Adsorption of element 112 on a Au surface

Während der letzten 20 Jahre hat sich das Periodensystem bis zu den Elementen 114 und 116 erweitert. Diese sind kernphysikalisch nachgewiesen, so dass jetzt die chemische Untersuchung an erster Selle steht. Nachdem sich das Periodensystem bis zum Element 108 so verhält, wie man es dem Periodensystem nach annimmt, wird in dieser Arbeit die Chemie des Elements 112 untersucht. Dabei geht es um die Adsorptionsenergie auf einer Gold-Ober fläche, weil dies der physikalisch/chemische Prozess ist, der bei der Analyse angewandt wird. Die Methode, die in dieser Arbeit angwandt wird, ist die relativistische Dichtefunktionalmethode. Im ersten Teil wird das Vielkörperproblem in allgemeiner Form behandelt, und im zweiten die grundlegenden Eigenschaften und Formulierungen der Dichtefunktionaltheorie. Die Arbeit beschreibt zwei prinzipiell unterschiedliche Ansätze, wie die Adsorptionsenergie berechnet werden kann. Zum einen ist es die sogenannte Clustermethode, bei der ein Atom auf ein relativ kleines Cluster aufgebracht und dessen Adsorptionsenergie berechnet wird. Wenn es gelingt, die Konvergenz mit der Größe des Clusters zu erreichen, sollte dies zu einem Wert für die Adsorptionsenergie führen. Leider zeigt sich in den Rechnungen, dass aufgrund des zeitlichen Aufwandes die Konvergenz für die Clusterrechnungen nicht erreicht wird. Es werden sehr ausführlich die drei verschiedenen Adsorptionsplätze, die Top-, die Brücken- und die Muldenposition, berechnet. Sehr viel mehr Erfolg erzielt man mit der Einbettungsmethode, bei der ein kleiner Cluster von vielen weiteren Atomen an den Positionen, die sie im Festkörpers auf die Adsorptionsenergie soweit sichergestellt ist, dass physikalisch-chemisch gute Ergebnisse erzielt werden. Alle hier gennanten Rechnungen sowohl mit der Cluster- wie mit der Einbettungsmethode verlangen sehr, sehr lange Rechenzeiten, die, wie oben bereits erwähnt, nicht zu einer Konvergenz für die Clusterrechnungen ausreichten. In der Arbeit wird bei allen Rechnungen sehr detailliert auf die Abhängigkeit von den möglichen Basissätzen eingegangen, die ebenfalls in entscheidender Weise zur Länge und Qualität der Rechnungen beitragen. Die auskonvergierten Rechnungen werden in der Form von Potentialkurven, Density of States (DOS), Overlap Populations sowie Partial Crystal Overlap Populations analysiert. Im Ergebnis zeigt sich, dass die Adsoptionsenergie für das Element 112 auf einer Goldoberfläche ca. 0.2 eV niedriger ist als die Adsorption von Quecksilber auf der gleichen Ober fläche. Mit diesem Ergebnis haben die experimentellen Kernchemiker einen Wert an der Hand, mit dem sie eine Anhaltspunkt haben, wo sie bei den Messungen die wenigen zu erwartenden Ereignisse finden können.

A systematic and feasible method for computing nuclear contributions to electrical properties of polyatomic molecules

An analytic method to evaluate nuclear contributions to electrical properties of polyatomic molecules is presented. Such contributions control changes induced by an electric field on equilibrium geometry (nuclear relaxation contribution) and vibrational motion (vibrational contribution) of a molecular system. Expressions to compute the nuclear contributions have been derived from a power series expansion of the potential energy. These contributions to the electrical properties are given in terms of energy derivatives with respect to normal coordinates, electric field intensity or both. Only one calculation of such derivatives at the field-free equilibrium geometry is required. To show the useful efficiency of the analytical evaluation of electrical properties (the so-called AEEP method), results for calculations on water and pyridine at the SCF/TZ2P and the MP2/TZ2P levels of theory are reported. The results obtained are compared with previous theoretical calculations and with experimental values

Systematic study of the static electrical properties of the CO molecule: influence of the basis set size and correlation energy

