Les news du département MNBT

Benjamin Nottelet de l’Université de Montpellier donne un séminaire de département le Vendredi 2 juin à 14h en Salle Europe sur ses travaux intitulés : Development of a functional degradable star copolymers compatible with 3DP for actuation, self-healing and/or bioadhesion properties

Céline DENAIS de l’équipe MILE nous présente ses travaux intitulés « May the Force be within you! »

Bastien VENZAC de l’équipe ELiA nous présente ses travaux intitulés « 3D-Building scaffolds to make cells feel at home »

YOUNG RESEARCH DAY
Les jeunes chercheurs du département organisent leur journée de département !
Au programme :
- des activités de Team Building
- des sessions posters
- des démos en live
- Bier session, Vélo à jus et Pinata

Raul SANCHEZ OLVERA de l’équipe MICA nous présente ses travaux intitulés « OpenProbe: a frugal multiparameter sensor for in-situ continental and marine water monitoring »

Séminaire invité de Martial DEFOORT, TIMA Grenoble présentera ses travaux intitulés :
Chaos in micromechanics: towards MEMS-based secured communications

Abstract:
Chaos is a physical phenomenon that can be found in nature (from the rotation of the planets to the behavior of the humain brain), which is characterized by a high sensitivity to small variations leading to drastic changes in the evolution of a system. Chaos possess unique properties, some of which having a high potential of applications in the field of secured transmissions. In this talk, I will start with a large introduction on chaos, before introducing how it can be used for cryptographic applications. In a second part, I will present how micromechanical resonators are ideal tools to implement this alternative method of secured communication.


Bio:
Martial Defoort received his Ph.D. in 2014 at Institut Néel in Grenoble, France, where he studied nonlinearity and its impact in nanomechanical resonators at low temperatures. He then did two postdocs, one in the University of Davis, California, USA, and one in CEA-Leti, Grenoble, France, during which he worked on exploiting fundamental physics properties for applied sciences in micro/nanomechanics for applications in gyroscopes, accelerometers or inertial mass sensors. In 2019, he started to work as a posdoc in TIMA, Grenoble, France, to study the effect of chaos in MEMS. He was then hired as a CNRS researcher in 2020 in TIMA to carry on his work on chaotic MEMS for information processing and sensors/actuators applications.

Dr Peter WIECHA, chercheur de l'équipe MPN, propose une journée de tutorial "Introduction to deep learning" aux personnels du département ! Au programme :
Morning (9h-12h):
- Intro to deep learning
- simple programming examples

Afternoon (13h30-16h):
- latent space, physics informed neural networks
- Advanced programming examples

Dr Constandina ARVANITIS de l'équipe MEMS présente ses travaux de recherche :
Abstract : Neuroplasticity refers to the ability of the brain to change and adapt as a result of experience, learning, and injury. My previous research was focused on traditional biological approaches to understanding neuroplasticity. I will give a brief overview of some of the variety of methods used to study neuroplasticity and present the principal findings of my past research projects.

SEMINAIRE DU DEPARTEMENT MNBT
Les journées du département MNBT se déroulent à l'observatoire océanographique de Banyuls sur mer. Au programme, la prospective du département, la restitution des Groupes de Travail sur les Enjeux Sociétaux adressés dans le département et un Atelier sur les violences morales dans la recherche.

Marjorie Grzeskowiak-Lucas de équipe MINC du LAAS-CNRS présentera ses activités de recherche intitulées « Couplage inductif, activités et projets »

L’exposé s’axera surle couplage inductif classique, mais aussi sur le couplage inductif parrésonance magnétique, sur l’utilisation de boucles complémentaires, et plusrécemment sur l’association du couplage inductif avec celui capacitif. Ilprésentera la méthodologie suivie et les outils et équipements nécessaires à cetype d’études. Les objectifs seront principalement de faire de la détection envolume, mais aussi de localiser l’objet pour optimiser le transfert d’énergievers cet objet, de modifier les caractéristiques d’un gaz ionisé, ou encore demesurer une donnée capteur à distance. Les applications passées avantd’intégrer le LAAS (détection de gélule ingérable, traçabilité des instrumentschirurgicaux, localisation de galets, rechargement de drone, réalisation demicro-source plasma) et celles en cours au LAAS (récupération d’énergieélectromagnétique dans un IRM, mesure de capteur à distance, optimisation dutransfert d’énergie dans le cas de smartphone ou encore dans le suivi depatient à domicile) illustreront les différentes études.

