Un substrat de micropiliers pour étudier la migration cellulaire

Les propriétés mécaniques des cellules jouent un rôle prépondérant dans de nombreux événements de la vie cellulaire comme le développement embryonnaire, la formation des tissus ou encore le développement des métastases. La migration cellulaire est en partie caractérisée par des interactions mécaniques. Ainsi, les forces de traction qu’exercent les cellules sur leur environnement impliquent, en parallèle, une réorganisation dynamique des processus d’adhérence et du cytosquelette interne de la cellule. Pour évaluer ces forces, un substrat a été développé, constitué d’un réseau forte densité de micro-piliers déformables sur lequel se déplacent les cellules. Cette surface est fabriquée par des méthodes de lithographie empruntées à la micro-électronique. Les piliers mesurent environ un micromètre et sont en caoutchouc, donc suffisamment déformables pour fléchir sous l’effet des forces exercées par les cellules. L’analyse au microscope des déflexions individuelles de chaque pilier a permis de quantifier en temps réel les forces locales que des cellules exercent sur leur substrat lors de leurs processus d’adhérence et de dissociation.Mechanical forces play an important role in various cellular functions, such as tumor metastasis, embryonic development or tissue formation. Cell migration involves dynamics of adhesive processes and cytoskeleton remodelling, leading to traction forces between the cells and their surrounding extracellular medium. To study these mechanical forces, a number of methods have been developed to calculate tractions at the interface between the cell and the substrate by tracking the displacements of beads or microfabricated markers embedded in continuous deformable gels. These studies have provided the first reliable estimation of the traction forces under individual migrating cells. We have developed a new force sensor made of a dense array of soft micron-size pillars microfabricated using microelectronics techniques. This approach uses elastomeric substrates that are micropatterned by using a combination of hard and soft lithography. Traction forces are determined in real time by analyzing the deflections of each micropillar with an optical microscope. Indeed, the deflection is directly proportional to the force in the linear regime of small deformations. Epithelial cells are cultured on our substrates coated with extracellular matrix protein. First, we have characterized temporal and spatial distributions of traction forces of a cellular assembly. Forces are found to depend on their relative position in the monolayer : the strongest deformations are always localized at the edge of the islands of cells in the active areas of cell protrusions. Consequently, these forces are quantified and correlated with the adhesion/scattering processes of the cells

Rigidity sensing explained by active matter theory

The magnitude of traction forces exerted by living animal cells on their environment is a monotonically increasing and approximately sigmoidal function of the stiffness of the external medium. This observation is rationalized using active matter theory: adaptation to substrate rigidity results from an interplay between passive elasticity and active contractility.Comment: 4 pages, 2 figure

Potential of silicon carbide MOSFETs in the DC/DC converters for future HVDC offshore wind farms

High-voltage direct current (HVDC) is more and more often implemented for long distance electrical energy transmission, especially for off-shore wind farms. In this study, a full DC off-shore wind farm, which requires a high-power and high-voltage DC/DC converter, is considered. In order to reduce the size of the converter, the trend is to increase operating frequency. Silicon carbide (SiC) metal–oxide–semiconductor field-effect transistors (MOSFETs) are becoming industrially available and give scope for the realisation of high-performance DC/DC converters based on modular architectures. This study presents a prospective analysis of the potential of such devices in HVDC power systems. Considering the characteristics of Si insulated-gate bipolar transistor and SiC MOSFET power modules, two DC/DC converter topologies are compared in terms of losses and number of components. In conclusion, a study of the efficiency based on converter energy loss is presented

Design of a high-power Multilevel Chopper with 1700 V / 300 A SiC MOSFET half-bridge modules

International audienceSilicon (Si) IGBTs are widely used in power converters. Silicon Carbide (SiC) technology will push the limits of switching devices in three directions: higher blocking voltage, higher operating temperature and higher switching speed. The first SiC-MOSFET Half-Bridge Modules (SiC-MOSFET HBMs) are now commercially available and look promising. Although they are still limited in breakdown voltage, these components should, for instance, improve conversion efficiencies. In particular, a significant reduction in switching losses is to be expected which should lead to improvements in power-to-weight ratios. Nevertheless, because of the high switching speed and the high current levels required by high-power applications, the implementation of these modules is critical. In this paper, the authors investigate the design of a particular structure, called Imbricated Cells Multilevel Chopper (ICMC) or else Flying Capacitor Converter and this with 1700 V/300 A SiC-MOSFET HBMs. The reactive components forming this converter, such as the flying-capacitors, are dimensioned. The characteristics of this converter are calculated, plotted, and compared to the same structure with 1700 V/300 A Si-IGBT Modules

Parallel connection of SiC MOSFET modules for future use in traction converters

International audienceSilicon (Si) IGBTs are widely used in railway traction converters. In the near future, Silicon Carbide (SiC) technology will push the limits of switching devices in three directions: higher blocking voltage, higher operating temperature and higher switching speed. The first SiC MOSFET modules are available on the market and look promising. Although they are still limited in breakdown voltage, these wide-band-gap components should improve traction-chain efficiency. Particularly, a significant reduction in the switching losses is expected which should lead to improvements in power-weight ratios. Nevertheless, because of the high switching speed and the high current levels required by traction applications, the implementation of these new modules is critical. In this paper, the authors focus on the parallel connection of Dual-SiC MOSFET modules. The key points are underlined and an original approach is proposed to design the bus-bar and the gate drive circuit. Experimental results performed on an Opposition Method test-bench, valid the good operation of three Dual-SiC MOSFET modules in parallel

