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88 Cards in this Set

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Donner une définition pour les biomatériaux

il s'agit de tout matériau non vivant utilisé dans un dispositif médical et visant à remplacer ou traiter un tissu, organe ou une fonction avec une durée de contact supérieure à trois semaines

Donner une définition de la biocompatibilité, la biointégration, le relargage

Biocompatibilité : Propriété d'un matériau à agir avec une réponse appropriée de l'hôte dans une application spécifique



Biointégration : « aptitude d’un matériau à
être colonisé par les cellules vivantes ».



Relargage : tout biomatériau libère des ions par dissolution dans le
corps humain.

Quelles propriétés chimiques, biologiques et physiques sont concernées?

Chimiques : Corrosion, dégradation


Bio : allergiques


Physiques : prop méca doivent être proches de celles de l'os

Cahier des charges pour une prothèse mammaire

biocompatible


non allergique, durable


radiotransparent


compatible avec son contenant

Cahier des charges pour une sonde JJ

biocompatible


souple


facilité de pose


cout


Opacité aux rayons X

Définition d'une sonde, d'un drain, catheter?

Sonde : Introduction dans une cavité naturelle sans effraction, contact avec les muqueuses



Drain : Système qui permet de guider des liquides à l'extérieur du corps, contact avec les tissus



Cathéter : Introduction dans une cavité naturelle avec effraction

Nature des matériaux utilisés pour la médecine

Métaux


Céramiques


Polymères


Matériaux d'origine naturelle

La microscopie électronique à balayage repose sur des travaux qui datent de quelle époque ?

Travaux de Knoll et Manfred dans les années 1930


Commercialisation 1965

Précisez l'émission d'électrons dans un microscope électronique à balayage ?

Faisceau produit par un canon à e-


Premier cas : e- expulsés d'un métal ou oxyde métallique suite à de fortes vibrations


Second cas : e- induits par un champ électromagnétique. => Emission par effet de champ

Le processus d'interaction électrons - matière donne lieu à quelle émission ?

Electrons rétro diffusés


Electrons secondaires


Electrons Auger


Phonons

Précisez les caractéristiques des électrons primaires rétrodiffusés ?

Electrons du faisceau incident sont retrodiffusés. Ils ont une énergie de 30 keV. Résolution de 10^-7 m.

Précisez les caractéristiques des électrons secondaires ?

Electrons de la bande de conduction (peu liés aux atomes).


Les électrons primaires créent un ou plusieurs électrons secondaires en leur cédant de l'énergie (50eV).


Electrons proches de la surface, résolution au nanomètre


Précisez le processus de fluorescence X associé à la microscopie électronique à balayage ?

1 Ejection d’un électron de cœur
2 Création d’un lacune dans le cortège électronique
3 Transition électronique, un électron vient combler la lacune
4 la transition électronique s’accompagne d’une émission radiative

Quels sont les avantages d'un microscope électronique à effet de champ ?

Haute résolution et pression variable


Permet d'imager les échantillons sans préparation


Basse tension 1.4 keV


Permet de préserver l'intégrité physicochimique des échantillons

Quelle émission est concernée par une analyse dispersive en énergie ?

Fluorescence X

Précisez la nomenclature des raies de fluorescence X ?

K alpha


K beta ?

Quelle différence en analyse dispersive en énergie et dispersive en longueur d'onde ?

1 longueur d'onde (monochromateur)


plusieurs longueurs d'onde

Différence entre MEB et MET ?

MET a un plus haut grossissement, + détails et précisions, permet d'obtenir de coupes


MEB a une meilleure résolution, préparation + simple, observation de surface


Donner le principe de fonctionnement d'une source RS


Quele différence par rapport à un tube à rayons X ?

Photons émis par des particules chargées légères dont la vitesse est proche de la lumière lorsque leur trajectoire est courbée.



Dans un tube à rayons X, les électrons sont émis à partir d’un filament et leur freinage au sein d’une anticathode donne lieu à un fond continu

Avantages du RS ?

Un faisceau intense, blanc (des microondes aux rayons gamma),


une sonde de dimension micronique.

Quels sont les éléments composant un centre de rayonnement synchrotron ?

Linac (accélérateur linéaire) : émission d'électrons


Booster : accélération des e-


Anneau de stockage : différentes lumières avec différentes longueurs d'ondes

Quels sont les éléments composant une ligne de lumière ?

