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SUMMARY:Guillaume MESTDAGH (INRIA Montbonnot)
DESCRIPTION:Coupling osmosis and mechanics in vertex-based models for plant tissue growth\nRésumé : \nUnderstanding plant growth is fundamental to address global challenges such as food security\, biodiversity\, and soil‑erosion control. The development of plants involves many interconnected physical processes\, occurring at various spatial and temporal scales\, making modeling an indispensable complement to experiments. In particular\, discrete vertex-based models have successfully described the coupling between inter-cell water fluxes and mechanical deformations of cell walls\, in response to a prescribed inner water pressure. \nA two-dimensional vertex-based model represents a group of cells as a tiling of polygons\, with the edges between polygons representing cell walls. Existing vertex-based models postulate a fixed water pressure inside cells as the force driving growth. In reality\, this inner pressure itself is the consequence of osmosis\, a chemical process by which water is attracted into cells with a higher concentration of solute. However\, capturing the interplay between mechanics and solute dynamics in plant tissues into one model remains a challenge that requires novel mathematical frameworks. \nIn this talk\, I will present a new approach to couple solute and water fluxes with mechanics and growth in vertex-based models. The proposed approach is based on a variational formalism where the system physics is described in terms of free energy and dissipation function. After building the model and deriving the evolution equations of the system\, I will show that the resulting formulation can be turned into a numerical method. Finally\, I will illustrate the model properties through a few numerical simulations and discuss its interest for the study of plant growth. \nContact : philippe.marmottant@univ-grenoble-alpes.fr
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LOCATION:LiPhy – Salle de conférence\, LiPhy 140 avenue de la Physique\, St Martin d'Hères\, 38402\, France
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SUMMARY:Jérémie TOPIN (Department of Chemistry\, Université Côte d'Azur\, Nice)
DESCRIPTION:The molecular language of smell : reading odors through receptors\nRésumé : \nThis morning\, you may have enjoyed a cup of coffee or tea and felt that its aroma had stimulated your sense of smell. The volatile molecules in your favourite beverage are recognized by the olfactory receptors (ORs) expressed in your olfactory epithelium. But among your 400 ORs\, which ones were activated by these molecules ?\nTo answer this question\, and more generally to determine the molecular recognition spectrum of ORs\, we design the Molecule to Olfactory Receptor M2OR database\n(https://m2or.chemsensim.fr/)\, which brings together 75\,050 bioassay experiments for 51\,683 distinct OR-molecule pairs.[1] We further combine protein language[2] with graph neural networks to predict OR activation\, and propose a tailored architecture incorporating inductive biases from the protein-molecule interaction.[3] This model outperforms state-of-the-art drug- target interaction prediction models as well as standard GNN baselines. Notably\, our predictions are in agreement with combinatorial coding theory in olfaction. \nReferences\n[1] Lalis\, M.\, Hladiš\, M.\, Khalil\, S. A.\, Briand\, L.\, Fiorucci\, S.\, & Topin\, J\, 2024. M2OR: a database of olfactory receptor–odorant pairs for understanding the molecular mechanisms of olfaction. Nucleic Acids Research\, 52(D1)\, D1370-D1379.\n[2] Elnaggar\, A.\, Heinzinger\, M.\, Dallago\, C.\, Rehawi\, G.\, Wang\, Y.\, Jones\, L.\, … & Rost\, B. (2021). Prottrans: Toward understanding the language of life through self-supervised learning. IEEE transactions on pattern analysis and machine intelligence 2022\, 44(10)\, 7112-7127.\n[3] Hladiš\, M.\, Lalis\, M.\, Fiorucci\, S.\, & Topin\, J. Matching receptor to odorant with protein language and graph neural networks 2023. In The Eleventh International Conference on Learning Representations. \nContact : lucie.sancey@univ-grenoble-alpes.fr ou emmanuel.brun@univ-grenoble-alpes.fr