Nouvelle alimentation pour les fours à arc à courant alternatif

L objet du travail présenté dans cette thèse et de proposer une nouvelle alimentation électronique de puissance pour les fours à arc à courant alternatif. L'idée n'est plus de dépolluer le réseau mais de proposer une alimentation naturellement peu polluante qui garantit un transfert d'énergie optimale entre le réseau d'alimentation et le four. Ainsi le fonctionnement du four à arc peut être amélioré et la puissance peut être prélevée sur le réseau sans le polluer.La structure du convertisseur est adaptée à une configuration très forte puissance, le convertisseur est constitué d'un assemblage série parallèle de convertisseurs élémentaires, ce qui permet de pouvoir aisément adapter l'alimentation proposée à des niveaux de tension et puissance différents. Une étude par simulation nous a permis de démontrer qu'une augmentation de l'énergie électrique transmise à la ferraille de 11% etet une réduction du flicker de 55% peuvent être attendus de cette nouvelle alimentation.Nowadays, arc furnaces are designed for very large power input ratings (up to 100 MW), and due to the arc voltage fluctuations the active and reactive power exhibit large variations in time.These variations cause many power quality problems on the high voltage network such as flicker effet and harmonics current To reduce these disturbances a reactive power compensator is added. This thesis presents a new electrical power supply for AC arc furnaces. This power supply uses AC chopper to control the arc current. A constant power control on the AC chopper is used. Compared to a classical supply, the active constant power operations leads to a higher average power level to the furnace increasing the furnace productivity and the reactive constant power operation limits the arc current especially during short circuit, decreasing the flicker effect. Owing to lower active and reactive power fluctuations the reactive power compensator has the smallest power rating.TOULOUSE-ENSEEIHT (315552331) / SudocSudocFranceF

Caractérisation et mise en œuvre de composants SiC Haute Tension pour l'application transformateur moyenne fréquence en traction ferroviaire

TOULOUSE-INP (315552154) / SudocSudocFranceF

Nouvelle alimentation de four à arc

Le four à arc a été appliqué industriellement à la fabrication de l'acier au début du XXe siècle. Depuis cette époque, le pourcentage d'acier électrique dans la production mondiale d'acier n'a cessé de croître. Les premiers fours à arc étaient alimentés à courant alternatif. Puis, le four à arc à courant continu est apparu au début des années 1980 afin de réduire la consommation d'électrode et les perturbations du réseau tel que le flicker. Aujourd'hui, ces deux types d'alimentations se partagent le marché à parts égales. Malgré certaines améliorations, les perturbations du réseau sont encore importantes et la productivité du four à arc n'est pas encore optimale. Ainsi, la nouvelle alimentation de four à arc proposée dans le cadre de cette thèse a été conçue de façon à améliorer le transfert d'énergie du réseau vers la charge. Une étude préliminaire nous a permis de démontrer qu'un gain de productivité de 7% et qu'une diminution du flicker de 75% peuvent être attendus de cette nouvelle alimentation. Le niveau de puissance mise en jeu dans les fours à arc nécessite une connaissance approfondie des semi-conducteurs de forte puissance et en particulier du cyclage thermique de ces composants. Deux types de semi-conducteurs ont été considérés : les IGCT et les IGBT. Ceux-ci sont adaptés à la tension et à la puissance visée mais ils reposent sur des technologies différentes qui leurs confèrent des spécificités propres. L'alimentation est constituée d'un assemblage parallèle de convertisseurs élémentaires ce qui permet d'assurer sa modularité et sa maintenabilité. Son dimensionnement requiert un compromis entre le coût des éléments passifs et des semi-conducteurs. Trois maquettes, dont deux d'une puissance de 2MW, nous ont permis de valider le principe et la faisabilité de la nouvelle alimentation. De plus, les IGBT et les IGCT ont pu être caractérisés dans le cadre de cette application.TOULOUSE-ENSEEIHT (315552331) / SudocSudocFranceF

Parallel Connection of 1200 V/100 A SiC MOSFET Half-bridge Modules

International audienceSilicon (Si) insulated-gate bipolar transistors (IGBTs) are widely used in power converters. Silicon carbide (SiC) technology will push the limits of switching devices in three directions: higher blocking voltage, higher operating temperature, and higher switching speed. The first SiC-metal-oxide-semiconductor field-effect transistor (MOSFET) half-bridge modules (SiC HBM) are now commercially available and look promising. Although they are still limited in breakdown voltage, these components should, for instance, improve traction-chain efficiencies. In particular, a significant reduction in switching losses is to be expected which should lead to improvements in power-to-weight ratios-of particular interest for rolling-stock. Nevertheless, because of the high switching speed and the high current levels required by traction applications, the implementation of these modules is critical. In this paper, the authors investigate the parallel connection of SiC HBM with a focus on traction equipment. The key points are underlined and an original approach is proposed to design the bus-bar and the gate-drive circuit. Experimental results performed on an opposition method test bench, valid the correct operation of three SiC modules in parallel

Prescriptions médicamenteuses en médecine générale (étude de 164 questionnaires croisés patient-médecin sur l'attente de prescriptions des patients et son influence sur la décision de prescrire du médecin)

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