The influence of the basis set size and the correlation energy in the static electrical properties of the CO molecule is assessed. In particular, we have studied both the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the static molecular electrical properties, the vibrational Stark effect (VSE) and the vibrational intensity effect (VIE). From a mathematical point of view, when a static and uniform electric field is applied to a molecule, the energy of this system can be expressed in terms of a double power series with respect to the bond length and to the field strength. From the power series expansion of the potential energy, field-dependent expressions for the equilibrium geometry, for the potential energy and for the force constant are obtained. The nuclear relaxation and vibrational contributions to the molecular electrical properties are analyzed in terms of the derivatives of the electronic molecular properties. In general, the results presented show that accurate inclusion of the correlation energy and large basis sets are needed to calculate the molecular electrical properties and their derivatives with respect to either nuclear displacements or/and field strength. With respect to experimental data, the calculated power series coefficients are overestimated by the SCF, CISD, and QCISD methods. On the contrary, perturbation methods (MP2 and MP4) tend to underestimate them. In average and using the 6-311 + G(3df) basis set and for the CO molecule, the nuclear relaxation and the vibrational contributions to the molecular electrical properties amount to 11.7%, 3.3%, and 69.7% of the purely electronic μ, α, and β values, respectively

Solar modulation in surface atmospheric electricity

The solar wind modulates the flux of galactic cosmic rays impinging on Earth inversely with solar activity. Cosmic ray ionisation is the major source of air’s electrical conductivity over the oceans and well above the continents. Differential solar modulation of the cosmic ray energy spectrum modifies the cosmic ray ionisation at different latitudes,varying the total atmospheric columnar conductance. This redistributes current flow in the global atmospheric electrical circuit, including the local vertical current density and the related surface potential gradient. Surface vertical current density and potential gradient measurements made independently at Lerwick Observatory,Shetland,from 1978 to 1985 are compared with modelled changes in cosmic ray ionisation arising from solar activity changes. Both the lower troposphere atmospheric electricity quantities are significantly increased at cosmic ray maximum(solar minimum),with a proportional change greater than that of the cosmic ray change.

Analytical potentials for triatomic molecules VIII. A two valued surface for the lowest 1A¢ surfaces of H2O

Ab initio calculations of the energy have been made at approximately 150 points on the two lowest singlet A' potential energy surfaces of the water molecule, 1A' and 1A', covering structures having D∞h, C∞v, C2v and Cs symmetries. The object was to obtain an ab initio surface of uniform accuracy over the whole three-dimensional coordinate space. Molecular orbitals were constructed from a double zeta plus Rydberg basis, and correlation was introduced by single and double excitations from multiconfiguration states which gave the correct dissociation behaviour. A two-valued analytical potential function has been constructed to fit these ab initio energy calculations. The adiabatic energies are given in our analytical function as the eigenvalues of a 2 2 matrix, whose diagonal elements define two diabatic surfaces. The off-diagonal element goes to zero for those configurations corresponding to surface intersections, so that our adiabatic surface exhibits the correct Σ/II conical intersections for linear configurations, and singlet/triplet intersections of the O + H2 dissociation fragments. The agreement between our analytical surface and experiment has been improved by using empirical diatomic potential curves in place of those derived from ab initio calculations.

Linking urban water balance and energy balance models to analyse urban design options

Using a water balance modelling framework, this paper analyses the effects of urban design on the water balance, with a focus on evapotranspiration and storm water. First, two quite different urban water balance models are compared: Aquacycle which has been calibrated for a suburban catchment in Canberra, Australia, and the single-source urban evapotranspiration-interception scheme (SUES), an energy-based approach with a biophysically advanced representation of interception and evapotranspiration. A fair agreement between the two modelled estimates of evapotranspiration was significantly improved by allowing the vegetation cover (leaf area index, LAI) to vary seasonally, demonstrating the potential of SUES to quantify the links between water sensitive urban design and microclimates and the advantage of comparing the two modelling approaches. The comparison also revealed where improvements to SUES are needed, chiefly through improved estimates of vegetation cover dynamics as input to SUES, and more rigorous parameterization of the surface resistance equations using local-scale suburban flux measurements. Second, Aquacycle is used to identify the impact of an array of water sensitive urban design features on the water balance terms. This analysis confirms the potential to passively control urban microclimate by suburban design features that maximize evapotranspiration, such as vegetated roofs. The subsequent effects on daily maximum air temperatures are estimated using an atmospheric boundary layer budget. Potential energy savings of about 2% in summer cooling are estimated from this analysis. This is a clear ‘return on investment’ of using water to maintain urban greenspace, whether as parks distributed throughout an urban area or individual gardens or vegetated roofs.

