Laboratoire Matière et Systèmes Complexes

Attention : jour inhabituel ! salle 366A

Séminaires internes du mardi 14 juin ; Fanny Evenou et Julien Moukhtar

1. Fanny Evenou : "Microfabricated substrate for combinatorial cell-based assays"

With more and more biochemical compounds to be tested to assess their potential toxicity or for drug discovery purpose, high-throughput screening (HTS) methods have continuously developed. We propose a novel, simple system for cell-based screenings enabling simultaneous testing of multiple samples on a same tissue without cross-contamination between neighbouring assays, as well as sequential or periodic assays at the same tissue location. Polymeric patterns of controlled size and shape were created by microcontact printing on the surface of porous membrane filters which were used as cell culture substrates. Diffusion of reagents through the membrane was thus restricted to areas where pores were not clogged by the polymer. We used Madin-Darby canine kidney (MDCK) cells and performed proof-of-principle experiments using Hoechst nuclear staining and calcein-AM cell viability assay. MDCK cells were grown on the back side of a membrane patterned with an array of 1 mm-diameter disks and the two dyes were alternatively or sequentially deposited on the front side in dedicated areas. Resulting fluorescent staining properly matched the deposits, thus indicating that both compounds specifically and selectively diffused through membrane empty pores to the target cells. Moreover, MDCK cells similarly treated with drug cytochalasin B showed their actin network altered in a time-dependent manner, thus demonstrating the efficacy and selectivity of the system in drug screening applications.

2. Julien Moukhtar : "Dualité onde corpuscule à l’échelle macroscopique: les effets d’une mémoire de chemin"

Sur un bain liquide mis en oscillation verticale, à proximité du seuil de l’instabilité de Faraday, un comportement spectaculaire apparaît lorsque l’on créé une goutte du même liquide: la goutte devient spontanément mobile à la surface du bain, accompagnée par ce qu’il convient d’appeler son paquet d’onde. L’ensemble forme alors un objet cohérent que l’on peut appeler « marcheur » : une dualité onde corpuscule à l’échelle macroscopique.

Nous avons mis au jour le concept de « mémoire de chemin » : les atténuations spatiale et temporelle étant faibles, l’onde associée au marcheur résulte de la superposition des ondes créées par des points sources qui correspondent aux points visités par le marcheur dans un passé récent. Nous discuterons des nouvelles idées de l’équipe quant à cette mémoire de chemin. Alors que la notion même de mémoire semble ne s’attacher qu’au passé, nous verrons que la structure ondulatoire du marcheur, issue de la mémoire de chemin, lui permet d’appréhender son environnement et de définir ce qu’il est possible d’appeler son « cône de lumière ».

Dans son livre, « Ondes et mouvements », Louis de Broglie écrit en 1926, au sujet de la dynamique des quanta, dans les prémices de sa théorie de l’onde-pilote:

On peut dire d’une façon pittoresque : « Le mobile est précédé par son passé qui s’éloigne sans cesse de lui et suivi par son avenir qui le rejoint sans cesse.»

Après avoir brièvement discuté de l’analogie avec la physique quantique, nous présenterons deux études expérimentales en cours. Alors que la première de ces études porte sur la dynamique des marcheurs dans des cavités de géométrie bien définie, la seconde porte au contraire sur leur dynamique dans un milieu désordonné. Nos premiers résultats montrent que si la mémoire peut mener aux chaos dans le premier cas, elle mène à une localisation des marcheurs dans le second. Le chaos qui apparaît dans les cavités a de plus l’originalité de voir émerger les modes propres de celles-ci semblant de nouveau rappeler certains résultats de physique quantique. Pour ce qui est de la localisation des marcheurs en milieu désordonné il nous est difficile de ne pas y voir une analogie avec la localisation d’Anderson.