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An initial extraction procedure is usually needed for the trace analysis of biological fluids to reduce the amount of interfering compounds. Thus, solid phase extraction (SPE) is often applied before the separation, but its lack of selectivity can lead to the co-extraction of interfering compounds compromising the analysis. In order to increase the selectivity of the analysis, selective tools, based on molecular recognition, can be used such as immunosorbents, using antibodies, or molecularly imprinted polymers (MIP). MIP are synthetic polymers possessing cavities which are complementary in size, shape and functionality of the imprint molecule. Sensitivity, speed and efficiency of the analysis can be improved by downscaling the separation system, therefore, miniaturization of the extraction with a MIP can be interesting to couple it with the separation on the same miniaturized device. MIP miniaturisation was thus studied for the extraction from biological matrices of cocaine and its main metabolites, benzoylecgonine (BZE) and ecgonine methyl ester (EME) as model molecules. The performances of a chip with an enrichment channel, a separation channel and a metalized nanospray tip were initially assessed. The optimized analysis method showed excellent results in terms of sensitivy (limits of quantification of a few pg mL-1). It was therefore successfully applied to cocaine and BZE trace analysis in urine and hair extracts. Nevertheless, the lack of selectivity of the SPE limited the potential of the chip analysis, stressing the need for the integration of a selective tool for the extraction. The feasibility of a MIP selective for cocaine and its metabolites was evaluated on a conventional format. After the optimization of the synthesis and the extraction protocol, an excellent selectivity was obtained in organic, hydro-organic and aqueous media for cocaine and EME, but BZE was not retained in aqueous and hydro-organic media. Selective cocaine extraction from hair extracts, serum and urine was successfully obtained. The MIP could not retain cocaine metabolites in serum, while a preliminary liquid-liquid extraction allowed their selective extraction from urine samples prior to analysis. The last part of this work was dedicated to the synthesis of a miniaturized cocaine-selective MIP. The first approach consisted in the synthesis of MIP microparticles by precipitation polymerization. Many synthesis key parameters were studied to obtain MIP and NIP microspheres of about 3 μm in diameter. Unfortunately, the obtained MIP microspheres were not selective for cocaine and its metabolites neither in organic nor in aqueous media. The second approach consisted of monolithic MIP synthesized in situ on silica capillaries (100 μm i.d.). Various parameters were studied to obtain a MIP monolith with a morphology appropriate to its coupling with liquid nanochromatography. The selected MIP exhibited a higher affinity for cocaine in organic media than the non imprinted polymer, and the synthesis was repeatable in terms of morphology and selectivity. The coupling was thus performed and, even though a deeper study of the device is necessary,very interesting results were obtained for the on-line extraction of cocaine from spiked urine samples.; L'analyse de traces dans les fluides biologiques est fréquemment précédée d'une étape d'extraction afin de limiter la présence d'interférents. Ainsi, l'extraction sur phase solide (SPE) est souvent utilisée en amont des techniques séparatives, mais son manque de sélectivité peut conduire à des co-extractions de composés interférents nuisant à l'analyse. L'utilisation d'outils basés sur une reconnaissance moléculaire tels que les immunoadsorbants (IS), utilisant des anticorps, ou les polymères à empreintes moléculaires (MIP) qui sont des polymères synthétiques avec des cavités complémentaires de la molécule empreinte en taille, forme et fonctionnalité, peut apporter de la sélectivité à l'analyse. La miniaturisation d'un système de séparation permet d'augmenter la sensibilité des analyses. Ainsi, le couplage d'une extraction miniaturisée sur MIP présente un intérêt par sa sélectivité. Celui-ci a donc été étudié pour l'extraction de la cocaïne et ses métabolites, la benzoylecgonine (BZE) et l'ecgonine méthylester (EME), comme molécules modèles, dans diverses matrices biologiques. Les performances d'une puce commerciale intégrant un canal d'enrichissement, un canal de séparation et une aiguille métallisée pour la formation d'un électrospray ont été initialement évaluées. La méthode d'analyse développée a montré d'excellents résultats en termes de sensibilité (limites de quantification de quelques dizaines de pg mL-1), et a donc été appliquée à l'analyse de traces de cocaïne et de BZE dans l'urine et les cheveux. Malgré les bons résultats obtenus, le manque de spécificité de l'étape d'extraction a finalement limité le potentiel de la méthode miniaturisée, d'où l'intérêt d'y intégrer un outil sélectif. Pour confirmer la faisabilité d'un MIP sélectif pour la cocaïne, des synthèses en format conventionnel ont été étudiées. Après optimisation de la synthèse et des protocoles d'extraction, une excellente sélectivité a été obtenue en milieu organique pour la cocaïne et ses métabolites. Cependant, en milieu hydro-organique ou aqueux pour la BZE n'a pas été retenue. Le MIP a par la suite été appliqué avec succès à l'extraction sélective de la cocaïne d'extraits de cheveux, de sérum et d'urine. Pour mettre à profit le potentiel sélectif du MIP pour les trois molécules ciblées, une étape préalable d'extraction liquide-liquide a été appliquée sur un échantillon urinaire, ce qui a permis de mettre de nouveau en évidence le potentiel du MIP pour la purification en milieu complexe. La dernière partie de ce travail a consisté à synthétiser un MIP sélectif pour la cocaïne dans un format miniaturisé. La première approche a reposé sur la synthèse de microparticules de MIP par précipitation. Plusieurs paramètres clés de la synthèse ont été étudiés afin d'obtenir des particules de NIP et de MIP de tailles proches de 3 μm. Malheureusement, le MIP ainsi obtenu ne s'est pas avéré sélectif vis-à-vis de la cocaïne et ses métabolites, ni dans un milieu organique ni dans un milieu aqueux. La deuxième approche a consisté en la synthèse de monolithes de MIP dans des capillaires de silice (100 μm d.i.). Divers paramètres ont été étudiés pour l'obtention d'un monolithe de MIP avec une morphologie appropriée au couplage avec la nanochromatographie en phase liquide. Le MIP ainsi sélectionné a présenté une meilleure affinité pour la cocaïne que le NIP correspondant en milieu acétonitrile, et sa synthèse s'est avérée répétable en termes de morphologie et de sélectivité. Un couplage a donc été effectué et, si ce dispositif nécessite encore une étude plus approfondie, des résultats très encourageants ont été obtenus pour l'extraction en ligne de la cocaïne d'échantillons urinaires dopés.

Filtration, récupération assistée du pétrole, flux sanguin... La compréhension des écoulements dans ces exemples repose sur la connaissance du transport de particules en milieu confiné. Plus généralement, dans ces situations se pose la question de l'influence des intéractions entre particules sur le comportement général de l'écoulement. Pour répondre à cela, une approche expérimentale originale est proposée, basée sur la création de nouveaux outils microfluidiques. Dans une première partie, nous étudions la dynamique du trafic de gouttes (suspension diluée) dans des réseaux d'obstacles microfluidiques. La présence des interactions hydrodynamiques entre particules rend cet écoulement non linéaire et il peut alors être parfaitement décrit par une équation dynamique de Burgers, rationalisant ainsi la présence des chocs de densité observés expérimentalement. Nous avons aussi fait ressortir de notre étude des paramètres généraux qui, non seulement sont utiles en microfluidique, mais s'avèrent pertinents à l'étude des différents domaines de trafic (voiture, piétons, ...). Ce travail est poursuivi par l'étude du transport d'une suspension concentrée 2D. Cet écoulement, gouverné par une dynamique intermittente, a été compris à travers une approche numérique, rendant compte de la phénoménologie d'avalanche constatée. Ce code s'avère ainsi efficace quant à l'interprétation de l'écoulement de particules dans des réseaux de tubes, modèle simple des milieux poreux.; Non disponible

This manuscript is devoted to answer the following question: how can the complexity of a medium be exploited for controlling the propagation of acoustic waves? The first part of the thesis is aimed at comparing the performances of a recent focusing technique (wave front shaping focusing) to these of time reversal focusing through multiple scattering media. It is highlighted that optimizing the amplitude and phase of acoustic waves using energy measurements at the focal point is sufficient to realize a spatial matched filter. In a second part, the transverse localization regime is exploited to guide a wave while its temporal dispersion is mitigated. We show that an ultrasonic beam propagating along an array of scattering rods, the latter being randomly distributed in the transverse plane, remains confined into a cylinder whose diameter is smaller than of the sample. The last part is devoted to the realization and the characterization of controlled arrangements of air bubbles in fluid or solid matrix. It is shown that the properties of these media can be explained by both the concept of metamaterials and the concept of phononic crystals. These new materials are designed to obtain band gaps due to both bubbles resonances ("hybridization gap") and ordered distribution ("Bragg gap"). Beyond possible applications such as acoustic filters, these materials are of interest to clarify the role of resonance hybridizations and lattice effects in the properties of locally resonant crystals.; Cette thèse s'articule autour de la question suivante : comment la complexité d‟un milieu peut elle être exploitée pour contrôler la propagation d‟ondes ultrasonores ? Dans une première partie, les performances d‟une nouvelle technique de focalisation (focalisation par contrôle de front d‟ondes) sont comparées expérimentalement et théoriquement à celles de la focalisation par retournement temporel dans des milieux multidiffuseurs. Il est alors mis en évidence qu‟à condition d‟optimiser à la fois la phase et l‟amplitude de l‟onde nous pouvons réaliser parfaitement un filtre adapté avec une simple mesure de l‟énergie au point focal. Dans une seconde partie, le régime de localisation transverse est exploité pour guider une onde tout en limitant sa dispersion temporelle. Le long d‟une collection de diffuseurs cylindriques distribués aléatoirement dans le plan transverse, un faisceau ultrasonore est confiné sur un diamètre inférieur au diamètre de l‟échantillon. La dernière partie est consacrée à la conception et à l‟étude de la propagation ultrasonore dans des milieux contrôlés constitués de bulles d‟air. Il est montré que les propriétés de ces milieux empruntent à la fois aux métamatériaux et aux cristaux phononiques. Ces nouveaux matériaux sont conçus de manière à obtenir des bandes interdites qui exploitent à la fois les résonances des bulles (" gap d‟hybridation ") et leur répartition périodique (" gap de Bragg "). Au-delà de leurs applications possibles au filtrage acoustique, ces résultats sont intéressants pour clarifier les rôles respectifs de l‟hybridation des résonances et des effets de réseau dans les propriétés des matériaux contenant des diffuseurs résonants.

