasmonic Nanoparticles

Efficient excitation and harvesting of hot carriers are central to a variety of emerging nanoplasmonic applications, but ballistic carrier extraction remains a challenge. To elucidate the relevant dynamics as a function of nanoscale geometry, we perform femtosecond two-color pump-probe photoemission studies of single gold nanorods and gold/silica nanoshells with simultaneous time, energy, and vector momentum resolution. Angle-resolved photoelectron momentum distributions elucidate the dominant intraband photoexcitation mechanism and subsequent ballistic dynamics within the gold nanoparticle volume, as verified via Monte Carlo photoemission modeling. Energy-averaged hot electron lifetimes around 30 fs are measured in the ~1-2 eV excitation energy range, while energy-resolved measurements reveal good agreement with Fermi liquid theory behavior based on electron-electron inelastic scattering, as well as more detailed kinetic Boltzmann modeling including the effects of electron cascading from higher energy levels and quasi-elastic electron phonon scattering. These results directly demonstrate the predominance of bulk-like hot electron dynamical behaviors (including volume-like excitation and bulk inelastic scattering rates) in metal nanoparticles with dimensions as small as 10 nm, which should contribute to the design of more efficient hot carrier devices

Perfusion Index: Physical Principles, Physiological Meanings and Clinical Implications in Anaesthesia and Critical Care

Short title: Clinical Usefulness of Perfusion IndexInternational audiencePhotoplethysmography (PPG) has been extensively used for pulse oximetry monitoring in anaesthesia, perioperative and intensive care. However, some components of PPG signal have been employed for other purposes, such as non-invasive haemodynamic monitoring. Perfusion index (PI) is derived from PPG signal and represents the ratio of pulsatile on non-pulsatile light absorbance or reflectance of the PPG signal. PI determinants are complex and interlinked, involving and reflecting the interaction between peripheral and central haemodynamic characteristics, such as vascular tone and stroke volume. Recently, several studies have shed light on the interesting performances of this variable, especially assessing regional or neuraxial block success, and haemodynamic monitoring in anaesthesia, perioperative and intensive care. Nevertheless, no review has yet been published concerning the interest of PI in these fields. In this narrative review will be exposed first the physiological and pathophysiological determinants of PI, and then the mean to measure this value as well as its potential limitations. In the second part, the existing data concerning usefulness of PI in different clinical settings such as operating theatres, intensive care units and emergency departments will be presented and discussed. Finally, the perspectives concerning the use of PI and mentioned aspects that should be explored regarding this tool will be underlined

Zinc transporter gene expression is regulated by pro-inflammatory cytokines: a potential role for zinc transporters in beta-cell apoptosis?

<p>Abstract</p> <p>Background</p> <p>β-cells are extremely rich in zinc and zinc homeostasis is regulated by zinc transporter proteins. β-cells are sensitive to cytokines, interleukin-1β (IL-1β) has been associated with β-cell dysfunction and -death in both type 1 and type 2 diabetes. This study explores the regulation of zinc transporters following cytokine exposure.</p> <p>Methods</p> <p>The effects of cytokines IL-1β, interferon-γ (IFN-γ), and tumor necrosis factor-α (TNF-α) on zinc transporter gene expression were measured in INS-1-cells and rat pancreatic islets. Being the more sensitive transporter, we further explored ZnT8 (Slc30A8): the effect of ZnT8 over expression on cytokine induced apoptosis was investigated as well as expression of the insulin gene and two apoptosis associated genes, BAX and BCL2.</p> <p>Results</p> <p>Our results showed a dynamic response of genes responsible for β-cell zinc homeostasis to cytokines: IL-1β down regulated a number of zinc-transporters, most strikingly ZnT8 in both islets and INS-1 cells. The effect was even more pronounced when mixing the cytokines. TNF-α had little effect on zinc transporter expression. IFN-γ down regulated a number of zinc transporters. Insulin expression was down regulated by all cytokines. ZnT8 over expressing cells were more sensitive to IL-1β induced apoptosis whereas no differences were observed with IFN-γ, TNF-α, or a mixture of cytokines.</p> <p>Conclusion</p> <p>The zinc transporting system in β-cells is influenced by the exposure to cytokines. Particularly ZnT8, which has been associated with the development of diabetes, seems to be cytokine sensitive.</p

Optics and Quantum Electronics

Contains table of contents for Section 3 and reports on twenty-three research projects.Joint Services Electronics Program Contract DAAL03-92-C-0001U.S. Air Force - Office of Scientific Research Contract F49620-91-C-0091Charles S. Draper Laboratories Contract DL-H-441629MIT Lincoln LaboratoryNational Science Foundation Grant ECS 90-12787Fujitsu LaboratoriesU.S. Navy - Office of Naval Research Grant N00014-92-J-1302National Center for Integrated PhotonicsNational Center for Integrated Photonics TechnologyNational Science Foundation Grant EET 88-15834Joint Services Electronics Program Contract DAAL03-91-C-0001National Science Foundation Fellowship ECS-85-52701U.S. Navy - Office of Naval Research (MGH) Contract N00014-91-C-0084U.S. Navy - Office of Naval Research Grant N00014-91-J-1956National Institutes of Health Grant NIH-5-RO1-GM35459-08Bose CorporationLawrence Livermore National Laboratories Subcontract B160530U.S. Department of Energy Grant DE-FG02-89-ER14012Rockwell International CorporationSpace Exploration AssociatesFuture Energy Applied Technology, Inc