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LOCATION:IAB – Salle de séminaire\, IAB Site Santé - Allée des Alpes\, La Tronche\, 38700\, France
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SUMMARY:Soutenance de thèse par Lorenzo LOMBARDI (CEA-Irig/SyMMES)
DESCRIPTION:Production d’hydrogène à partir de points quantiques par photoélectrolyse de l’eau\nRésumé : \nLes boites quantiques (QD) sont des nanomatériaux semi-conducteurs prometteurs pour la production d’hydrogène par énergie solaire\, grâce à leur forte absorption lumineuse\, leurs coefficients d’extinction élevés et leurs propriétés électroniques modulables. Le développement d’alternatives respectueuses de l’environnement aux QD à base de cadmium est essentiel pour une dissociation de l’eau par voies photocatalytiques et photoélectrochimiques (PEC) durables. Dans ce contexte\, cette thèse étudie les QD à base de CuIn(Ga)S2 pour la production d’hydrogène par photo(électro)lyse de l’eau\, en mettant l’accent sur la relation entre synthèse\, chimie de surface et propriétés optoélectroniques.\nLes travaux explorent d’abord la synthèse organique de QD Cu(In)GaS2 par injection à chaud et chauffage\, combinée à l’ingénierie de l’enveloppe. L’injection à chaud permet d’obtenir des QD CuGaS2/ZnS/ZnS fortement émissifs\, mais des problèmes de purification liés à des résidus de précurseurs sont observés\, limitant la reproductibilité. Les méthodes de chauffage offrent un meilleur contrôle de croissance et une procédure plus simple. Des structures multishell (ZnS\, GaSx\, Al2O3) améliorent la stabilité colloïdale et améliorent les propriétés de photoluminescence. Les positions de bandes sont compatibles avec la production d’hydrogène\, comme confirmé par des analyses électrochimiques et spectroscopiques\, et l’échange de ligands permet le transfert des QD vers des milieux aqueux.\nLa thèse se concentre ensuite sur les synthèses aqueuses (batch\, micro-ondes et flux continu)\, plus durables et facilement scalables. Une nouvelle synthèse hydrothermique assistée par micro-ondes de QD CuInGaS2/GaSx est développée pour étudier l’incorporation du gallium en fonction des ligands. Différents ligands et architectures de surface sont explorés\, montrant un impact marqué sur composition et propriétés optiques. Seuls certains ligands aminocarboxyliques favorisent l’incorporation du gallium\, mise en évidence par spectroscopie d’absorption des rayons X\, tandis que la diffusion neutronique à petit angle fournit des informations structurales complémentaires. La structure électronique est étudiée par voltamétrie cyclique\, XPS\, UPS et PYSA\, corrélant niveaux de bande et performances. Une synthèse en flux continu de QD CuInGaS2 est également mise au point\, démontrant la scalabilité du procédé. Ces approches conduisent à des QD stables présentant des rendements quantiques jusqu’à 20 % et des durées de vie supérieures à 300 ns.\nEnfin\, les performances photocatalytiques et photoélectrochimiques sont évaluées. En photocatalyse\, les QD CuIn(Ga)S2 recouverts de glutathion produisent de l’hydrogène sans cocatalyseur\, tandis que leur association avec des catalyseurs moléculaires permet d’atteindre des TON jusqu’à 12047\, parmi les plus élevés pour des QD sans métaux lourds. En PEC\, des électrodes de TiO2 sensibilisées présentent des photocourants anodiques jusqu’à 1\,45 mA/cm2 à 1\,23 V vs RHE en conditions neutres et sans donneur de trous\, plaçant ces systèmes parmi les plus performants. L’ajout de CoPi entraîne une augmentation modeste du photocourant (5 %) et un décalage cathodique de 0\,2 V\, indiquant que les limitations proviennent surtout des processus de génération\, d’injection et de transport de charge plutôt que de la cinétique catalytique.\nDans l’ensemble\, ce travail démontre le fort potentiel des QD CuIn(Ga)S2 pour la production d’hydrogène durable. Il met en évidence le rôle central de la stratégie de synthèse\, du contrôle de la chimie de surface\, de la gestion des défauts et de l’ingénierie interfaciale pour optimiser les performances photocatalytiques et photoélectrochimiques. Ces résultats fournissent une base solide pour le développement de systèmes à base de QD efficaces et évolutifs pour la conversion de l’énergie solaire en carburants chimiques.​​​​​ \n_ \nContact : alain.farchi@cea.fr