Nous avons mis en évidence l'intérêt des groupements carboxyliques greffés pour l'immobilisation directe et dense de nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur des surfaces macroscopiques. Les groupements carboxyliques sont greffés sur des surfaces d'or ou de carbone vitreux via la réduction cathodique du 4 carboxyphényl diazonium. Cette approche offre la possibilité d'un assemblage dense rigide et irréversible des nanoparticles sur ces deux surfaces. Plusieurs techniques d'analyses de surface (électrochimie, IRRAS, MEB, ellipsométrie, AFM, profilométrie) ont été utilisées pour caractériser les couches obtenues à l'issue des différentes étapes de l'assemblage. La caractérisation par voltamétrie cyclique de la couche de nanoparticules formée n'est possible que sur carbone vitreux et parmi les deux sondes rédox utilisées, seul le ferrocyanure dans l'eau permet d'observer un effet. Les études par voltamétrie cyclique montrent que la vitesse de transfert de charge d'une sonde rédox dépend de l'état de la surface de l'électrode et permet d'estimer un taux de recouvrement de celle-ci, aussi bien par le film organique que par les nanoparticules. L'éventualité d'utiliser nos supports pour fabriquer des nanoparticules asymétriques de type " Janus " a été rapidement abordée. Nous avons montré qu'il était possible de réaliser un deuxième assemblage : nanoparticules NH2 / fluorescéine ou nanoparticules NH2 / nanoparticules COOH. Les essais que nous avons réalisés dans une cellule à écoulement montrent que la procédure serait mieux adaptée dans un système à flux continu du type microcanal fluidique. C'est dans cette voie que l'on pourrait poursuivre ces travaux. Il serait aussi intéressant de mener une étude en fonction du pH dans ces canaux afin de mieux contrôler l'immobilisation et le décollement des nanoparticules. Finalement, nous avons immobilisé localement les nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur les motifs de polystyrène oxydé que nous avons réalisés par SECM.; Non disponible

An initial extraction procedure is usually needed for the trace analysis of biological fluids to reduce the amount of interfering compounds. Thus, solid phase extraction (SPE) is often applied before the separation, but its lack of selectivity can lead to the co-extraction of interfering compounds compromising the analysis. In order to increase the selectivity of the analysis, selective tools, based on molecular recognition, can be used such as immunosorbents, using antibodies, or molecularly imprinted polymers (MIP). MIP are synthetic polymers possessing cavities which are complementary in size, shape and functionality of the imprint molecule. Sensitivity, speed and efficiency of the analysis can be improved by downscaling the separation system, therefore, miniaturization of the extraction with a MIP can be interesting to couple it with the separation on the same miniaturized device. MIP miniaturisation was thus studied for the extraction from biological matrices of cocaine and its main metabolites, benzoylecgonine (BZE) and ecgonine methyl ester (EME) as model molecules. The performances of a chip with an enrichment channel, a separation channel and a metalized nanospray tip were initially assessed. The optimized analysis method showed excellent results in terms of sensitivy (limits of quantification of a few pg mL-1). It was therefore successfully applied to cocaine and BZE trace analysis in urine and hair extracts. Nevertheless, the lack of selectivity of the SPE limited the potential of the chip analysis, stressing the need for the integration of a selective tool for the extraction. The feasibility of a MIP selective for cocaine and its metabolites was evaluated on a conventional format. After the optimization of the synthesis and the extraction protocol, an excellent selectivity was obtained in organic, hydro-organic and aqueous media for cocaine and EME, but BZE was not retained in aqueous and hydro-organic media. Selective cocaine extraction from hair extracts, serum and urine was successfully obtained. The MIP could not retain cocaine metabolites in serum, while a preliminary liquid-liquid extraction allowed their selective extraction from urine samples prior to analysis. The last part of this work was dedicated to the synthesis of a miniaturized cocaine-selective MIP. The first approach consisted in the synthesis of MIP microparticles by precipitation polymerization. Many synthesis key parameters were studied to obtain MIP and NIP microspheres of about 3 μm in diameter. Unfortunately, the obtained MIP microspheres were not selective for cocaine and its metabolites neither in organic nor in aqueous media. The second approach consisted of monolithic MIP synthesized in situ on silica capillaries (100 μm i.d.). Various parameters were studied to obtain a MIP monolith with a morphology appropriate to its coupling with liquid nanochromatography. The selected MIP exhibited a higher affinity for cocaine in organic media than the non imprinted polymer, and the synthesis was repeatable in terms of morphology and selectivity. The coupling was thus performed and, even though a deeper study of the device is necessary,very interesting results were obtained for the on-line extraction of cocaine from spiked urine samples., L'analyse de traces dans les fluides biologiques est fréquemment précédée d'une étape d'extraction afin de limiter la présence d'interférents. Ainsi, l'extraction sur phase solide (SPE) est souvent utilisée en amont des techniques séparatives, mais son manque de sélectivité peut conduire à des co-extractions de composés interférents nuisant à l'analyse. L'utilisation d'outils basés sur une reconnaissance moléculaire tels que les immunoadsorbants (IS), utilisant des anticorps, ou les polymères à empreintes moléculaires (MIP) qui sont des polymères synthétiques avec des cavités complémentaires de la molécule empreinte en taille, forme et fonctionnalité, peut apporter de la sélectivité à l'analyse. La miniaturisation d'un système de séparation permet d'augmenter la sensibilité des analyses. Ainsi, le couplage d'une extraction miniaturisée sur MIP présente un intérêt par sa sélectivité. Celui-ci a donc été étudié pour l'extraction de la cocaïne et ses métabolites, la benzoylecgonine (BZE) et l'ecgonine méthylester (EME), comme molécules modèles, dans diverses matrices biologiques. Les performances d'une puce commerciale intégrant un canal d'enrichissement, un canal de séparation et une aiguille métallisée pour la formation d'un électrospray ont été initialement évaluées. La méthode d'analyse développée a montré d'excellents résultats en termes de sensibilité (limites de quantification de quelques dizaines de pg mL-1), et a donc été appliquée à l'analyse de traces de cocaïne et de BZE dans l'urine et les cheveux. Malgré les bons résultats obtenus, le manque de spécificité de l'étape d'extraction a finalement limité le potentiel de la méthode miniaturisée, d'où l'intérêt d'y intégrer un outil sélectif. Pour confirmer la faisabilité d'un MIP sélectif pour la cocaïne, des synthèses en format conventionnel ont été étudiées. Après optimisation de la synthèse et des protocoles d'extraction, une excellente sélectivité a été obtenue en milieu organique pour la cocaïne et ses métabolites. Cependant, en milieu hydro-organique ou aqueux pour la BZE n'a pas été retenue. Le MIP a par la suite été appliqué avec succès à l'extraction sélective de la cocaïne d'extraits de cheveux, de sérum et d'urine. Pour mettre à profit le potentiel sélectif du MIP pour les trois molécules ciblées, une étape préalable d'extraction liquide-liquide a été appliquée sur un échantillon urinaire, ce qui a permis de mettre de nouveau en évidence le potentiel du MIP pour la purification en milieu complexe. La dernière partie de ce travail a consisté à synthétiser un MIP sélectif pour la cocaïne dans un format miniaturisé. La première approche a reposé sur la synthèse de microparticules de MIP par précipitation. Plusieurs paramètres clés de la synthèse ont été étudiés afin d'obtenir des particules de NIP et de MIP de tailles proches de 3 μm. Malheureusement, le MIP ainsi obtenu ne s'est pas avéré sélectif vis-à-vis de la cocaïne et ses métabolites, ni dans un milieu organique ni dans un milieu aqueux. La deuxième approche a consisté en la synthèse de monolithes de MIP dans des capillaires de silice (100 μm d.i.). Divers paramètres ont été étudiés pour l'obtention d'un monolithe de MIP avec une morphologie appropriée au couplage avec la nanochromatographie en phase liquide. Le MIP ainsi sélectionné a présenté une meilleure affinité pour la cocaïne que le NIP correspondant en milieu acétonitrile, et sa synthèse s'est avérée répétable en termes de morphologie et de sélectivité. Un couplage a donc été effectué et, si ce dispositif nécessite encore une étude plus approfondie, des résultats très encourageants ont été obtenus pour l'extraction en ligne de la cocaïne d'échantillons urinaires dopés.