Nonlocal description of the nuclear interaction

Extensive systematizations of theoretical and experimental nuclear densities and of optical potential strengths extracted from heavy-ion elastic scattering data analyses at low and intermediate energies are presented. The energy-dependence of the nuclear potential is accounted for within a model based on the nonlocal nature of the interaction. The systematics indicates that the heavy-ion nuclear potential can be described in a simple global way through a double-folding shape, which basically depends only on the density of nucleons of the partners in the collision. The possibility of extracting information about the nucleon-nucleon interaction from the heavy-ion potential is investigated.

Using the Morse Potential to Understand Reaction Coördinates using Maple

The interactions employed in the “linear” reaction A(g)+BC(g) -> AB(g) + C(g) in a “one dimensional world” can be used to illustrate the “reaction coördinate”, using Maple, in a manner which allows students to inspect potential energy surfaces, make contour maps of those surfaces, and conceptually construct the “reaction coördinate” by tracing the local minimum path on the surface created.“one dimensional world” can be used to illustrate the “reaction coördinate”, using Maple, in a manner which allows students to inspect potential energy surfaces, make contour maps of those surfaces, and conceptually construct the “reaction coördinate” by tracing the local minimum path on the surface created.

Effect of surface-perturbed intermolecular interaction on adsorption of simple gases on a graphitized carbon surface

In this paper, we investigate the effect of the solid surface on the fluid-fluid intermolecular potential energy. This modified fluid-fluid interaction energy due to the inducement of a solid surface is used in the grand canonical Monte Carlo (GCMC) simulation of various noble gases, nitrogen, and methane on graphitized thermal carbon black. This effect is such that the effective interaction potential energy between two particles close to surface is less than the potential energy if the solid substrate is not present. With this modification the GCMC simulation results agree extremely well with the experimental data over a wide range of pressures while the simulation results with the unmodified potential energy give rise to a shoulder near the neighborhood of monolayer coverage and the significant overprediction of the second and higher layer coverages. In particular the unmodified GCMC results exhibit very sharp change in those higher layers while the experimental data have a much gradual change in the uptake. We will illustrate this theory with adsorption data of argon, xenon, neon, nitrogen, and methane on graphitized thermal carbon black.

Adsorption of quadrupolar, diatomic nitrogen onto graphitized thermal carbon black and in slit-shaped carbon pores. Effects of surface mediation

In this paper, we study the effect of solid surface mediation on the intermolecular potential energy of nitrogen, and its impact on the adsorption of nitrogen on a graphitized carbon black surface and in carbon slit-shaped pores. This effect arises from the lower effective interaction potential energy between two particles close to the surface compared to the potential energy of the same two particles when they are far away from the surface. A simple equation is proposed to calculate the reduction factor and this is used in the Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) simulation of nitrogen adsorption on graphitized thermal carbon black. With this modification, the GCMC simulation results agree extremely well with the experimental data over a wide range of pressure; the simulation results with the original potential energy (i.e. no surface mediation) give rise to a shoulder in the neighbourhood of monolayer coverage and a significant over-prediction of the second and higher layer coverages. The influence of this surface mediation on the dependence of the pore-filling pressure on the pore width is also studied. It is shown that such surface mediation has a significant effect on the pore-filling pressure. This implies that the use of the local isotherms obtained from the potential model without surface mediation could give rise to a serious error in the determination of the pore-size distribution.

Effects of surface heterogeneity on the adsorption of nitrogen on graphitized thermal carbon black