Cabane optique


Cabane d'expérience


Cabane de pilotage

La fluorescence X et la diffraction des rayons X sont deux techniques permettant d'obtenir une composition chimique de l'échantillon. Quelles sont les différences dans les cas suivants ?


Composé amorphe ?

Diffraction des rayons X ne s'applique pas aux composés amorphes


Fluo X : normal

La fluorescence X et la diffraction des rayons X sont deux techniques permettant d'obtenir une composition chimique de l'échantillon. Quelles sont les différences dans les cas suivants ?Agregats métalliques présents dans une solution ?

En DRX je reste en solution . Information sur les relaxation (RPt-Pt), la morphologie, information sur l’orientation préférentielle des agrégats (2D)


Fluo X : l'énergie des photons doit être suffisamment élevée

Elements traces (Zn, Cu) mais en solution. La DRX est elle possible ? La Fluo X est elle possible ? L'EDX est elle possible ?

Fluo X possible car détecte même à faible concentration


EDX pas possibl à cause de la solution qui ne permet pas d'être en ultravide


Des montages combinant diffraction des rayons X et fluorescence X existent. Décrivez les.

DRX : derrière l'échantillon


Fluo X : peut se faire dans toutes les directions, par exemple, perpendiculaire à la DRX

Quelle différence entre XPS et EDX ?

XPS : Faisceau incident composé de photons et émet des e-


EDX : Faisceau incident composé de e- et émet des photons

Comparer les informations données par la fluo X - EDX, XPS ?

XPS : Energie du photon sert à rompre la liaison et le reste est transféré en énergie cinétique à l'atome. => Energie de liaison


EDX : déterminer la composition élémentaire

Rappeler la définition du processus de diffraction

Il y a diffraction lorsqu'un objet est irradié par une onde émet des radiations secondaires de même longueur d'onde avec une répartition dans l'espace caractéristique de la structure de l'objet

Le processus de diffraction peut etre induit par quelles particules ?

Photons


Electrons


Neutrons

Sur un diagramme de diffraction, quelle grandeur physique en abscisse, en ordonnée ?

Abscisse : angle 2 theta


Ordonnée : Intensité de diffraction

Nature des informations données par la diffraction

L’analyse conjointe de la position et de l’intensité des raies de diffraction donne une information sur l’organisation spatiale des atomes

Quelle information est liée à la position des raies de diffraction X ?

Organisation spatiale des atomes

Quelle information est liée à l'intensité des raies de diffraction X ?

L’intensité diffractée est proportionnelle au produit du facteur de structure par son complexe conjugué.
I(h,k,l) = F(h,k,l) . F*(h,k,l)

Quelle information est liée à la largeur des raies de diffraction X ?

Taille des agrégats

Quelle relation permet de construire le diagramme de diffraction d'une assemblée d'atomes ?

Quelle relation relie la dimension des cristaux à la largeur à mi-hauteur de la raie de diffraction ?

D = K L / (B cos 0)


D : dimension des cristaux


K : facteur de forme


L (lambda) : longueur d'onde


B (beta) : Largeur à mi hauteur de la raie


0 (theta) : position de la raie

La diffraction des rayons X est elle sensible à la morphologie des agrégats ?

oui

Pourquoi l'atome d'hydrogène est il transparent aux rayons X ? Argumenter par rapport au facteur de diffusion atomique et la densité électronique atomique?

Les rayons X sont diffusés par le nuage électronique, l'amplitude augmente avec le nombre atomique.


Faible facteur de diffusion atomique empêche de localiser la position de l'hydrogène.

Rappeler la définition du processus de fluorescence X

Emission lumineuse provoquée par l'excitation d'une molécule (généralement par absorption d'un photon) immédiatement suivie d'une émission spontanée

Le processus de fluorescence X peut etre induit par quelles particules ?

photons


electrons


protons

Sur un spectre de fluorescence X, quelle grandeur physique en abscisse, en ordonnée ?

Abscisse : Energie des photons de fluorescence émis par l’échantillon


Ordonnée : Intensité

Nature des informations données par la fluorescence X ?

analyse élémentaire : donne la nature des éléments

Quelle information est liée à la position des raies de fluorescence X ?

La position des raies de fluorescence X est reliée au numéro atomique
de l’élément,

Quelle information est liée à l'intensité des raies de fluorescence X ?