TouCAM 2022 - Les journées toulousaines du Calcul Atomique et Moléculaire se déroulent à l'IMT de l'UPS les 7 et 8 novembre 2022, organisées notamment par l'équipe M3 du département MNBT !
Le département soutient l'organisation de cette manifestation. Deux jours au cours desquels 73 personnes venues de 16 laboratoires toulousains et montpelliérains échangent sur le Calcul Atomique et Moléculaire.

FETE DE LA SCIENCE 2022 ! JOURNEE PORTES OUVERTES DU LAAS-CNRS !
Les équipes du département MNBT se mobilisent pour présenter au Grand Public leurs activités et animer cette belle journée pour le laboratoire !

Au programme, démonstration des activités du département MNBT :
- Voir le monde grâce aux simulations atomistiques (un seul atome nous manque et le GPS est déréglé !) présentée par l'équipe M3

- L'impression 3D pour mieux comprendre le vivant présentée par l'équipe ELiA

- « Écouter » les neurones à l’aide des nano-technologies présentée par l'équipe MPN

Sans oublier la mobilisation des doctorants pour animer le Parcours jeunes !!

Marine ADLANMERINI, chercheure à l'Institut des Maladies Métaboliques et Cardiovasculaires de Toulouse présentera ses activités de recherche

PARTICIPATION A LA NUIT EUROPEENNE DES CHERCHEURS organisée à la Cité de l'Espace !

Les doctorantes du département MNBT (Camille BENE (équipe MICA), Anne CALVEL (équipe MH2F), Elise PIERRE 'équipe MEMS) et Sabah ZAHAF (équipe MICA)) animent des stands dans le cadre de l'activité nommée "Le Grand Labo" sur le thème de la Chimie : Chimistère et boule de gomme...

MINI WORKSHOP du département MNBT "Advanced AFM techniques in material and life Sciences” de 9h30 à 12h :

Georg FANTNER, EPFLausanne, Switzerland

Jean-Philippe SALVETAT, PLACAMAT platform, Bordeaux
“Presentation of PLACAMAT, Aquitaine Materials Characterization Service for academics and industry, with special focus on surface analysis”

Ignacio CASUSO, LIA, Marseille
“Direct molecular-level visualization of the Structure-Activity-Relationships of Antibiotics by High-Speed Atomic Force Microscopy”

Dr. MINAMI Tsuyoshi, Associate Professor at the University of Tokyo, donne un séminaire invité intitulé :
Organic transistor-based biosensors for accurate real-sample analysis

Abstract :
Given the fact that the increase in attention to SDGs, rapid and accurate chemical sensing for food analysis, diagnosis, and environmental assessment is in high demand. Chemical species in real samples have been conventionally analyzed by large analytical apparatuses, while such methods have considerable issues such as the requirement of trained personnel and the time-consuming measurements. Hence, the development of portable and easy-to-use biosensors is desirable. To this end, we have focused on organic field-effect transistors (OFETs) as sensor platforms for accurate real-sample analysis, which possess beneficial properties including switching properties, mechanical flexibilities, and applicability to printing methods for high-throughput manufacturing. By employing appropriate molecular recognition materia! ls, such OFETs enable quantitative chemical sensing in aqueous media. The details of approaches for the establishment of the OFET-based biosensors will be discussed in the presentation.

Clément COINTE de l'équipe MEMS et Liviu NICU de l'équipe MEMS présentent leurs travaux de recherche

Un après-midi où l'on parle Enjeux Sociétaux et plus particulièrement les Enjeux sur la Santé animé par les chercheurs du département
- Morgan DELARUE
- Anne-Marie GUE
- Aline CERF
- Christian BERGAUD

Les 13 et 14 juin 2022, le LAAS-CNRS co-organise avec le LIMMS, l’unité de recherche internationale d’INSIS à Tokyo, un workshop international autour des micro- et nano-technologies.

Inès MUGUET de l'équipe MPN et Corentin DURAND de l'équipe MPN présentent leurs travaux de recherche

Journée #PhD du département MNBT du LAAS-CNRS. Les doctorants des équipes M3, MEMS, MPN, ELIA, MICA, MH2F et MILE partagent leurs activités de recherche ! Félicitations à tous ! #brainstorming #recherche #laboratoire #nanotechnologie

Lionel SEGUIER du service I2C et Bastien VENZAC de l'équipe MILE présentent leurs travaux de recherche

Fabrice MATTHIEU du servce I2C, Tiphaine MATEO de l'équipe MILE et Zack BEN-MERIEM de l'équipe MILE présentent leurs travaux de recherche

Frédéric CAMPS du service IDEA et Benjamin CERDAN de l'Equipe MH2F présentent leurs travaux de recherche

Le groupe de travail GT - Environnement se réunit !

Le groupe de travail GT - Santé se réunit !

Le groupe de travail GT - STIC se réunit !

Le groupe de travail GT - Environnement se réunit !

Antoine JAY de l'équipe M3 et Olivia PEYTRAL-RIEU de l'équipe MH2F présentent leurs travaux de recherche

Le groupe de travail GT - STIC se réunit !

Fabien ALIBART (LN2-CNRS, Sherbrooke, Canada & IEMN, Lille) donne un séminaire invité du département intitulé

Neuromorphic computing : a bridge between artificial neural networks and bio-computing
Abstract: While our understanding of the brain have made huge progresses, we are still inefficient in interfacing biological systems with electronics, both in terms of energy and integration potential. Pushed by the need to use conventional computers for building complex systems dedicated to brain interface applications, we have mostly capitalized on technologies and architectures inherits from microelectronic that are intrinsically not adapted to interface living systems. In this talk, I will present how the neuromorphic computing paradigm can offer new perspectives for interfacing living systems. In particular, I will present how the different technologies and computing concepts of neuromorphic engineering can be deployed in the back-end and front-end of a neuronal sensing architecture. After introducing the architecture of a sensing / computing hardware used to sense electrical activity in neuronal cells, I will present both the technologies and the fundamental concepts that we can exploit in the back-end and front-end of a neuromorphic sensing interface. I will introduce the neuromorphic framework and show how emerging nanotechnologies can be used to implement efficient hardware that capitalizes on bio-inspiration. Then, I will present how iono-electronic sensors and materials can be used in the front-end for neuromorphic sensing of biological signals. This talk will present an introduction to the basic concepts of:
·        Neuromorphic engineering
·        Memristive devices as artificial synapses
·        Iono-electronic organic materials for sensing applications
Short CV: https://www.insis.cnrs.fr/fr/personne/fabien-alibart

Professeur Gilles SUBRA de la Faculté de Pharmacie, Université de Montpellier donnera un séminaire invité intitulé :

Sol-gel as biorthogonal process to craft bioactive surfaces and biomimetic materials

Abstract : For a surface to interact properly with biological fluids and/or living cells, its functionalisation is often required. Depending on the targeted application for material, different types of bioactive moieties can be chosen. Thanks to their wide range a biological properties, peptides are attractive molecule for surface modification. Ideally, their immobilisation on the surface requires orthogonal chemistry to preserve their side chains integrity. [1] In this context, we developed new types of hybrid building blocks consisting in silylated peptides and biopolymers as well, that can be combined and used in a straightforward way to immobilize biomolecules on surfaces chemoselectively with high efficiency by sol-gel hydrolysis and condensation.[2] Interestingly, we also developed the sol-gel process to proceed in a biorthogonal and biocompatible way[3]. This allowed us to prepare biomimetic hydrogels for cell encapsulation and bioinks for 3D bioprinting[4]. Several applications will be presented including the preparation of unambiguous, multiligands fluorescent nanoparticles for cancer targeting[5,6], hyaluronic and collagen[7,8]-based hydrogels and foams for tissue engineering; and the very last developments of this approach including protein-imprinted magnetic nanoparticles with hybrid amino acids and an electrical sensor able to detect specific MMP enzymatic activity thanks to the polymerization of a hybrid layer composed of peptide substrate on electrodes.
[1]        J. Martin, J. Martinez, A. Mehdi, G. Subra, Curr. Opin. Chem. Biol. 2019, 52, 125–135. [2]        T. Montheil, C. Echalier, J. Martinez, G. Subra, A. Mehdi, J. Mater. Chem. B 2018, DOI 10.1039/C8TB00456K. [3]        L. Valot, M. Maumus, T. Montheil, J. Martinez, D. Noël, A. Mehdi, G. Subra, ChemPlusChem 2019, 0, DOI 10.1002/cplu.201900509. [4]        T. Montheil, M. Maumus, L. Valot, A. Lebrun, J. Martinez, M. Amblard, D. Noël, A. Mehdi, G. Subra, ACS Omega 2020, 5, 2640–2647. [5]        M. Maurel, T. Montheil, J. Martin, L. Chaar, V. Guzman-Gonzalez, M. Couvet, T. Jacquet, T. Jia, B. Eymin, K. Parra, P. Dumy, J. Martinez, F. Ruggiero, E. Vaganay, A. Mehdi, J.-L. Coll, G. Subra, Nanomaterials 2021, 11, 177. [6]        T. Jia, J. Ciccione, T. Jacquet, M. Maurel, T. Montheil, A. Mehdi, J. Martinez, B. Eymin, G. Subra, J.-L. Coll, Int. J. Pharm. 2019, 118507. [7]        L. Valot, M. Maumus, L. Brunel, J. Martinez, M. Amblard, D. Noël, A. Mehdi, G. Subra, Gels 2021, 7, 73. [8]        C. Echalier, S. Jebors, G. Laconde, L. Brunel, P. Verdié, L. Causse, A. Bethry, B. Legrand, H. Van Den Berghe, X. Garric, D. Noël, J. Martinez, A. Mehdi, G. Subra, Mater. Today 2017, 20, 59–66.

Dr Nicolas CLEMENT du LIMMS CNRS/IIS Univ of Tokyo donnera un séminaire invité intitulé :

Quantum bioelectrochemical devices and sensors

Abstract : Tethered redox-labelled biomolecules can be considered from both an electrochemistry and a quantum device perspective. It is an extremely attractive system to understand Brownian motion at short time scale and for the development of nanobiosensors. In this presentation, I will illustrate this from various angles including biosensing, biophysics and quantum transport, and show how state of the art nanotechnology and instrumentation is needed to fully exploit these systems. The presentation will include an example of Brownian-motion-based electrochemical aptasensors with nanosupported cancer cells, signatures of inertia observed on nanoconfined DNA and demonstration of electrochemical measurements in the aA range.

Professeur Hannes JONSSON de l'université d'Islande donnera un séminaire invité intitulé :

Finding mechanism and estimating rate of transitions as well as excited electronic states using saddle point searches

Abstract : For transitions in systems where the energy surface is smooth, such as rearrangements of atoms in and on the surface of solids, and realignment of spins in magnetic systems, the possible mechanisms and estimates of the rates can be obtained by identifying first order saddle points on the energy ridge surrounding a given initial state. Efficient methods to search for saddle points with little preconceived notion of what transitions can occur in the system have and continue to be developed. They can be the basis for long time scale simulations of the evolution of the system on a time scale that exceeds vibrational periods by far. The minimum mode following method requires only knowledge of the energy and its gradient, not the full Hessian, and can therefore be applied to large systems and in direct combination with electronic structure methods such as density functional approaches. The computational effort can be reduced by cutting down the number of times the energy and atomic forces are evaluated by employing machine learning. Several examples will be given including diffusion, chemical reactions as well as calculations of the lifetime of localized, non-collinear magnetic states. Saddle point searches can also be used to find excited electronic states within a density functional approach, within the Kohn-Sham formalism or the more general orbital density dependent functional approach.

Professeur Alessandro LAIO de la SISSA, Trieste, Italie donnera un séminaire invité intitulé :

Identifying informative distance measures in high-dimensional feature spaces

Abstract : Real-world data in biochemistry, material science and beyond typically contain a large number of features that are often heterogeneous in nature, relevance, and also units of measure. When assessing the similarity between data points, one can build various distance measures using subsets of these features. Finding a small set of features that still retains sufficient information about the dataset is important for the successful application of many statistical learning approaches. We introduce a statistical test that can assess the relative information retained when using two different distance measures, and determine if they are equivalent, independent, or if one is more informative than the other. This ranking can in turn be used to identify the most informative distance measure and, therefore, the most informative set of features, out of a pool of candidates. The approach is applied to find the most relevant policy variables for controlling the Covid-19 epidemic and to identify compact yet informative descriptors for atomic structures. We further provide evidence that the information asymmetry measured by the proposed test can be used to infer relationships of causality between the features of a dataset.

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Propriétés mécaniques des cellules : outil de compréhension des mécanismes biologiques ou / et biomarqueur par Etienne DAGUE (Equipe ELIA),
• Doping engineering in group IV semiconductors by nsec laser annealing par Fuccio CRISTIANO (Equipe MPN)

Projet LETI-NEO : Un hub pour le développement des slutions d'analyses environnementales issues des micro et des nanotechnologies par Thomas ALAVA (TEAM/CEA)

Prof Kai NORDLUND de l'Université de Helsinki donnera un séminaire invité intitulé :
Molecular dynamics simulation of radiation effects in semiconductors

Abstract :
In this talk, I will first briefly review the molecular dynamics method and the modifications needed to the basic algorithm to enable it to be used for modelling radiation effects. I will then present three examples of use of the method to model ion irradiation effects on channeling. First, using a combination of molecular dynamics and diffuse x-ray scattering to understand the atom-level structure of 311 defects and stacking faults in silicon [1,2]. Second, modelling the ion beam mixing of Si/SiO2 nanorod heterostructures in Si [3,4]. Third, using a combination of two different levels of molecular dynamics and experiments to show that channeling can have a major effect ion ranges and sputtering by [3,4].
[1] K. Nordlund, U. Beck, T. H. Metzger, and J. R. Patel, Appl. Phys. Lett. 76, 846 (2000)
[2] K. Nordlund, T. H. Metzger, A. Malachias, L. Capello, P. Calvo, A. Claverie, and F. Cristiano, J. Appl. Phys. 98, 073529 (2005)
[3] F. Djurabekova, C. Fridlund, and K. Nordlund, Phys. Rev. Mater. 4, 110 (2019)
[4] C. Fridlund, A. Lopez-Cazalilla, K. Nordlund, and F. Djurabekova, Phys. Rev. Mater. 8, 083606 (2021)
[5] K. Nordlund, F. Djurabekova, and G. Hobler, Phys. Rev. B 94, 214109 (2016)
[6] K. Schlueter, K. Nordlund, G. Hobler, M. Balden, F. Granberg, O. Flinck, T. F. da Silva, and R. Neu, Phys. Rev. Lett. 125, 225502 (2020)
Short Biography :
Kai Nordlund is professor of computational materials physics and dean of the Faculty of Science at the University of Helsinki. He received his PhD in physics in 1995 at the University of Helsinki, and after postdoc positions at the University of Illinois and Academy of Finland, was appointed full professor at his alma mater in 2003. He is leading a 15-person research group doing quantum mechanical, classical and mesoscale atomistic simulations of radiation and other non-equilibrium effects in all classes of materials. As of 2021, he has published more than 560 refereed publications, and his h-index exceeds his age.