In this paper, we study the surface heterogeneity and the surface mediation on the intermolecular potential energy for nitrogen adsorption on graphitized thermal carbon black (GTCB). The surface heterogeneity is modeled as the random distribution of effective carbonyl functional groups on the graphite surface. The molecular parameters and the discrete charges of this carbonyl group are taken from Jorgensen, et al. (J. Am. Chem. Soc., (1984) 106, 6638) while those for nitrogen (dispersive parameters and discrete charges) are taken from Murthy et al. (Mol. Phys., (1983) 50, 531) in our Grand Canonical Monte Carlo (GCMC) simulation. The solid surface mediation in the reduction of intermolecular potential energy between two fluid molecules was taken from a recent work by Do et al. (Langmuir, (2004) 20, 7623). Our simulation results accounting for the surface heterogeneity and surface mediation on intermolecular potential energy were compared with the experimental data of nitrogen at 77 and 90 K. The solid-fluid dispersive parameters are determined from the Lorentz-Berthelot (LB) rule. The fraction of the graphite surface covered with carbonyl functional groups was then derived from the consideration of the Henry constant, and for the data of Kruk et al. (Langmuir, (1999) 15, 1435) we have found that 1% of their GTCB surface is covered with effective carbonyl functional groups. The damping constant, due to surface mediation, was determined from the consideration of the portion of the adsorption isotherm where the first layer is being completed, and it was found to take a value of 0.0075. With these parameters, we have found that the GCMC simulation results describe the data over the complete range of pressure substantially better than any other MC models in the literature. The implication of this work is demonstrated with local adsorption isotherms of 10 and 20 A slit pores. One was obtained without allowance for surface mediation, while the other correctly accounts for these factors. The two local isotherms differ substantially, and the implication is that if we used incorrect local isotherms (i.e. without the surface mediation) the pore size distribution would be incorrectly derived.

Explicit derivation of the relativistic mass-energy relation for internal kinetic and potential energies of a composite system

A straightforward derivation of relativistic expressions for the mechanical momentum, kinetic and total energies, and mass-energy equivalence (including potential energy) which does not require any knowledge of the energy-momentum relation for electromagnetic waves or consideration of elastic collisions, but is directly based on Newton's second law and Lorentz's transformations, is presented in this paper. The existence of an invariant force is shown to be important for the validity of the relativistic mechanics.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.

Determination of Biomolecular Interdomain Motions using Nuclear Magnetic Resonance

Biological macromolecules can rearrange interdomain orientations when binding to various partners. Interdomain dynamics serve as a molecular mechanism to guide the transitions between orientations. However, our understanding of interdomain dynamics is limited because a useful description of interdomain motions requires an estimate of the probabilities of interdomain conformations, increasing complexity of the problem.

Staphylococcal protein A (SpA) has five tandem protein-binding domains and four interdomain linkers. The domains enable Staphylococcus aureus to evade the host immune system by binding to multiple host proteins including antibodies. Here, I present a study of the interdomain motions of two adjacent domains in SpA. NMR spin relaxation experiments identified a 6-residue flexible interdomain linker and interdomain motions. To quantify the anisotropy of the distribution of interdomain orientations, we measured residual dipolar couplings (RDCs) from the two domains with multiple alignments. The N-terminal domain was directly aligned by a lanthanide ion and not influenced by interdomain motions, so it acted as a reference frame to achieve motional decoupling. We also applied {\it de novo} methods to extract spatial dynamic information from RDCs and represent interdomain motions as a continuous distribution on the 3D rotational space. Significant anisotropy was observed in the distribution, indicating the motion populates some interdomain orientations more than others. Statistical thermodynamic analysis of the observed orientational distribution suggests that it is among the energetically most favorable orientational distributions for binding to antibodies. Thus, the affinity is enhanced by a pre-posed distribution of interdomain orientations while maintaining the flexibility required for function.

The protocol described above can be applied to other biological systems in general. Protein molecule calmodulin and RNA molecule trans-activation response element (TAR) also have intensive interdomain motions with relative small intradomain dynamics. Their interdomain motions were studied using our method based on published RDC data. Our results were consistent with literature results in general. The differences could be due to previous studies' use of physical models, which contain assumptions about potential energy and thus introduced non-experimental information into the interpretations.

Novel surface-tethered estrogen polymeric platforms in cardiovascular regenerative medicine