Concentration de l'élément

Quelle information est liée à la largeur des raies de fluorescence X ?

Liée à la détection

Différences entre la spectroscopie IR et Raman ?

IR : moment dipolaire et spectroscopie d'absorption


Raman : spectroscopie de diffusion et polarisabilite de la molécule

IR : position des pics?

Nature des groupements moléculaires

IR : intensité des pics ?

Elle est proportionnelle à la concentration du groupement moléculaire

IR : largeur des pics ?

Forme de cristallisation :


Nano cristallisation


Micro cristallisation


Amorphe

Raman : Particules sondes ?

Photons laser visible

Raman : Particules détectées ?

photons visible

Raman : Grandeur physique mesurée ?

Energie (des photons ?)

Raman : quelle information ?

Détermination des groupements moléculaires

IR : Particule source ?

Corps noir

Décrivez une expérience d'ICPMS

Dissolution en phase liquide + Evaporation + Ionisation en cation + spectro de masse

Comparez l'ICPMS et la fluo X

ICPMS : Analyse destructive


Fluo X : Non destructive

XPS : particule sonde ?

photons

XPS : particule détectée ?

Electrons

Résolution de la technique ?

Particules sources


Dépend de la taille de la sonde 50-100 µm

Termes de la relation d'Einstein ?

hµ = Ec + El

XPS : Ordonnée du graph ?

Intensité

XPS : abscisse ?

Energie électrons

Pourquoi l'XPS se fait sous ultravide ?

Pour éviter le choc des électrons avec l'air


Pour éviter l'adsorption des molécules polluantes (H2, CO2) sur la surface

Avantage de XPS par rapport à XPS ?

Degré d'oxydation

Ordre de grandeur des photons IR ?

0,7 à 50 µm

IR : abscisse ?


Valeurs max et min ?


Ordonnée ?

Fréquence (nb d'ondes)


4000 - 400 cm-1


Absorption

IR : profil des bandes d'absorption ?

structure

Exemple de diagnostic médical d'un spectre FTIR ?

pathologie microcristalline

IR : quelle information ?

IR : quelle information ?

Nature des liaisons

IR : protocole standard ?

Pastille

La spectroscopie FTIR permet de distinguer les composés CaCO2... vrai/faux ?


Et pourquoi sachant que le signal IR est surtout donné par C2O4 ?

Vrai car sensible à l'environnement

Dans le cas de l'apatite, FTIR est capable de donner des infos sur la cristallinité. Vrai/ faux, argumenter.

Vrai grâce aux raies d'absorption

Différence entre RAMAN et IR sur le plan expérimental?

IR : source corps noir


RAMAN : laser visible

XPS : principe de la technique ?

L'échantillon est irradié par des rayons X monochromatiques qui provoquent l'ionisation de ses atomes par effet photoélectrique.

XPS : résolution spatiale ?

10 µm

Définition des nanomatériaux

matériaux dont les constituants principaux ont des dimensions comprises entre 1 et 100 milliardièmes de mètre

La spectroscopie d'absorption UV-visible permet de déterminer quelles informations sur les agrégats métalliques ?

nanoparticule, polydispersité

MET permet de déterminer quelles informations sur les agrégats métalliques ?

Distribution en taille

DRX donne quelles informations sur les agrégats métalliques ?

relaxation, morphologie, info sur l'orientation préférentielle des agrégats

Os : quelles pathologies et quelles caractéristiques ?

Ostéoclaste


Ostéoblaste


?

Prévalence de la cystinurie

1/2500 en libye


1/100000 en Suède

Sur quoi repose le diagnostic de la cystinurie ?

Détection de calculs de cystine


Dosage de la cystine urinaire

Pourquoi les cristaux présents dans les urines ont une forme hexagonale ? (cystinurie)

Indice de réfraction ?

Quel est le traitement associé à la cystinurie ?

Hydratation intense


Alcanisation des urines


Traitement chélateur des urines

Comparez la diffraction neutronique et la DRX

DRX : interaction avec les électrons de l'atome


Neutronique : interaction avec le noyau de l'atome et le spin du neutron

Comment la physique des surfaces distingue les défauts cristallins ?

Grâce au MET


Imagerie multifaisceaux

La forme extérieure des cristaux obéit à quelle loi ?

Snell-Descartes