Nous avons mis en évidence l'intérêt des groupements carboxyliques greffés pour l'immobilisation directe et dense de nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur des surfaces macroscopiques. Les groupements carboxyliques sont greffés sur des surfaces d'or ou de carbone vitreux via la réduction cathodique du 4 carboxyphényl diazonium. Cette approche offre la possibilité d'un assemblage dense rigide et irréversible des nanoparticles sur ces deux surfaces. Plusieurs techniques d'analyses de surface (électrochimie, IRRAS, MEB, ellipsométrie, AFM, profilométrie) ont été utilisées pour caractériser les couches obtenues à l'issue des différentes étapes de l'assemblage. La caractérisation par voltamétrie cyclique de la couche de nanoparticules formée n'est possible que sur carbone vitreux et parmi les deux sondes rédox utilisées, seul le ferrocyanure dans l'eau permet d'observer un effet. Les études par voltamétrie cyclique montrent que la vitesse de transfert de charge d'une sonde rédox dépend de l'état de la surface de l'électrode et permet d'estimer un taux de recouvrement de celle-ci, aussi bien par le film organique que par les nanoparticules. L'éventualité d'utiliser nos supports pour fabriquer des nanoparticules asymétriques de type " Janus " a été rapidement abordée. Nous avons montré qu'il était possible de réaliser un deuxième assemblage : nanoparticules NH2 / fluorescéine ou nanoparticules NH2 / nanoparticules COOH. Les essais que nous avons réalisés dans une cellule à écoulement montrent que la procédure serait mieux adaptée dans un système à flux continu du type microcanal fluidique. C'est dans cette voie que l'on pourrait poursuivre ces travaux. Il serait aussi intéressant de mener une étude en fonction du pH dans ces canaux afin de mieux contrôler l'immobilisation et le décollement des nanoparticules. Finalement, nous avons immobilisé localement les nanoparticules coeur-coquille gamma-Fe2O3@SiO2 amino fonctionnalisées sur les motifs de polystyrène oxydé que nous avons réalisés par SECM., Non disponible

Ce manuscrit a été organisé en trois chapitres. Le premier chapitre, de nature exclusivement bibliographique, est dévolu aux méthodes de préparation des cyclopropènes substitués et aux réactions d'addition sur la double liaison menant à des cyclopropanes substitués. Il nous a semblé important de résumer les développements récents dans ce domaine, bien que nous n'y ayons pas apporté de contribution, afin d'avoir une vue d'ensemble sur la réactivité des cyclopropènes dans les transformations catalysées par les métaux de transition. Les autres classes de réactions, dans lesquelles nous avons apporté une contribution, seront exposées séparément dans les deux chapitres suivants. Le second chapitre est consacré aux réactions de métathèse impliquant les cyclopropènes. Après une introduction exposant les contributions précédemment décrites dans la bibliographie, nos résultats sur les réarrangements de cycle par métathèse de cyclopropène-ènes, possédant une double liaison endocyclique tri- ou tétrasubstituée, seront présentés et analysés. Les réactions catalysées par les métaux de transition, reposant sur l'ouverture des cyclopropènes en vinylcarbènes métalliques, feront l'objet du troisième chapitre. Les transformations catalysées par le rhodium ont pendant longtemps occupé une place centrale dans ce domaine avant l'essor, depuis 2008, de réactions catalysées par l'or. Les développements antérieurs, ou simultanés à nos propres contributions, seront résumés dans une partie bibliographique et nos résultats sur les cycloisomérisations de cyclopropène-ènes catalysées par les complexes d'or et de rhodium seront exposés., Non disponible

Les travaux accomplis au cours de cette thèse au Laboratoire de Colloïdes et Matériaux Divisés résultent d'une volonté de développer et d'utiliser des outils physico-chimiques pour la compréhension de problématiques biologiques. Nous avons choisi comme objet d'étude ce champignon unicellulaire extraordinaire qu'est la levure Saccharomyces cerevisiae. En particulier nous nous sommes intéressés à la fermentation alcoolique à travers la mesure d'un des paramètres du métabolisme : l'énergie de maintenance. Les résultats obtenus s'articulent autour de deux réalisations principales. *** Développement d'un outil de mesure original : Nous avons mis au point un système physico-chimique qui permet de mesurer la polymérisation ou la dépolymérisation au sein de microréservoirs de quelques dizaines de picolitres . Le principe repose sur l'osmose, c'est-à-dire la di usion, à travers une membrane semi-perméable, de solvant entre des réservoirs qui possèdent des potentiels chimiques di érents. Pour réaliser ce système nous avons fabriqué un réseau de gouttes d'émulsion inverse qui constituent des microréservoirs dans lesquels nous avons encapsulé les levures. Les gouttes ont été organisées en un réseau bi-dimensionnel qui nous a permis de suivre des cinétiques de croissance sur un grand nombre d'échantillons (haut débit). Nous avons alors élaboré une nouvelle formulation de l'émulsion afin de rendre les gouttes adhésives entre elles. Ceci nous a permis d'imposer les dimensions et les propriétés de transport à l'intérieur des membranes semi-perméables ainsi formées entre les gouttes en contact. Nous avons alors démontré qu'en imposant des potentiels chimiques constants dans le réseau de gouttes, nous pouvions suivre, à travers l'évolution de leur volumes, la cinétique de processus de polymérisation (création de biomasse dans le cas de la levure) et de dépolymérisation (dans le cas de la lyse enzymatique) qui ont lieu dans des réservoirs. *** Mesure directe de l'énergie de maintenance : Nous avons utilisé notre outil pour mesurer la consommation du glucose par S. cerevisiae lors de la fermentation alcoolique en milieu anaérobie. Nous avons ainsi distingué deux comportements suivant que les cellules se divisent ou qu'elles sont en phase stationnaire. Nous avons développé un modèle qui nous a permis d'expliquer les comportements observés en fonction des paramètres expérimentaux (concentration en sucre, transport) et du métabolisme de la levure. Nous nous sommes alors rendu compte qu'en imposant le réactif limitant nous pouvions mesurer l'énergie de maintenance, c'est-à-dire l'énergie qui n'est pas utilisée pour la division cellulaire. Nous avons enfin mesuré le taux de consommation de glucose pour trois souches différentes. Nous avons ainsi montrer qu'il était possible d'identifier des souches selon leur capacité à métaboliser le glucose. Nous nous sommes alors interrogés sur la possibilité de cribler à haut débit des souches capables de métaboliser des sucres différents. Aussi, nous pouvons envisager, pour augmenter la taille de la librairie à trier, une approche 3D. Les gouttes sont collectées dans une seringue dans laquelle le mûrissement entre les gouttes se produit. Elles sont alors réinjectées dans un microsystème contenant une centaine de zones de tri. Avec un débit d'injection des gouttes de 10kHz, sachant qu'une goutte sur 10 contient une levure, on peut alors cribler une librairie de 108 individus différents en moins de 30 minutes. *** Au total : Le principe de mûrissement des gouttes développé dans cette thèse peut s'appliquer à tout processus qui se traduit par une modification du nombre d'espèces osmotiquement actives. On peut donc envisager de l'utiliser pour un champ vaste d'applications telle que la recherche de nouvelles enzymes de protéolyse. Enfin, nous aimerions attirer l'attention du lecteur sur l'aspect statistique de cette méthode. Elle offre la possibilité d'étudier des processus de sécrétion ou d'assimilation de plusieurs milliers d'individus isolés. Ainsi, des questions telles que la variabilité entre individus vont pouvoir être abordées.; Non disponible

voir pdf pp. 182-4; non disponible

voir pdf pp. 182-4; non disponible

In this thesis, we present an infrared spectroscopy study of the magneto-electric coupling of multiferroic materials. We first measured the temperature dependent infrared phonon spectrum of the antiferromagnetic compound MnF2 in order to find the changes induced by the magnetic phase transition on the phonons parameters. Then we measured the phonon spectra of TbMnO3 and MnWO4, which are both multiferroic. These materials behave very differently across the phase transitions. On one hand, the phonon spectrum of TbMnO3 undergoes a renormalisation which is similar to that of MnF2 at the antiferromagnetic transition. In this material, there is also an observable effect of the ferroelectric transition on one phonon polarised in the direction of the spontaneous ferroelectric polarisation, indicating a link between the ferroelectricity and the atomic motions of this particular mode. On the other hand, the phonon spectrum of MnWO4 does not exhibit any detectable change at the magnetic and ferroelectric phase transitions. This is possibly related to a purely electronic origin of the ferroelectricity in this material. We have also studied the magnetic excitations of these materials. In MnF2, the infrared transmission measurements show an absorption which is due to the electric activity of a zone edge bimagnon. This excitation is similar to the electromagnons of multiferroic materials because it is a magnetic excitation activated by an oscillating electric field. In TbMnO3, we measured the infrared absorption of the most intense electromagnon around 60 cm−1 and we showed that its whole spectral weight comes from two phonons polarised in the a direction. The absence of electromagnon in the absorption spectrum of MnWO4 indicates that the existence of an electromagnon in the specturm of multiferroic materials is closely related to a strong coupling between the phonons and the magnetic order.; Dans cette thèse, nous présentons une étude par spectroscopie infrarouge du couplage magnéto-électrique de matériaux multiferroïques. Nous avons commencé par mesurer la dépendance en température du spectre de phonons infrarouges du composé antiferromagnétique MnF2 et nous avons montré que les fréquences des phonons sont sensiblement modifiées par la transition magnétique. Nous avons ensuite mesuré le spectre de phonons de TbMnO3 et MnWO4, deux matériaux multiferroïques. Ces deux matériaux ont des comportements très différents lorsqu'on passe les transitions de phase. D'un côté le spectre de phonons de TbMnO3 subit une renormalisation similaire à celle observée dans MnF2 à la transition antiferromagnétique. On observe également un effet de la transition ferroélectrique sur un phonon polarisé dans la direction de la polarisation spontanée indiquant un lien entre les déplacements atomiques et la ferroélectricité. De son côté, le spectre de phonons de MnWO4, ne présente aucun changement aux transitions de phases magnétiques et ferroélectriques, ceci tend à appuyer l'hypothèse d'une ferroélectricité d'origine purement électronique dans ce matériau. Nous avons également étudié les excitations magnétiques de ces matériaux. Dans le cas de MnF2, des mesures de transmission infrarouge montrent une absorption due à l'activité dipolaire électrique d'un double magnon de bord de zone. Cette excitation est semblables aux électromagnons des matériaux multiferroïques car c'est une excitation magnétique sensible à un champ électrique oscillant. Dans TbMnO3, nous avons mesuré l'absorption due à l'électromagnon le plus intense situé autour de 60 cm−1 et nous avons montré que la totalité de son poids spectral vient de deux phonons polarisés dans la direction a. L'absence d'électromagnon dans le spectre d'absorption de MnWO4 semble indiquer que l'existence d'électromagnons dans les matériaux multiferroïques nécessite un fort couplage entre les phonons et l'ordre magnétique.

We study experimentally different configuration of Newtonian viscous entrainment and drainage. We show that surface roughness drastically affects the coating laws of the dip- coating experiment : the entrained thickness is equal to the texture height below a critical capillary number, then increases and tends towards the smooth limit when it becomes much larger than the roughness. Th drainage is also affected, and features a sharp decrease. A two layer model is able to quantitatively reproduce all these observations. We then study the coating by an elastic sheet. When the scraper is just tangent to the deposition surface, a model reproduces the experimental results within a prefactor, which is part due to finite width effetcs. We then show that the deposition is very different when using a rigid scraper, and arrises from the stress divergence at scraper's tip. This study features the crucial role of the shape of the scraper. Lastly, we consider the filament withdrawn from a bath of viscous oil with a cylinder, and show the its size comes from a balance between viscous and gravity forces. The observed drainage law strongly depends on the size of the thread. This characteristic is also found when considering a horizontal viscous thread in the gravity field. We explain why "thick" filaments keep a catenary-like shape throughout their fall, whereas "small" ones evolve toward a "U" shape.; Nous étudions expérimentalement diverses configurations d'entraînement et de drai- nage visqueux. Dans un premier temps, nous montrons que la rugosité modifie les lois de l'enduction par trempage : l'épaisseur est égale à la taille de la texture jusqu' à un nombre capillaire critique, à partir duquel elle augmente pour rejoindre la loi obtenue sur surface lisse lorsque'elle devient largement supérieure à la rugosité. Le drainage gravitaire est également modifié, et présente en particulier une marche d'épaisseur. Un modèle à deux couches permet de rendre quantitativement compte de toutes ces observations. Nous étudions ensuite le dépôt à l'aide d'une membrane flexible. Dans le cas où le racloir est juste tangent à la surface de dépôt, un modèle décrit les expériences à un facteur près. Cette déviation est en partie due à des effets de bords. Nous montrons ensuite que la loi de dépôt est très différente avec un racloir rigide, et peut être comprise en considérant l'écoulement dans un coin. Cette étude nous permet d'insister sur l'importance de la forme de la membrane dans détermination de la loi d'entraînement. Enfin, nous nous intéressons à l'entraînement vertical par un cylindre d'un filament visqueux, dont la taille résulte alors d'un équilibre entre viscosité et gravité. Le drainage de ces objets est très différent selon les dimensions du cylindre. Cette différence de com- portement en fonction de la géométrie se retrouve dans l'évolution d'un filament horizontal soumis à la gravité. Nous expliquons pourquoi un "gros" filament conserve une forme de chaînette tout au long de sa chute, tandis qu'un "petit" évolue sous l'effet de la capillarité vers une forme de "U".

Durant cette thèse, nous avons réalisé une étude expérimentale 2D d'un milieu granulaire dense vibré dans des conditions proches de la transition de blocage. Une des particularités de notre dispositif expérimental est le rôle joué par la gravité, qui introduit une pression de confinement variable spatialement. De plus, en combinant notre étude dynamique du milieu granulaire à une approche rhéologique, cela nous a permis de préciser le rôle des vibrations sur la mobilité de l'intrus au sein de la phase dense agitée. Dans le chapitre 3, une étude macroscopique d'agitation et de compacité du milieu a été conduite. Un des résultats majeurs est l'obtention d'une expression reliant compacité, pression et agitation, différente de ce qui est attendu de l'équation d'état associée à la théorie cinétique des gaz granulaires. Cette expression est validée pour des milieux fortement dissipatifs associés à des grandes hauteurs d'empilement. En revanche, pour des faibles hauteurs d'empilement, on retrouve bien le comportement standard des gaz granulaires. L'observation d'un comportement inverse à celui attendu pour un gaz dissipatif illustre bien le caractère non collisionel du mode de transfert énergétique. Cela suggère entre autres, un rôle important de la structure de l'empilement dans la transmission de l'énergie, particulièrement au voisinage des configurations à faibles nombres de contacts. Une question centrale est donc de comprendre l'origine de la relation obtenue en clarifiant le rôle des transports élastiques dans ces empilements à la fois désordonnés et fragiles. Par exemple, expérimentalement, il serait intéressant de déterminer comment évolue le nombre de contacts moyen par grain lorsque la compacité diminue et que l'énergie cinétique moyenne stockée dans l'empilement chute fortement. Cette caractérisation du comportement macroscopique a été complétée par une étude microscopique de la mobilité individuelle des grains. Nous avons vu qu'au sein d'un même empilement vibré pouvaient coexister plusieurs régimes (bloqué, sous diffusif, diffusif) et que cela amenait à une certaine hétérogénéité de la dynamique du milieu. Au nal, nous avons caractérisé la mobilité moyenne des grains à travers la compacité locale du milieu mais aussi en introduisant une échelle de temps qui met en évidence un comportement non local, directement relié à une mesure de l'hétérogénéité dynamique de l'ensemble de l'empilement. Enfin, en analysant les champs de déplacement des grains et leurs corrélations spatiales, nous avons pu identifier une échelle spatiale mésoscopique homogène sur l'ensemble de la cellule et correspondant à des mouvements collectifs. Il serait intéressant par la suite d'étudier les relations entre cette échelle mésoscopique et la mobilité d'un grain. À cet effet, nous avons commencé à étudier la densité des modes propres associés à la matrice de corrélation des déplacements individuels des grains. Nous avons vu que pour les phases les plus bloquées, il existe de fortes analogies avec les modes "mous" identifiés pour les systèmes élastiques désordonnés proches de la transition de blocage. Cette partie de notre travail non rapportée dans cette thèse, nécessite donc quelques précautions et un développement plus approfondis. Le dernier chapitre complète notre description du milieu granulaire par l'étude de la mobilité d'un intrus au sein de la phase vibrée dans des conditions identiques à celle du chapitre 3. La densité de cet intrus est telle qu'il coule verticalement. Nous avons montré qu'il était possible à partir des trajectoires, de déduire une relation entre un coefficient de friction effectif et la vitesse locale de l'intrus. En outre, le comportement dynamique de la chute étant très intermittent, nous avons séparé et analysé les phases de blocage et de coulée. Il émerge de cette étude un comportement pathologique associé à la dynamique de blocage qui modifie fortement les lois d'écoulement et éventuellement la rhéologie du système. Nous avons finalement pu proposer une méthode permettant de déterminer une loi effective de rhéologie pour un milieu granulaire dense vibré. Une étude paramétrique complète variant la taille de l'intrus serait nécessaire pour compléter l'étude. Néanmoins, les premiers résultats semblent indiquer un comportement rhéologique similaire de celui observé dans les milieux granulaires cisaillés, c'est à dire l'existence d'un régime rhéo-épaississant tel que la friction effective augmente avec le taux de cisaillement. Cette étude a été complétée par l'analyse des champs de déplacement au passage de l'intrus. Ceci a permis de montrer que la coulée s'effectue à travers un couple intrus-vortex qui provoque des réorganisations à grande échelle à l'intérieur du milieu. Bien que ces résultats apportent une certain éclairage expérimental sur certains aspects de la transition de blocage, ils engendrent également de nombreuses questions qui appellent à des mesures complémentaires.; Non disponible

Grâce à la microfluidique, la stabilité et les propriétés de deux types d'émulsions ont pu être sondées. Il s'agit d' émulsions non adhésives et d'émulsions adhésives. Les points importants des différentes thématiques abordées sont résumés dans les paragraphes suivants. – La déstabilisation hydrodynamique d'une émulsion : La fusion de gouttes proches est favorisée par leur séparation. En réalité les gouttes sont localement rapprochées car une dépression se crée lors de leur éloignement. Cela les oblige à former localement des bourgeons qui les rendent plus proches. – La déstabilisation d'une émulsion par un champ électrique : L'état de coalescence temporaire a été mis en évidence. Un diagramme de coalescence de paires a été établi. Pour des trains de gouttes, le diagramme de stabilité coïncide avec celui de paires. La seule différence est observée pour des temps d'excitation plus courts que le temps de relaxation des charges. Dans ce cas, la "coalescence partielle" est remplacée par une simple coalescence. – La caractérisation d'émulsions inverses adhésives : La technique pour former une émulsion inverse très adhésive, c'est de la former très peu adhésive et d'évaporer le bon solvant. Les bicouches artificielles formées avec ces émulsions miment presque toutes les propriétés des membranes biologique. Suivant la quantité de mauvais solvant, elles peuvent se présenter sous forme gaz, fluide ou gel. – La perméabilité des bicouches artificielles : Avec un choc osmotique, la perméabilité à l'eau de ces bicouches a été mis en évidence. Elles sont faiblement perméables aux ions. Avec un champ électrique, leur perméabilité aux ions est possible grâce à la formation de pores à travers elles. Un diagramme d'électroporation s'en est suivi. Pour les deux moteurs de perméabilité, le constat principal est la variation notable de la perméabilité instantanée lors d'une transition de phase dans les bicouches. Ces résultats sont très intéressants et montrent à quel point les émulsions en générale regorge encore de secrets. Pour les émulsions adhésives, les comportements que nous avons observés sur les trains de gouttes sont déjà très surprenants. Nous pouvons nous attendre à des comportements encore plus surprenants dans le cas d'émulsions macroscopiques. En outre, ces effets sont généralement "contre-intuitifs" : la déstabilisation d'une émulsion dense est facilitée par sa décompression ! la séparation des phases huileuses et aqueuses d'une émulsion de pétrole est optimale pour une application d'un champ électrique pas très élevé (un champ électrique élevé entraîne la "coalescence partielle" des gouttes)... Tous ces comportements "contre intuitifs" peuvent être très utiles pour des applications futures dans le domaine des matériaux. En ce qui concerne les émulsions adhésives, les résultats établis ici sont très prometteurs. Elles permettent de mimer les membranes biologiques. Grâce à la perméabilité des membranes artificielles formées, nous pouvons imaginer des gouttes, très concentrées en ions, qui seraient des pompes à solvant : elle permettraient, par exemple, de changer des concentrations de microréacteurs... En ce qui concerne l'électroporation, les expériences peuvent encore être peaufinées. La prochaine étape sera certainement de contrôler directement le potentiel des gouttes, par des pointes par exemple. Cela éviterait, en effet, leur séparation. Dans ce cas, il est clair que le mécanisme d'électroporation pourrait avoir une réelle valeur ajoutée car les réservoirs seront figés et des échanges pourraient se faire. On pourrait espérer ainsi réaliser des expériences d'insertion de molécules dans des gouttes, par électroporation, comme cela existe actuellement pour des vésicules.; Non disponible

voir pp. 293-294 du pdf; non disponible

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Dans mon travail de thèse, différentes techniques IRM, certaines nouvellement introduites dans la littérature, ont été implémentées et testées, essentiellement sur le rongeur à haut champ magnétique. Les applications abordées couvrent un large spectre de pathologies dont l'importance en termes de santé publique n'est plus à démontrer : cancer, fibrose hépatique, maladie d'Alzheimer, sclérose en plaque...Ces examens pourraient être utilisés à différents stades de la prise en charge clinique : détection, caractérisation, thérapie, suivi post traitement. En ce qui concerne les applications diagnostiques (chapitres 2 et 3), l'élastographie par IRM est réalisée pour la première fois à 7T. La résolution isotrope atteint 300μm dans les cas les plus favorables et les fréquences accessibles couvrent le spectre 100-1000Hz. Le potentiel de la technique est évalué sur des modèles animaux de différentes pathologies : stéato-hépatite non induite par la consommation d'alcool, maladie d'Alzheimer, sclérose en plaque. Dans le foie, nos résultats montrent que les données d'élastographie sont sensibles à l'activation des cellules produisant le collagène responsable de la fibrose hépatique avant l'apparition de celle-ci. Cela permet chez l'animal de distinguer la stéatose simple (accumulation de graisse) de la stéato-hépatite non alcoolique. Dans le cerveau, les pathologies affectant la myéline résultent en une modification significative des paramètres viscoélastiques des structures de la substance blanche telles que le corps calleux. Ces résultats, s'ils sont confirmés chez les patients, pourraient fournir des nouveaux contrastes aux médecins pour détecter, grader et évaluer la réponse à un traitement pour les pathologies concernées. Dans une approche plus prospective, l'intérêt d'une mesure des paramètres viscoélastiques à plusieurs fréquences est démontré théoriquement et expérimentalement par élastographie IRM multifréquences et élastographie ultrasonore transitoire SSI, deux techniques indépendantes. Les tissus mous sont très dispersifs. L'origine de cette dispersion est l'atténuation, elle-même très probablement induite par la diffusion des ondes sur des structures dures aux échelles inférieures à notre résolution d'imagerie (~1mm). La dépendance des courbes de dispersion mesurées à l'échelle macroscopique vis-à-vis de modifications de composition et de structure à des échelles bien inférieures à la longueur d'onde et à la résolution d'imagerie est démontrée ici. Fort de ce résultat, il est possible de porter un nouveau regard sur les techniques d'élastographie, véritables outils de caractérisation rhéologique in vivo, qui peuvent être utilisées pour suivre des phénomènes biologiques intervenant aux échelles microscopiques donc invisibles par imagerie anatomique directe. Cette approche pourrait apporter beaucoup en routine clinique dans les années à venir, par exemple pour suivre les effets des évolutions du réseau vasculaire sur l'élasticité effective et sa dépendance fréquentielle lors de la croissance et de la chimiothérapie des tumeurs. En ce qui concerne les applications thérapeutiques (chapitres 4 et 5), l'IRM est utilisé comme outil de guidage et de contrôle des ultrasons focalisés. Pour la première fois, une technique de focalisation adaptative basée sur des mesures IRM permet de corriger des aberrations fortes d'un faisceau d'ultrasons. Cette technique non invasive est basée sur la quantification et la maximisation de l'énergie acoustique au point focal par le bais de mesures de la force de radiation acoustique. Cela représente une avancée importante au niveau fondamental. Dans la perspective des HIFU transcraniens chez l'homme, l'intérêt clinique semble d'ores et déjà très pertinent. Parallèlement, un protocole complet de guidage IRM des HIFU transcraniens avant, pendant et après le traitement est ici développé. Il associe un élément ultrasonore focalisé et un système de positionnement dans l'IRM 7T. Trois séquences utilisant la phase du signal IRM sont optimisées pour trois applications complémentaires : imagerie de la force de radiation acoustique, imagerie de la température, et élastographie. Le protocole proposé est testé avec succès in vivo sur des rats sans puis avec tumeurs implantées. Dans le futur proche, ce système de thérapie ultrasonore sous guidage IRM pour le petit animal sera très utile pour étudier les effets des ultrasons sur le cerveau sain et sur des modèles tumoraux. Associé à la technique de focalisation adaptative précédemment mentionnée, ce travail complète le protocole 100% IRM de planification, réalisation et suivi du traitement ultrasonore non invasif du cerveau. Ces techniques sont actuellement en cours de transfert sur l'homme. Bien sûr, comme nous l'avons vu dans les conclusions partielles de chaque chapitre, de nombreuses études sont encore nécessaires pour optimiser certains paramètres, certains outils, les valider cliniquement et leur trouver une place pertinente. Un travail de comparaison avec d'autres méthodes existantes, parfois plus simples, plus anciennes, plus largement disponibles ou moins chères reste aussi à accomplir dans plusieurs cas. Enfin, il va de soi que la validation clinique d'une technique intéressante ne garantie pas son adoption par la communauté médicale, cette adoption dépendant de nombreux critères rationnels comme le coût de l'examen, son accessibilité, sa prise en charge par les systèmes d'assurances sociales, son essor commercial.; non disponible

Dans mon travail de thèse, différentes techniques IRM, certaines nouvellement introduites dans la littérature, ont été implémentées et testées, essentiellement sur le rongeur à haut champ magnétique. Les applications abordées couvrent un large spectre de pathologies dont l'importance en termes de santé publique n'est plus à démontrer : cancer, fibrose hépatique, maladie d'Alzheimer, sclérose en plaque...Ces examens pourraient être utilisés à différents stades de la prise en charge clinique : détection, caractérisation, thérapie, suivi post traitement. En ce qui concerne les applications diagnostiques (chapitres 2 et 3), l'élastographie par IRM est réalisée pour la première fois à 7T. La résolution isotrope atteint 300μm dans les cas les plus favorables et les fréquences accessibles couvrent le spectre 100-1000Hz. Le potentiel de la technique est évalué sur des modèles animaux de différentes pathologies : stéato-hépatite non induite par la consommation d'alcool, maladie d'Alzheimer, sclérose en plaque. Dans le foie, nos résultats montrent que les données d'élastographie sont sensibles à l'activation des cellules produisant le collagène responsable de la fibrose hépatique avant l'apparition de celle-ci. Cela permet chez l'animal de distinguer la stéatose simple (accumulation de graisse) de la stéato-hépatite non alcoolique. Dans le cerveau, les pathologies affectant la myéline résultent en une modification significative des paramètres viscoélastiques des structures de la substance blanche telles que le corps calleux. Ces résultats, s'ils sont confirmés chez les patients, pourraient fournir des nouveaux contrastes aux médecins pour détecter, grader et évaluer la réponse à un traitement pour les pathologies concernées. Dans une approche plus prospective, l'intérêt d'une mesure des paramètres viscoélastiques à plusieurs fréquences est démontré théoriquement et expérimentalement par élastographie IRM multifréquences et élastographie ultrasonore transitoire SSI, deux techniques indépendantes. Les tissus mous sont très dispersifs. L'origine de cette dispersion est l'atténuation, elle-même très probablement induite par la diffusion des ondes sur des structures dures aux échelles inférieures à notre résolution d'imagerie (~1mm). La dépendance des courbes de dispersion mesurées à l'échelle macroscopique vis-à-vis de modifications de composition et de structure à des échelles bien inférieures à la longueur d'onde et à la résolution d'imagerie est démontrée ici. Fort de ce résultat, il est possible de porter un nouveau regard sur les techniques d'élastographie, véritables outils de caractérisation rhéologique in vivo, qui peuvent être utilisées pour suivre des phénomènes biologiques intervenant aux échelles microscopiques donc invisibles par imagerie anatomique directe. Cette approche pourrait apporter beaucoup en routine clinique dans les années à venir, par exemple pour suivre les effets des évolutions du réseau vasculaire sur l'élasticité effective et sa dépendance fréquentielle lors de la croissance et de la chimiothérapie des tumeurs. En ce qui concerne les applications thérapeutiques (chapitres 4 et 5), l'IRM est utilisé comme outil de guidage et de contrôle des ultrasons focalisés. Pour la première fois, une technique de focalisation adaptative basée sur des mesures IRM permet de corriger des aberrations fortes d'un faisceau d'ultrasons. Cette technique non invasive est basée sur la quantification et la maximisation de l'énergie acoustique au point focal par le bais de mesures de la force de radiation acoustique. Cela représente une avancée importante au niveau fondamental. Dans la perspective des HIFU transcraniens chez l'homme, l'intérêt clinique semble d'ores et déjà très pertinent. Parallèlement, un protocole complet de guidage IRM des HIFU transcraniens avant, pendant et après le traitement est ici développé. Il associe un élément ultrasonore focalisé et un système de positionnement dans l'IRM 7T. Trois séquences utilisant la phase du signal IRM sont optimisées pour trois applications complémentaires : imagerie de la force de radiation acoustique, imagerie de la température, et élastographie. Le protocole proposé est testé avec succès in vivo sur des rats sans puis avec tumeurs implantées. Dans le futur proche, ce système de thérapie ultrasonore sous guidage IRM pour le petit animal sera très utile pour étudier les effets des ultrasons sur le cerveau sain et sur des modèles tumoraux. Associé à la technique de focalisation adaptative précédemment mentionnée, ce travail complète le protocole 100% IRM de planification, réalisation et suivi du traitement ultrasonore non invasif du cerveau. Ces techniques sont actuellement en cours de transfert sur l'homme. Bien sûr, comme nous l'avons vu dans les conclusions partielles de chaque chapitre, de nombreuses études sont encore nécessaires pour optimiser certains paramètres, certains outils, les valider cliniquement et leur trouver une place pertinente. Un travail de comparaison avec d'autres méthodes existantes, parfois plus simples, plus anciennes, plus largement disponibles ou moins chères reste aussi à accomplir dans plusieurs cas. Enfin, il va de soi que la validation clinique d'une technique intéressante ne garantie pas son adoption par la communauté médicale, cette adoption dépendant de nombreux critères rationnels comme le coût de l'examen, son accessibilité, sa prise en charge par les systèmes d'assurances sociales, son essor commercial., non disponible

voir pdf pp. 182-4, non disponible

Les travaux accomplis au cours de cette thèse au Laboratoire de Colloïdes et Matériaux Divisés résultent d'une volonté de développer et d'utiliser des outils physico-chimiques pour la compréhension de problématiques biologiques. Nous avons choisi comme objet d'étude ce champignon unicellulaire extraordinaire qu'est la levure Saccharomyces cerevisiae. En particulier nous nous sommes intéressés à la fermentation alcoolique à travers la mesure d'un des paramètres du métabolisme : l'énergie de maintenance. Les résultats obtenus s'articulent autour de deux réalisations principales. *** Développement d'un outil de mesure original : Nous avons mis au point un système physico-chimique qui permet de mesurer la polymérisation ou la dépolymérisation au sein de microréservoirs de quelques dizaines de picolitres . Le principe repose sur l'osmose, c'est-à-dire la di usion, à travers une membrane semi-perméable, de solvant entre des réservoirs qui possèdent des potentiels chimiques di érents. Pour réaliser ce système nous avons fabriqué un réseau de gouttes d'émulsion inverse qui constituent des microréservoirs dans lesquels nous avons encapsulé les levures. Les gouttes ont été organisées en un réseau bi-dimensionnel qui nous a permis de suivre des cinétiques de croissance sur un grand nombre d'échantillons (haut débit). Nous avons alors élaboré une nouvelle formulation de l'émulsion afin de rendre les gouttes adhésives entre elles. Ceci nous a permis d'imposer les dimensions et les propriétés de transport à l'intérieur des membranes semi-perméables ainsi formées entre les gouttes en contact. Nous avons alors démontré qu'en imposant des potentiels chimiques constants dans le réseau de gouttes, nous pouvions suivre, à travers l'évolution de leur volumes, la cinétique de processus de polymérisation (création de biomasse dans le cas de la levure) et de dépolymérisation (dans le cas de la lyse enzymatique) qui ont lieu dans des réservoirs. *** Mesure directe de l'énergie de maintenance : Nous avons utilisé notre outil pour mesurer la consommation du glucose par S. cerevisiae lors de la fermentation alcoolique en milieu anaérobie. Nous avons ainsi distingué deux comportements suivant que les cellules se divisent ou qu'elles sont en phase stationnaire. Nous avons développé un modèle qui nous a permis d'expliquer les comportements observés en fonction des paramètres expérimentaux (concentration en sucre, transport) et du métabolisme de la levure. Nous nous sommes alors rendu compte qu'en imposant le réactif limitant nous pouvions mesurer l'énergie de maintenance, c'est-à-dire l'énergie qui n'est pas utilisée pour la division cellulaire. Nous avons enfin mesuré le taux de consommation de glucose pour trois souches différentes. Nous avons ainsi montrer qu'il était possible d'identifier des souches selon leur capacité à métaboliser le glucose. Nous nous sommes alors interrogés sur la possibilité de cribler à haut débit des souches capables de métaboliser des sucres différents. Aussi, nous pouvons envisager, pour augmenter la taille de la librairie à trier, une approche 3D. Les gouttes sont collectées dans une seringue dans laquelle le mûrissement entre les gouttes se produit. Elles sont alors réinjectées dans un microsystème contenant une centaine de zones de tri. Avec un débit d'injection des gouttes de 10kHz, sachant qu'une goutte sur 10 contient une levure, on peut alors cribler une librairie de 108 individus différents en moins de 30 minutes. *** Au total : Le principe de mûrissement des gouttes développé dans cette thèse peut s'appliquer à tout processus qui se traduit par une modification du nombre d'espèces osmotiquement actives. On peut donc envisager de l'utiliser pour un champ vaste d'applications telle que la recherche de nouvelles enzymes de protéolyse. Enfin, nous aimerions attirer l'attention du lecteur sur l'aspect statistique de cette méthode. Elle offre la possibilité d'étudier des processus de sécrétion ou d'assimilation de plusieurs milliers d'individus isolés. Ainsi, des questions telles que la variabilité entre individus vont pouvoir être abordées., Non disponible

Grâce à la microfluidique, la stabilité et les propriétés de deux types d'émulsions ont pu être sondées. Il s'agit d' émulsions non adhésives et d'émulsions adhésives. Les points importants des différentes thématiques abordées sont résumés dans les paragraphes suivants. – La déstabilisation hydrodynamique d'une émulsion : La fusion de gouttes proches est favorisée par leur séparation. En réalité les gouttes sont localement rapprochées car une dépression se crée lors de leur éloignement. Cela les oblige à former localement des bourgeons qui les rendent plus proches. – La déstabilisation d'une émulsion par un champ électrique : L'état de coalescence temporaire a été mis en évidence. Un diagramme de coalescence de paires a été établi. Pour des trains de gouttes, le diagramme de stabilité coïncide avec celui de paires. La seule différence est observée pour des temps d'excitation plus courts que le temps de relaxation des charges. Dans ce cas, la "coalescence partielle" est remplacée par une simple coalescence. – La caractérisation d'émulsions inverses adhésives : La technique pour former une émulsion inverse très adhésive, c'est de la former très peu adhésive et d'évaporer le bon solvant. Les bicouches artificielles formées avec ces émulsions miment presque toutes les propriétés des membranes biologique. Suivant la quantité de mauvais solvant, elles peuvent se présenter sous forme gaz, fluide ou gel. – La perméabilité des bicouches artificielles : Avec un choc osmotique, la perméabilité à l'eau de ces bicouches a été mis en évidence. Elles sont faiblement perméables aux ions. Avec un champ électrique, leur perméabilité aux ions est possible grâce à la formation de pores à travers elles. Un diagramme d'électroporation s'en est suivi. Pour les deux moteurs de perméabilité, le constat principal est la variation notable de la perméabilité instantanée lors d'une transition de phase dans les bicouches. Ces résultats sont très intéressants et montrent à quel point les émulsions en générale regorge encore de secrets. Pour les émulsions adhésives, les comportements que nous avons observés sur les trains de gouttes sont déjà très surprenants. Nous pouvons nous attendre à des comportements encore plus surprenants dans le cas d'émulsions macroscopiques. En outre, ces effets sont généralement "contre-intuitifs" : la déstabilisation d'une émulsion dense est facilitée par sa décompression ! la séparation des phases huileuses et aqueuses d'une émulsion de pétrole est optimale pour une application d'un champ électrique pas très élevé (un champ électrique élevé entraîne la "coalescence partielle" des gouttes)... Tous ces comportements "contre intuitifs" peuvent être très utiles pour des applications futures dans le domaine des matériaux. En ce qui concerne les émulsions adhésives, les résultats établis ici sont très prometteurs. Elles permettent de mimer les membranes biologiques. Grâce à la perméabilité des membranes artificielles formées, nous pouvons imaginer des gouttes, très concentrées en ions, qui seraient des pompes à solvant : elle permettraient, par exemple, de changer des concentrations de microréacteurs... En ce qui concerne l'électroporation, les expériences peuvent encore être peaufinées. La prochaine étape sera certainement de contrôler directement le potentiel des gouttes, par des pointes par exemple. Cela éviterait, en effet, leur séparation. Dans ce cas, il est clair que le mécanisme d'électroporation pourrait avoir une réelle valeur ajoutée car les réservoirs seront figés et des échanges pourraient se faire. On pourrait espérer ainsi réaliser des expériences d'insertion de molécules dans des gouttes, par électroporation, comme cela existe actuellement pour des vésicules., Non disponible

Ultrasound andMRI elastography has developed rapidly these past days in order to estimate the viscoelastic properties of soft tissues. This new diagnostic tool is particularly adapted to characterize pathologies such as breast carcinoma because of its higher elasticity than the surrounding tissue. In the first part of the manuscript, viscoelasticmedia are presented in order to describe their mechanical behaviors while an elastic wave is generated. Several rheological models are introduced and analyzed to find the more adapted description of the mechanical properties of soft tissues estimated out of MR-Elastography acquisitions. The second part presents the different techniques of ultrasound elastography and the basis of the Magnetic Resonance Imaging in order to better understand the objectives of MR-Elastography. Two MR-Elastography sequences are theoretically and experimentally analyzed in order to optimize the quality of mechanical properties estimation. The third part enlightens the difficulties to adapt current MR-Elastography sequences to short T2* tissues such as the carotid or the heart. Thus, a new sequence is introduced : the DENSE-MRE sequence. This new MRI sequence is theoretically and experimentally compared to conventional MR-Elastography sequences. And this new sequence is is used in vivo to estimate elastograms of heart during the heart cycle.; Ces dernières années, l'élastographie ultrasonore et IRM s'est développée afin de caractériser les propriétés viscoélastiques des tissus mous. Ces nouvelles méthodes d'imagerie sont particulièrement prometteuses pour caractériser des pathologies comme les carcinomes dans le sein qui présentent une élasticité plus importante que les tissus environnants. Dans la première partie du manuscrit, une présentation des milieux viscoélastiques permet de décrire les comportements mécaniques observés lorsqu'un tel milieu est sollicité par une onde élastique. Différents modèles de propagation d'ondes de cisaillement sont analysés afin d'arrêter un choix quant au modèle utilisé pour estimer les propriétés mécaniques des tissus biologiques par élastographie IRM. Dans la seconde partie, les différentes méthodes d'élastographie par imagerie ultrasonore sont présentées avant d'introduire quelques bases de l'imagerie par résonance magnétique nécessaires à la compréhension de l'élastographie IRM. Deux approches de programmation du codage des déplacements sont comparées théoriquement et expérimentalement de manière à optimiser la qualité de l'estimation des propriétés mécaniques. Enfin la troisième partie aborde les difficultés de mise en oeuvre de ces deux techniques d'acquisition pour certains organes du corps humain comme la carotide ou le coeur, et propose une nouvelle approche de l'élastographie IRM pour pallier ces problèmes. Les bases théoriques de cette méthode sont présentées et comparées aux techniques conventionnelles d'élastographie IRM. Des expériences dans un gel permettent alors de confirmer les observations théoriques réalisées. Enfin, cette technique d'acquisition est adaptée aux contraintes de l'élastographie du coeur et le suivi des propriétés mécaniques in vivo du coeur durant le cycle cardiaque sont présentés sous forme d'élastogrammes.

Ultrasound andMRI elastography has developed rapidly these past days in order to estimate the viscoelastic properties of soft tissues. This new diagnostic tool is particularly adapted to characterize pathologies such as breast carcinoma because of its higher elasticity than the surrounding tissue. In the first part of the manuscript, viscoelasticmedia are presented in order to describe their mechanical behaviors while an elastic wave is generated. Several rheological models are introduced and analyzed to find the more adapted description of the mechanical properties of soft tissues estimated out of MR-Elastography acquisitions. The second part presents the different techniques of ultrasound elastography and the basis of the Magnetic Resonance Imaging in order to better understand the objectives of MR-Elastography. Two MR-Elastography sequences are theoretically and experimentally analyzed in order to optimize the quality of mechanical properties estimation. The third part enlightens the difficulties to adapt current MR-Elastography sequences to short T2* tissues such as the carotid or the heart. Thus, a new sequence is introduced : the DENSE-MRE sequence. This new MRI sequence is theoretically and experimentally compared to conventional MR-Elastography sequences. And this new sequence is is used in vivo to estimate elastograms of heart during the heart cycle.; Ces dernières années, l'élastographie ultrasonore et IRM s'est développée afin de caractériser les propriétés viscoélastiques des tissus mous. Ces nouvelles méthodes d'imagerie sont particulièrement prometteuses pour caractériser des pathologies comme les carcinomes dans le sein qui présentent une élasticité plus importante que les tissus environnants. Dans la première partie du manuscrit, une présentation des milieux viscoélastiques permet de décrire les comportements mécaniques observés lorsqu'un tel milieu est sollicité par une onde élastique. Différents modèles de propagation d'ondes de cisaillement sont analysés afin d'arrêter un choix quant au modèle utilisé pour estimer les propriétés mécaniques des tissus biologiques par élastographie IRM. Dans la seconde partie, les différentes méthodes d'élastographie par imagerie ultrasonore sont présentées avant d'introduire quelques bases de l'imagerie par résonance magnétique nécessaires à la compréhension de l'élastographie IRM. Deux approches de programmation du codage des déplacements sont comparées théoriquement et expérimentalement de manière à optimiser la qualité de l'estimation des propriétés mécaniques. Enfin la troisième partie aborde les difficultés de mise en oeuvre de ces deux techniques d'acquisition pour certains organes du corps humain comme la carotide ou le coeur, et propose une nouvelle approche de l'élastographie IRM pour pallier ces problèmes. Les bases théoriques de cette méthode sont présentées et comparées aux techniques conventionnelles d'élastographie IRM. Des expériences dans un gel permettent alors de confirmer les observations théoriques réalisées. Enfin, cette technique d'acquisition est adaptée aux contraintes de l'élastographie du coeur et le suivi des propriétés mécaniques in vivo du coeur durant le cycle cardiaque sont présentés sous forme d'élastogrammes.

Nous avons démontré dans ce mémoire une nouvelle méthode de séparation d'espèces microscopiques quasi-isodensité, applicable à la séparation d'espèces biologiques ou bio-mimétiques, comme les vésicules lipidiques ou les globules rouges. Cette méthode s'appuie sur l'utilisation d'un champ de force acoustique programmé dans une cellule de SPLITT. Nous avons commencé par rappeler l'expression de la force acoustique subie par des micro-particules en suspensions dans un fluide résultant de la présence d'une onde ultrasonore, et montré que les conditions expérimentales de notre séparateur correspondent au domaine sur lequel cette expression est valide. L'effet principal de cette force acoustique est d'attirer les particules vers les noeuds de pression de l'onde stationnaire, dont le nombre et la position sont contrôlés par la fréquence de l'onde. Nous avons alors montré que la trajectoire de particules dans un canal mince sous l'effet d'un écoulement de fluide et d'une onde ultrasonore stationnaire peut être prédite en comparant deux temps, le temps de relaxation dans l'onde, pris par les particules pour converger vers les noeuds de pression, et le temps de résidence dans l'onde. Si le temps de résidence est plus grand que le temps de relaxation, les particules atteignent leur position d'équilibre ; dans le cas contraire, leur migration transverse est faible. Nous avons ensuite présenté l'outil principal dont nous nous sommes servis pour étudier le séparateur acoustique fluidique : le microscope holographique. Celui-ci permet d'extraire les positions tridimensionnelles d'objets en suspension dans un liquide en écoulement dans le canal. Ceci nous permet en particulier de suivre la migration des particules dans l'épaisseur du canal, ce qui est impraticable par une technique de microscopie classique. Nous avons ainsi mesuré la vitesse de sédimentation de particules de latex de 10 m de diamètre, et obtenue une valeur de 3 m/s est bon accord avec la valeur théorique valant 2,7 m/s. Nous avons ensuite tiré parti de notre capacité à mesuré les distributions de particules dans l'épaisseur du canal pour démontrer l'effet de focalisation acoustique à un et deux nœuds. Nous avons montré comment déterminer les fréquences de résonances du canal correspondant à la présence d'une onde stationnaire dans celui-ci par l'observation conjointe de la transmission acoustique du canal et de la distribution in situ. Aux pics de transmission sont associés des focalisations prononcées des particules à des hauteurs précises du canal, correspondant aux noeuds d'une onde de pression stationnaire. En variant le débit et ainsi le temps de résidence des particules dans l'onde, nous avons pu en déduire les temps de relaxations des particules et ainsi un ordre de grandeur de l'énergie acoustique moyenne présente dans le canal, de l'ordre de quelques J/m3. Nous avons alors proposé une méthode originale pour mesurer plus précisément la valeur de l'énergie acoustique, par l'observation de la position d'équilibre des particules pour diverses intensités du champ de pesanteur. Cette expérience est rendue possible par l'embarquement du dispositif dans un avion effectuant des vols paraboliques, au cours duquel s'enchaînent des phases pour lesquelles l'intensité du champ de pesanteur vaut 0 g, 1 g ou 1,8 g. La valeur obtenue, de près d'un J/m3, est compatible avec les mesures aux sols. Pour ces expériences, le contact canal/transducteur était assuré par du gel à ultrasons ; nous espérons que le collage des transducteurs au moyen d'une colle epoxy permettra d'améliorer le couplage. Une nouvelle expérience de mesure de l'énergie acoustique par ce procédé à été menée avec des transducteurs collés, et son analyse est en cours. Nous avons alors introduit le principe du séparateur acoustique fluidique, reposant sur la juxtaposition en série selon la longueur du canal de deux transducteurs générant une onde à un et deux noeuds. Une modélisation numérique de celui-ci montre qu'il est possible d'effectuer des séparations de particules micrométrique quasi-isodensité avec une excellente résolution et un flux de production plus grand que celui obtenu par SPLITT gravitationnel. Le flux de production peut être d'autant plus grand que l'énergie acoustique est grande, ce qui est encourageant dans la perspective de l'utilisation industrielle ou pharmaceutique de ce séparateur. Nous avons également montré comment cette méthode de programmation spatiale d'un champ de force acoustique peut être étendue pour améliorer encore le flux de production et la sélectivité de séparateur de type SPLITT, en permettant la préfocalisation d'espèces dans le canal sans utiliser deux entrées ; on obtient ainsi une nappe initiale très fine sans diluer l'échantillon. Nous nous sommes alors consacrés à la présentation de la réalisation expérimentale de ce séparateur acoustique fluidique, au moyen de cellules de step-SPLITT. Nous avons étudié son efficacité pour la séparation de mélanges de particules de latex de deux diamètres différents, et mesuré un facteur de séparation de 4,5 pour des particules de 5 m et 10 m, ce qui veut dire que l'on récupère en proportions cinq fois plus de petites que de grosses parti-cules à l'une des sortie, soit une purification d'un facteur 5. Nous espérons que l'amélioration du résonateur, par l'utilisation de parois en verre, nous permettra d'augmenter encore l'efficacité du dispositif. Nous avons ensuite montré que les vésicules lipidiques peuvent être manipulées efficacement au moyen de la force acoustique. Il est donc possible de les trier au moyen de notre dispositif. Nous avons mené des expériences préliminaires de séparations d'échantillons de vésicules très polydisperse, qui ont montré que nous pouvions enrichir le mélange en vésicules de faible diamètre, obtenant ainsi après un passage dans le dispositif près de 90% de vésicule de diamètre inférieur à 12 m, avec un flux de production de quelques 104 vésicules/h. De tel échantillons peuvent être utiles dans la perspective de l'étude des vésicules en tant que modèle du comportement mécanique de cellules biologique, dont les diamètres sont de l'ordre de quelques microns. Pour terminer, nous avons présenté une expérience préliminaire montrant la grande sensibilité des globules rouges à la force acoustique, par l'observation d'une striation d'un échantillon de sang total dilué en écoulement dans une de nos cellules sous l'effet d'une onde ultrasonore. Ce résultat laisse entrevoir l'utilisation potentielle de notre séparateur pour la séparation des globules rouges du plasma, ce qui présente un grand intérêt pharmaceutique.; Non disponible