L’estradiol (E2) est une hormone femelle qui joue un rôle essentiel, à la fois dans la régulation et dans la détermination de certaines conditions physiologiques in vivo, telle que la différenciation et la prolifération cellulaire. Lorsque l’E2 est donné en supplément, par exemple dans le cas de thérapie hormonale, deux effets sont observés, un effet génomique et un effet non-génomique, de par son interaction avec les récepteurs à œstrogène du noyau ou de la membrane cellulaire, respectivement. L’effet non-génomique est plus difficile à étudier biologiquement parce que l’effet se produit sur une échelle de temps extrêmement courte et à cause de la nature hydrophobe de l’E2 qui réduit sa biodisponibilité et donc son accessibilité aux cellules cibles. C’est pourquoi il est nécessaire de développer des systèmes d’administration de l’E2 qui permettent de n’étudier que l’effet non-génomique de l’œstrogène. Une des stratégies employée consiste à greffer l’E2 à des macromolécules hydrophiles, comme de l’albumine de sérum bovin (BSA) ou des dendrimères de type poly(amido)amine, permettant de maintenir l’interaction de l’E2 avec les récepteurs d’œstrogène de la membrane cellulaire et d’éviter la pénétration de l’E2 dans le noyau des cellules. Toutefois, ces systèmes macromolécules-E2 sont critiquables car ils sont peu stables et l’E2 peut se retrouver sous forme libre, ce qui affecte sa localisation cellulaire. L’objectif de cette thèse est donc de développer de nouvelles plateformes fonctionnalisées avec de l’E2 en utilisant les approches de synthèses ascendantes et descendantes. Le but de ces plateformes est de permettre d’étudier le mécanisme de l’effet non-génomique de l’E2, ainsi que d’explorer des applications potentielles dans le domaine biomédical. L’approche ascendante est basée sur un ligand d’E2 activé, l’acide 17,α-éthinylestradiol-benzoïque, attaché de façon covalente à un polymère de chitosan avec des substitutions de phosphorylcholine (CH-PC-E2). L’estradiol est sous forme de pro-drogue attachée au polymère qui s’auto-assembler pour former un film. L’effet biologique de la composition chimique du film de chitosan-phosphorylcholine a été étudié sur des cellules endothéliales. Les films de compositions chimiques différentes ont préalablement été caractérisés de façon physicochimique. La topographie de la surface, la charge de surface, ainsi que la rhéologie des différents films contenant 15, 25, ou 40% molaires de phosphorylcholine, ont été étudiés par microscopie à force atomique (AFM), potentiel zêta, résonance plasmonique de surface et par microbalance à cristal de quartz avec dissipation (QCM-D). Les résultats de QCM-D ont montré que plus la part molaire en phosphorylcholine est grande moins il y a de fibrinogène qui s’adsorbe sur le film de CH-PC. Des cellules humaines de veine ombilicale (HUVECs) cultivées sur des films de CH-PC25 et de CH-PC40 forment des amas cellulaire appelés sphéroïdes au bout de 4 jours, alors que ce n’est pas le cas lorsque ces cellules sont cultivées sur des films de CH-PC15. L’attachement de l’estradiol au polymère a été caractérisé par plusieurs techniques, telles que la résonance magnétique nucléaire de proton (1H NMR), la spectroscopie infrarouge avec transformée de Fourier à réfraction totale atténuée (FTIR-ATR) et la spectroscopie UV-visible. La nature hydrogel des films (sa capacité à retenir l’eau) ainsi que l’interaction des films avec des récepteurs à E2, ont été étudiés par la QCM-D. Des études d’imagerie cellulaires utilisant du diacétate de diaminofluoresceine-FM ont révélé que les films hydrogels de CH-PC-E2 stimulent la production d’oxyde nitrique par les cellules endothéliales, qui joue un rôle protecteur pour le système cardiovasculaire. L’ensemble de ces études met en valeur les rôles différents et les applications potentielles qu’ont les films de type CH-PC-E2 et CH-PC dans le cadre de la médecine cardiovasculaire régénérative. L’approche descendante est basée sur l’attachement de façon covalente d’E2 sur des ilots d’or de 2 μm disposés en rangées et espacés par 12 μm sur un substrat en verre. Les ilots ont été préparés par photolithographie. La surface du verre a quant à elle été modifiée à l’aide d’un tripeptide cyclique, le cRGD, favorisant l’adhésion cellulaire. L’attachement d’E2 sur les surfaces d’or a été suivi et confirmé par les techniques de SPR et de QCM-D. Des études d’ELISA ont montré une augmentation significative du niveau de phosphorylation de la kinase ERK (marqueur important de l’effet non-génomique) après 1 heure d’exposition des cellules endothéliales aux motifs alternant l’E2 et le cRGD. Par contre lorsque des cellules cancéreuses sont déposées sur les surfaces présentant des motifs d’E2, ces cellules ne croissent pas, ce qui suggère que l’E2 n’exerce pas d’effet génomique. Les résultats de l’approche descendante montrent le potentiel des surfaces présentant des motifs d’E2 pour l’étude des effets non-génomiques de l’E2 dans un modèle in vitro.