Réponse optique ultrarapide de nano-objets métalliques (effets de taille)

Ce travail a porté sur l'étude expérimentale de la dynamique électronique et vibrationnelle dans les nanoparticules de métaux nobles par des techniques pompe/sonde femtosecondes basée sur oscillateur titane-saphir. Dans un premier temps nous nous sommes intéréssé à la thermalisation électrons-réseaux. Une étude en fonction de l'énergie des impulsions de pompe montre la transition entre un régime de forte perturbation et un régime de faible perturbation. Dans ce dernier cas, les temps caractéristiques mesurés sont indépendants de la puissance de pompe et diminuent avec la taille de la nanoparticule pour des diamètres inférieurs à 10 nm. Cette accélération du transfert d'énergie électrons-réseau a été attribuée à une diminution de l'écrantage de l'interaction coulombienne au voisinage des surfaces. Des études préliminaires sur des nanoparticules dont la surface a été modifiée ont été réalisées. Nous avons ensuite étudié les modes de vibrations acoustiques de nanoparticules métalliques. La contribution au signal dans le domaine temporel de modes radiaux d'ordres supérieurs a été mise en évidence. En réalisant le contrôle optique de ces oscillations, nous avons pu observer sélectivement le mode harmonique radial d'ordre 1 et extraire ses caractéristiques. Parallèlement, une méthode optique de détection et de mesure directe de l'extinction d'une nanoparticule individuelle a été développée. Elle consiste à moduler périodiquement la position d'un échantillon formés par des nanoparticules déposées sur un substrat transparentà très faible densité. L'absorption par une nanoparticule d'un faisceau laser fortement focalisé se traduit par une modulation de l'énergie transmise,, qui est détectée. Cette méthode a été utilisée pour mesurer la section efficace d'extinction de nanoparticules d'or isolées jusqu'à un diamètre de 5 nm. Les valeurs obtenues sont en bon accord avec les prédictions de la théorie de Mie en prenant une constante diélectrique effective.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF

L' hémorragie sous arachnoïdienne induit une dysfonction cardiaque précoce et réversible associée à la libération de catécholamines

LE KREMLIN-B.- PARIS 11-BU Méd (940432101) / SudocSudocFranceF

(Delta)PP/(Delta)P (rapporter la variation respiratoire de la pression pulsée à la variation de la pression alvéolaire)

TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

La variation du volume d'éjection systolique calculée par le système PiCCO® n'est pas un indice de précharge-dépendance en réanimation

Des indices de volémie (ou précharge-dépendance) sont nécessaires pour guider le remplissage vasculaire des patients hospitalisés en réanimation. Après une brève revue de la littérature, notre travail s'attachera à étudier deux de ces indices. Objectifs : Déterminer la capacité de la Variation de la Pression Pulsée (VPP) et de la Variation du Volume d'Ejection systolique (VVE), calculés par le système PiCCOplus®, à prédire l'efficacité d'une expansion volémique chez des patients de réanimation. Type d'étude : Etude clinique, prospective, monocentrique. Patients : cinquante-deux patients sous ventilation mécanique. Interventions et mesures : expansion volémique, par 6ml/kg d'hydroxy-éthyl amidon, paramètres hémodynamiques, incluant VPP et VVE recueillis, avant et après. Résultats: les patients ont été classifiés comme Répondeurs ou Non-répondeurs en fonction d'une augmentation de 10% de l'index cardiaque. Les paramètres hémodynamiques ont été comparés pour les deux groupes. Les courbes ROC (receiver operating characteristic) ont été construites. VPP était significativement plus grand chez les Répondeurs que chez les Non-répondeurs (17,5 +- 8,6% vs 12,4 +- 8,2%, p= 0,02). L'aire sous la courbe ROC de VPP était de 0,69 (0,55-0,83), un seuil de 15% permettant de prédire la réponse au remplissage avec une sensibilité de 61% et une spécificité de 74%. VVE n'était pas différent entre les deux groupes de patients. Aucune différence n'a été retrouvée entre les deux groupes en ce qui concerne l'âge, le score IGS II ou la posologie de Noradrénaline. Conclusion: VVE mesuré par le système PiCCO plus® n'est pas utile pour prédire la réponse à l'expansion volémique chez des patients de réanimation. VPP est un indice de précharge-dépendance utilisable, néanmoins ses sensibilité et spécificité sont basses.TOULOUSE3-BU Santé-Centrale (315552105) / SudocPARIS-BIUM (751062103) / SudocSudocFranceF

ETUDE FEMTOSECONDE DE LA DYNAMIQUE ELECTRONIQUE ET VIBRATIONNELLE DANS DES NANOPARTICULES METALLIQUES

ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF