Sommaire: TBA

Sommaire: Cet exposé est une introduction au thème « Evolution et Cancer » et se déroulera en deux parties : 1- Origine infectieuse du cancer, 2- Dynamique évolutive du cancer. Partie 1- L’identification des pathogènes susceptibles de faire basculer nos cellules dans le cancer est un aspect clé dans la lutte contre le cancer pour une raison simple : comme la plupart des infections peuvent être évitées par des traitements ou des vaccins, l’élimination des pathogènes oncogènes devraient éliminer dans la foulée les cancers qu’ils induisent. Au début des années 70, on estimait à 1% le nombre de cancers d’origine parasitaire ou virale chez l’homme. L’Organisation Mondiale de la Santé admet aujourd’hui que 20% des cancers sont dus à des agents infectieux, en particulier des virus à ARN et ADN et des bactéries. Par exemple, le carcinome hépatocellulaire, le cancer de l’estomac et le cancer du col de l’utérus sont largement attribuables aux virus B et C de l'hépatite, à la bactérie Helicobacter pylori et aux papillomavirus, respectivement. Certains chercheurs estiment que l’on sous estime encore grandement l’influence des agents infectieux dans l’induction du cancer. Cette perspective sera présentée et discutée sous un angle évolutif. Partie 2- Le cancer est un processus d’évolution clonale à l’intérieur de l’organisme, et comme tout processus évolutif digne de ce nom il s’effectue selon des lois Darwiniennes. Bien que les premiers articles présentant le cancer sous cet angle datent du milieu des années 70, c’est seulement depuis peu de temps que l’on réalise combien cette vision permet de mieux comprendre le développement des cancers, leur prévention et même l’amélioration des thérapies. Pourquoi la sélection naturelle n’a pas réussi a totalement éliminer notre vulnérabilité au cancer ? Les habitants des pays du sud vont-ils avoir plus de cancers à l’avenir ? Quels sont les points communs entre les métastases et les espèces invasives ? Pourquoi des traitements anticancéreux peuvent fonctionner dans un premier temps et devenir inefficaces par la suite ? En quoi le fait de considérer une tumeur comme un écosystème peut donner des nouvelles idées de traitements ? Voila quelques exemples des questions qui seront abordées. Enfin, cet exposé sera l’occasion de faire le point sur où nous en sommes sur le thème « Evolution et Cancer » au niveau International.

Sommaire: As discovered by Philip Anderson in 1958, scattering of electrons from impurities (defects) in a crystal can prohibit their long-range transport and turn a metal into an insulator. This metal-insulator transition was extensively studied in the past, but its detailed quantitative characterization was complicated by the fact that it required small (mkm-sized) samples, low temperatures, and non-interacting electrons to be observed. It was realized in the 1980s that Anderson localization was an interference phenomenon common for all waves in disordered media and the search was initiated for its manifestations in optics and acoustics. The advantage of light, sound and elastic waves with respect to “Schrödinger waves” describing electrons is three-fold: one can work with larger samples, at room temperatures, and forget about nonlinearities due to interaction effects. However, these benefits come at the price of additional complications due to the inevitable absorption of photons or phonons in the medium (whereas the number of electrons is conserved) and the vector character of light and elastic waves in solids (whereas the solution of the Schrödinger equation is a scalar function). Very recently, a solution was proposed for the absorption problem and experiments insensitive to absorption were performed with both light and sound. However, it seems that the vector character of waves is a more severe issue: our calculations show that it prevents Anderson localization if light in a collection of randomly distributed point scatterers. It remains to be seen if this result can be generalized to any disordered medium or if partial order in scatterer distribution can eventually restore Anderson localization. Almost 30 years after the proposal of Anderson localization of light by analogy with electronic localization, the phenomenon is more illusory than ever and continues to be a topic of animated discussions between experts.
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Sommaire: Due to their small sizes, metallic nanoparticles show spectacular quantum effects that are absent in the bulk. Most of these effects stem from the confinement of the electronic eigenstates in particles with nanometric sizes. The most striking evidence of the quantization of the electronic states in metallic nanoparticles is the electronic shell structure, first observed by Knight and coworkers in 1984. The resulting size effects show up in many of the physical properties of metallic clusters, e.g., in their abundance spectra, ionization potentials, and optical properties. Once metallic nanoparticles are put close to each other such that they interact among themselves and/or with the surrounding environment, they form metamaterials with fascinating and intriguing properties that can be very different from those of the elementary constituants. In this colloquium, I will focus on the optical properties of such plasmonic metamaterials. Specifically, I will show that collective plasmons in honeycomb lattices of metallic nanoparticles behave as Dirac-like massless bosonic excitations [1]. These excitations present the same properties as electrons in graphene, such as a non-trivial Berry phase and the absence of backscattering off impurities, paving the way for a fully tunable plasmonic analogue of graphene.
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Sommaire: Je montrerai des outils microfluidiques que nous avons développés pour la production et manipulation de gouttes. Ces technologies sont basées sur l'utilisation de gradients de hauteur des micro-canaux, afin d'induire des gradients d'énergie de surface sur les gouttes. Ceci nous permet d'avoir des une manipulation fine des gouttes en 2D, c'est à dire sans utiliser les parois latérales des canaux. Ceci nous permet notamment de créer des tableaux de gouttes et je montrerai comment ces tableaux peuvent être utilisés pour des études de biologie cellulaire.