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Techniques de caractérisation et d'analyse de performances des capteurs de gaz résistifs par Philippe MENINI (Equipe MICA),
• Technologie nanosondes pour une mesure haute résolution de l'activité de réseau de neurone 2D et 3D par Guilhem LARRIEU (Equipe MPN),

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Pré-Traitements plasma in situ pour le dépôt d'Al2O3 par ALD par Emmanuel SCHEID (Equipe MPN),
• Electronics and the brain: conducting organic materials bridge the gap par Ali MAZIZ (Equipe MEMS)

Organisées avec le soutien du département MNBT
se tiendront les 23 et 24 septembre 2021 en présentiel et en visio

Organisé dans le cadre du Réseau ModMat (ex GDR -MODMAT CNRS 3532)
avec le soutien du département MNBT
se tiendra du 22 au 24 spetmbre 2021 en présentiel et en visio

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Modèles 3D de micro-environnements cellulaires par Laurent MALAQUIN (Equipe ELIA),
• Sonde AFM optomécanique par Bernard LEGRAND (Equipe MEMS),

Organisées avec le soutien du département MNBT
se tiendront les 21 et 22 septembre 2021 en présentiel et en visio

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Collagène : étude d'un matériau poroélastique et ingénierie pour les biotechnologies par Aurélien Bancaud (Equipe MILE - depuis Tokyo, Japon),
• Prédire la relation structure-activité des protéines pour de nouvelles thérapies par Marie Brut (Equipe M3)
• Development of new materials for quantum applications par Sébastien Plissard (Equipe MPN)

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Composants optiques accordables à cristaux liquides pour l’imagerie par OCT par Veronique BARDINAL (Equipe MICA),
• Dispositifs hyperfréquences fluidiques pour sonder le vivant par Katia GRENIER (Equipe MH2F),
• Réalisation et fonctionnalisation de microcapteurs en phase liquide par Jérôme LAUNAY (Equipe MICA)

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Caractérisation électrique des matériaux grand gap pour la réalisation des capteurs de gaz - Problématique des hautes impédances, et hautes températures par Thierry CAMPS (Equipe MICA),
• Vers la compréhension et la modulation du transport de charges dans les semi-conducteurs organiques pour leur intégration dans les composants par Isabelle SEGUY (Equipe MPN),
• Electronic transport characterization by Multi-Tip Scanning Tunneling Microscopy par Corentin DURAND (Equipe MPN)

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Modèles de micro-environnements cellulaires par Laurent MALAQUIN (Equipe ELIA),
• Synthèse de matériaux polymères poreux pour de l'actionnement mécanique par Vincent MANSARD (Equipe MEMS),
• Lego et nanoparticules: synthèse d'aimants pour les MEMS électromagnétiques par Thierry LEICHLE (Equipe MEMS - depuis Atlanta, Etats-Unis)

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Mécanobiologie des cellules et tissus par Christophe THIBAULT (equipe ELIA),
• Propriétés optiques de Semiconducteurs nanostructurés par Peter WIECHA (Equipe MPN),
• Modéliser l’échelle atomique pour prédire le comportement macroscopique des matériaux intégrés de la microélectronique par Anne HEMERYCK (Equipe M3)

Les orateurs sont les C et EC du département :

• Approches low-cost pour l’analyse environnementale haute résolution par Vincent RAIMBAULT (Equipe MICA)
• Dispositifs microfluidiques verre-silicium et variantes par Pierre JOSEPH (Equipe MILE),
• Tigettes et systèmes microphysiologiques par Morgan DELARUE (Equipe MILE),
• Technologies polymères pour dispositifs implantables par Christian BERGAUD (Equipe MEMS)