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LOCATION:GreEN-ER – Amphi 2A006\, 21 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38000\, France
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SUMMARY:Marion JESPERSEN (Department of Microbiology\, Monash University)
DESCRIPTION:Functional and structural insights into O2-adapted hydrogenases\nRésumé : \nHydrogenases are metalloenzymes that catalyse the interconversion of protons and electrons into molecular hydrogen (H2)\, providing valuable models for robust and sustainable H2 catalysts. However\, most characterised hydrogenases are inhibited by oxygen (O2)\, limiting their biotechnological potential. Although diverse [NiFe]- and [FeFe]-hydrogenases have evolved adaptations that support activity\, stability\, or recovery following O2 exposure\, the molecular basis of O2 adaptation remains poorly understood. \nIn this talk\, I will present our ongoing work on O2-adapted hydrogenases from bacteria and archaea inhabiting aerobic soils\, thermoacidophilic environments\, and the gut. By combining physiological\, biochemical\, structural\, and computational approaches\, we investigate how distinct hydrogenase lineages support H2 metabolism under oxygen-exposed conditions.These systems include the high-affinity group 1h [NiFe]-hydrogenase from Mycobacterium smegmatis\, the Sulfolobales clade 2 [NiFe]-hydrogenase from Metallosphaera sedula\, and gut microbial [FeFe]-hydrogenases\, including group B enzymes from Bacteroides species and a group A1 enzyme from Clostridium perfringens. Together\, they highlight the diversity of hydrogenase architectures\, cofactor arrangements\, and electron-transfer strategies that may contribute to O2 resilience. \nOverall\, this work expands the functional and structural repertoire of O2-adapted hydrogenases\, informing our understanding of microbial H2 metabolism and the search for enzymes suited to H2-based biocatalysis. \n_ \nCes séminaires\, ainsi que les soutenances et cours sont ouverts à tous\, notez toutefois que l’accès au campus EPN nécessite un avis de rendez-vous. Merci de remplir ce formulaire et de l’adresser\, plus de 48h à l’avance\, à ce contact. Pensez à vous munir d’une pièce d’identité le jour de votre visite.
URL:https://sfp-alpes.fr/event/marion-jespersen-department-of-microbiology-monash-university/
LOCATION:IBS – Salle des séminaires\, IBS 71 avenue des Martyrs\, Grenoble\, 38042\, France
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SUMMARY:Garry S. HANAN (Département de chimie\, Université de Montréal\, Canada)
DESCRIPTION:Developing New Photosensitizers based on Transition Metal Ions for Green Energy Applications\nRésumé : \nRising global population and increased CO2 levels in the atmosphere have focused attention on developing alternative and widely available carbon-free energy sources (1\,2). Ourresear ch focuses on harnessing the unique properties of excited states in metal complexes to drive self-assembly processes and develop innovative energy applications. By leveraging the photophysical and photochemical behaviors of these complexes\, we explore how light-induced excitations can be utilized to control molecular organization and energy transfer at the nanoscale. The parallels with Natural Photosynthesis are evident: light energy is captured by self-assembled Light Harvesting Complexes and is channeled to a reaction centre which induces electron transfer and the eventual production of chemical energy (3). \nOur approach involves the synthesis of polypyridyl-based metal complexes\, which are known for their stability and tunable electronic properties. By manipulating the excited states of these complexes\, we demonstrate how light can act as a stimulus to induce self-assembly\, leading to the formation of well-defined nanostructures with potential applications in catalysis\, sensing\, and optoelectronics (4). Additionally\, we extend our approach to the development of photoactive molecular devices capable of storing and transferring electrons\, offering insights into the design of next-generation photosensitizers for chemical energy production (5). We have also moved from second- and third-row transition metal ions to the first row\, and explore energy applications of these abundant\, inexpensive and relatively non-toxic metal ions (6). \nReferences\n1. https://ourworldindata.org/world-population-growth (01-05-2026).