Sommaire: We shall discuss some aspects of nonequilibrium thermodynamics. In particular the study of macroscopic fluctuations shows that phase transitions not permitted in equilibrium are possible and actually take place in simple models of lattice gases. Furthermore the work in a transformation from a stationary state to another one, suitably renormalized, satisfies a Clausius type inequality which implies that also out of equilibrium quasistatic transformations are optimal.

Sommaire: Quantum quenches are protocols corresponding to an abrupt change of a parameter of the Hamiltonian of an isolated quantum system initially prepared in the ground state. They mimic experimental procedures used for cold atoms. After a general introduction to out of equilibrium dynamics of isolated quantum systems, I shall discuss simple models of quantum quenches that can be fully studied analytically: the infinite dimensional Bose Hubbard model and the three dimensional large-N $\phi^4$ quantum field theory. In both cases, I shall show that there is a critical value of the quenching parameter that leads to an out of equilibrium dynamical transition and present its properties. I will conclude by discussing extensions and limitations of our approach and the generality of this transition.

Sommaire: L'exposé abordera deux expériences dans des contextes différents, dont le point commun est d'offrir des observations inhabituelles: La première concerne la fragmentation par impact d'un objet solide cohésif dont la brisure résulte d'un processus d'agrégation en cascade inverse, depuis les atomes jusqu'aux fragments finaux stables. La seconde est une manifestation du mouvement Brownien d'une particule piégée. Pour certaines conditions initiales bien choisies, la trajectoire de la particule est super-diffusive, offrant ainsi une mesure directe de la force aléatoire imaginée par Langevin en 1908.

Sommaire: Les réponses optiques linéaire et nonlinéaire – résolue en temps – de nanoparticules ou nanostructures métalliques ont fait l'objet de très nombreux travaux ces dernières années. Lorsqu’ils sont réalisés sur des ensembles, ils apportent des informations moyennées sur les distributions de taille, forme, composition et orientation des particules. L’étude d'un nano-objet unique permet de s’affranchir de ces limitations, ce qui a suscité le développement de nouvelles approches permettant la détection et l’étude optique d'un nano-objet absorbant ou diffusant. Nous discuterons ici la méthode de spectroscopie par modulation spatiale, son application à l'étude de la réponse optique d'un nano-objet métallique et son extension à d’autres nano-objets absorbants. Son extension à la spectroscopie résolue en temps sera également présentée et son apport illustré dans le cas de la réponse vibrationnelle d'une nanoparticule ou des interaction électromagnétiques dans un hétéro-dimère.
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