\n2. https://www.iea.org/world (01-05-2026).\n3. V. Balzani\, A. Credi\, M. Venturi\, Chem Sus Chem 2008\, 1\, 26.\n4. B. Laramée-Milette\, F. Puntoriero\, F. Nastasi\, S. Campagna\, G. S. Hanan\, Chem. Eur. J.\, 2017 23\, 16497.\n5. G. M. Mercier\, E. Rousset\, I. Oubaha\, K. Bandyopadhyay\, A. K. Pal\, I. Ciofini\, L.-M. Chamoreau\, V. Marvaud\, G. S. Hanan\, Chem. Commun. 2025 61 (77)\, 14911-14914.\n6. A. Saha\, G. Turner\, M. Cibian\, S. Serroni\, S. Genovese\, S. Campagna\, G. S. Hanan\, F. Nastasi\, submitted for publication. \nGarry Hanan is professor in the Department of Chemistry at the Université de Montréal\, where he leads the Green Energy Group and is a member of the Centre for Green Chemistry and Catalysis. He earned his B. Sc. from the University of Winnipeg\, Canada\, his PhD from Université Louis Pasteur in Strasbourg\, France\, under the supervision of Jean-Marie Lehn and subsequently conducted postdoctoral studies in Germany with Manfred T. Reetz and in Italy with Vincenzo Balzani and Sebastiano Campagna. Professor Hanan’s research focuses on the design and synthesis of supramolecular photocatalysts capable of harvesting solar energy to drive chemical\ntransformations\, most notably the photoproduction of fuels via water-splitting (producing H₂) and CO₂ reduction.\nHe has received numerous distinctions\, including awards from IUPAC and NSERC\, highlighting his contributions to sustainable chemistry and molecular materials science. He also actively promotes international student exchange. \nContact : frederique.loiseau@univ-grenoble-alpes.fr
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LOCATION:DCM – Salle C209\, DCM - Bât Chimie Recherche 301 rue de la Chimie\, St Martin d'Hères\, 38400\, France
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SUMMARY:Ben HUMPHREYS (Institut Laue-Langevin (ILL) Grenoble\, France)
DESCRIPTION:Advancing our Understanding of Responsive Polymer Brushes\nRésumé : \n\nInterfacial properties of a surface can be extensively modified through the addition of a polymer brush layer; a dense array of end-tethered polymers grafted to a surface. When a polymer brush is synthesised with a stimulus responsive polymer\, the surface properties can be tailored to respond\, often reversibly\, to external stimuli such as temperature\, light\, pH\, solvent or electric fields. While these so-called smart materials are particularly promising for high-value applications such as sensors\, nanoactuation and microfluidics\, their response can be significantly influenced by additives such as osmolytes and salts. Unlike untethered polymer systems\, research into the influence of additives for responsive polymer brushes has been sparse\, yet this knowledge is crucial when advancing their utilisation in biomedical and industrial applications. \nThroughout my research career I have primarily focused on the influence of salts and osmolytes on temperature and pH responsive homo- and co-polymer brushes. I will firstly discuss my synthetic methodologies and choice of responsive polymers. This will be followed by a comprehensive outline of the approaches used to investigate these responsive coatings. Here\, starting with the simplest systems\, then gradually increasing complexity\, I have been able to systematically understand the influence of individual additives/changes. This information is invaluable when considering the complex real-world applications that can benefit from the utilisation of smart\, responsive polymer brush surface coatings. \nShort Bio/CV\nIn 2015 I graduated from the University of Newcastle\, Australia\, with a Bachelor of Science\, 1st class honors\, majoring in Chemistry\, followed by my PhD at the same university (2015-2019) titled “Nanostructure of Temperature Responsive Polymer Brushes Modulated by Salt Identity”. I then accepted a post-doc position at Lund University in Sweden\, investigating the internal structural changes of a triglyceride film throughout enzymatic digestion\, with particular focus on the influence of pH and how this influences the species present throughout the lipolytic process. In 2023 I started in my current position as instrument responsible for the D17 neutron reflectometer at the ILL where I have re-established my research on responsive polymer brushes with a focus on osmolyte and salt additives in aqueous solutions. \n_ \nContact : deborah.verger@grenoble-inp.fr
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LOCATION:LMGP – salle des séminaires\, Grenoble INP -Phelma 3 parvis Louis Néel\, Grenoble\, 38054\, France
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SUMMARY:Soutenance de thèse par Mélanie LOPES (CEA-Irig/BGE)
DESCRIPTION:Vascularisation d’ilots pancréatiques sur puce microfluidique pour le suivi du diabète de type 1\nRésumé : \nLe diabète de type 1 est une maladie auto-immune caractérisée par la destruction des cellules βpancréatiques. Bien que la transplantation d’îlots de Langerhans puisse restaurer une sécrétion endogène d’insuline chez certains patients\, son efficacité à long terme reste limitée par la perte du greffon\, une revascularisation insuffisante\, l’hypoxie\, l’inflammation et le rejet immunitaire. Un enjeu majeur est donc de développer des modèles humains in vitro capables de reproduire le microenvironnement des îlots pancréatiques\, notamment leur niche vasculaire. \nL’objectif de cette thèse était de développer des modèles humains vascularisés et perfusables d’îlots pancréatiques compatibles sur la puce microfluidique serpentin précédemment développée. Premièrement\, des organoïdes pancréatiques multicellulaires pré-endothélialisés\, appelés Langerhanoïdes\, ont été générés à partir de cellules EndoCβH5 ou d’îlots humains dissociés\, associés à des cellules endothéliales et stromales. Leur structure 3D\, la sécrétion d’insuline\, le développement d’un réseau endothélial endothéliales avec le microenvironnement et la perfusion sur la puce microfluidique serpentin ont été évalués. Concernant les Langerhanoïdes\, les résultats ont montré que l’identité et la proportion des cellules stromales influençait fortement la compaction des Langerhanoïdes et l’intégration des cellules endothéliales. \nDans un deuxième temps\, un gel à base de lysat plaquettaire humain (hPLG) a été développé afin de fournir un microenvironnement bioactif\, sans composant xénogénique\, capable de soutenir le développement d’un réseau endothélial et la survie des cellules endocrine. Cependant\, les propriétés mécaniques d’hPLG a limité son utilisation sur puce. Ainsi\, un gel hybride associant lysat plaquettaire humain et fibrine humaine a donc été développé afin d’améliorer les propriétés mécaniques du gel en conservant ses propriétés pro-angiogéniques et cytoprotectrices. \nCe travail met en évidence le potentiel\, mais aussi les défis\, associés au développement de modèles pancréatiques perfusables. La formation d’un réseau endothélial a été obtenu\, mais la perfusion intratissulaire reste dépendante de la composition cellulaire\, des propriétés mécaniques des gels et du design de la puce. Ces modèles sont prometteurs pour étudier les interactions endocrines–vasculaires\, le recrutement immunitaire\, les réponses aux traitements\, la transplantation d’îlots et la médecine personnalisée dans le diabète de type 1​. ​​​​ \n  \n\n\nATTENTION ! L’entrée du site CEA-Grenoble nécessite une autorisation préalable et sur présentation de votre pièce d’identité le jour de votre venue (CI ou passeport\, car le permis de conduire n’est pas recevable). Veuillez impérat​ivement nous contacter par mail avant le 04 septembre : envoyer un mail
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LOCATION:CEA – Salle de Séminaire IRIG (1005 – 445)\, Laboratoire Irig/Spintec\, salle de séminaire 445\, bâtiment 1005\, CEA-Grenoble\, Grenoble
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