This habilitation thesis presents my contributions to the formal verification of processors and programs, and to constraint programming. Formal verification of hardware and software is crucial for the safety of critical systems, is an important economic issue and remains a challenge for research. The formal methods we explored for the verification of processors and programs are entirely automatic and based on decision procedures. For the formal verification of programs, the resolution of constraints on finite domains provides a decision procedure on bounded integers (i.e. machine-codable). The combinatorial explosion is delayed by the combination of specific solvers (Boolean, linear, finite domains). This has made possible to obtain experimental results outperforming in some cases state of the art bounded model checkers based on SAT solvers. In a second step, the formal verification of programs is also approached under the angle of the joint development of a complete proof and an exploration by model checking. Both complete proof and model checking are based on the formal semantics of the language defined in the proof assistant HOL4. Lastly, this habilitation thesis presents my contributions on numerical constraints (i.e where variables are real numbers). These constraints have many practical applications, for example in mechanics or avionics. Furthermore, their resolution mechanisms can be a basis for the formal verification of programs with floating point numbers.; Ce mémoire d'Habilitation à Diriger des Recherches présente mes contributions à la vérification formelle des processeurs et des programmes, ainsi qu'à la programmation par contraintes. La vérification formelle, tant de matériel que de logiciel, est cruciale pour la sécurité des systèmes critiques, est un enjeu économique important et reste un défi pour la recherche. Les méthodes de vérification formelle retenues, aussi bien pour la vérification des processeurs que des programmes sont des méthodes entièrement automatiques qui reposent sur l'utilisation de procédures de décision. Pour la vérification de programmes, la résolution de contraintes sur domaines finis fournit une procédure de décision sur les entiers bornés (codables en machine). L'explosion combinatoire est retardée par la combinaison de solveurs spécifiques (booléen, linéaires, domaines finis), ce qui a permis d'obtenir des résultats expérimentaux qui surpassent dans certains cas les outils de "bounded model checking" basés sur l'utilisation de solveurs SAT. Dans un second temps, la vérification formelle des programmes est également abordée sous l'angle du développement conjoint d'une vérification complète et d'une exploration par model checking, basés sur la sémantique formelle du langage définie dans l'assistant de preuves HOL4. Enfin, ce mémoire présente mes contributions sur les contraintes en domaines continus (i.e. où les variables sont des nombres réels). Ces contraintes ont de nombreuses applications pratiques, par exemple en mécanique ou avionique, et leurs mécanismes de résolution peuvent servir de base à la vérification de programmes en présence de nombres flottants.

Afin d'éviter l'apparition de traces de type tache de café, une stratégié consiste à hydrophiliser les surfaces en déposant une couche de polymère hydrophile. La question qui s'est alors posée est : que se passe-t-il lorsque l'on mouille cette surface avec de l'eau ? La surface ainsi hydrophilisée empèche-t-elle la formation de traces ? Pour répondre à ces questions, nous avons observé l'étalement de gouttes d'eau sur des films de polymère hydrophile. Nous avons alors constaté que la goutte s'étale d'autant mieux (angle de contact faible, rayon de goutte élevé) que la fraction d'eau dans le film de polymère est élevée. Ainsi, une préhydratation de la couche polymère aide à l'étalement de la goutte. Nous avons montré que l'absorption d'eau de la phase vapeur, issue du gradient d'humidité imposé par la goutte elle-même, est l'origine principale de la préhydratation de la couche de polymère. Cette préhydratation est d'autant plus efficace que la ligne de contact avance lentement. Nous avons modélisé qualitativement ce phénomène. Cependant, lorsque la ligne triple ralentit, il existe des transferts de matière autres que celui par la phase vapeur : la dissolution du polymère dans la goutte aux vitesses intermédiaires de la ligne triple et la diffusion de l'eau dans le film de polymère, devant la ligne de contact, aux très faibles vitesses. Ces deux transferts modifient également la dynamique de la ligne de contact. Nous avons estimé à l'aide d'arguments simples, les vitesses critiques en-dessous desquelles la dissolution du polymère dans la goutte, puis la diffusion de l'eau dans le film de polymère affectent l'angle de contact. Ces vitesses dépendent de différents paramètres dont l'épaisseur de la couche de polymère ou encore les coefficients de diffusion de l'eau dans le film de polymère ou du polymère dans l'eau. En variant la physico-chimie du polymère, nous avons observé deux comportements de la ligne de contact lors du séchage de la goutte d'eau : 1. la ligne recule et laisse un dépôt continu de type volcan (cas du polymère neutre) 2. la ligne est accrochée et un anneau de polymère de type tache de café se forme (cas des polymères chargés). Nous donnons des arguments qui laissent à penser que la forte pression osmotique due à la présence des charges confinées non écrantées sur le squelette du polymère est une des raisons possibles du blocage de la ligne de contact. En pratique, le fait que la préhydratation par la phase vapeur soit le mécanisme dominant pour l'étalement d'une goutte posée sur un film fin de polymère, signifie que pour que la ligne de contact avance le plus loin possible, il faut un polymère qui s'hydrate très facilement, donc très hygroscopique. On pourra alors choisir un polymère chargé déposé en une couche de faible épaisseur. Cependant, le choix d'un polymère chargé pour favoriser l'étalement provoque un blocage de la ligne triple non désiré en condition de séchage. L'ajout de sel permettrait alors une reculée à vitesse constante avec un dépôt de taille réduite.; non disponible

Afin d'éviter l'apparition de traces de type tache de café, une stratégié consiste à hydrophiliser les surfaces en déposant une couche de polymère hydrophile. La question qui s'est alors posée est : que se passe-t-il lorsque l'on mouille cette surface avec de l'eau ? La surface ainsi hydrophilisée empèche-t-elle la formation de traces ? Pour répondre à ces questions, nous avons observé l'étalement de gouttes d'eau sur des films de polymère hydrophile. Nous avons alors constaté que la goutte s'étale d'autant mieux (angle de contact faible, rayon de goutte élevé) que la fraction d'eau dans le film de polymère est élevée. Ainsi, une préhydratation de la couche polymère aide à l'étalement de la goutte. Nous avons montré que l'absorption d'eau de la phase vapeur, issue du gradient d'humidité imposé par la goutte elle-même, est l'origine principale de la préhydratation de la couche de polymère. Cette préhydratation est d'autant plus efficace que la ligne de contact avance lentement. Nous avons modélisé qualitativement ce phénomène. Cependant, lorsque la ligne triple ralentit, il existe des transferts de matière autres que celui par la phase vapeur : la dissolution du polymère dans la goutte aux vitesses intermédiaires de la ligne triple et la diffusion de l'eau dans le film de polymère, devant la ligne de contact, aux très faibles vitesses. Ces deux transferts modifient également la dynamique de la ligne de contact. Nous avons estimé à l'aide d'arguments simples, les vitesses critiques en-dessous desquelles la dissolution du polymère dans la goutte, puis la diffusion de l'eau dans le film de polymère affectent l'angle de contact. Ces vitesses dépendent de différents paramètres dont l'épaisseur de la couche de polymère ou encore les coefficients de diffusion de l'eau dans le film de polymère ou du polymère dans l'eau. En variant la physico-chimie du polymère, nous avons observé deux comportements de la ligne de contact lors du séchage de la goutte d'eau : 1. la ligne recule et laisse un dépôt continu de type volcan (cas du polymère neutre) 2. la ligne est accrochée et un anneau de polymère de type tache de café se forme (cas des polymères chargés). Nous donnons des arguments qui laissent à penser que la forte pression osmotique due à la présence des charges confinées non écrantées sur le squelette du polymère est une des raisons possibles du blocage de la ligne de contact. En pratique, le fait que la préhydratation par la phase vapeur soit le mécanisme dominant pour l'étalement d'une goutte posée sur un film fin de polymère, signifie que pour que la ligne de contact avance le plus loin possible, il faut un polymère qui s'hydrate très facilement, donc très hygroscopique. On pourra alors choisir un polymère chargé déposé en une couche de faible épaisseur. Cependant, le choix d'un polymère chargé pour favoriser l'étalement provoque un blocage de la ligne triple non désiré en condition de séchage. L'ajout de sel permettrait alors une reculée à vitesse constante avec un dépôt de taille réduite.; non disponible

La prise en charge des douleurs chroniques neuropathiques, définies comme une « douleur secondaire à une lésion ou à une maladie affectant le système somatosensoriel», reste encore un véritable défi pour les thérapeutes. La compréhension des mécanismes sous-tendant l'apparition et le maintien des douleurs chroniques neuropathiques permettrait la mis en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques et ainsi l'élaboration de nouveaux traitements. C'est dans ce but que nous avons réalisé ce travail sur l'étude de trois modèles animaux de douleurs neuropathiques chroniques : deux modèles de douleurs neuropathiques iatrogènes générées par des molécules anticancéreuses (Vincristine et Oxaliplatine) et un modèle de sclérose en plaque : l'EAE (« Experimental Autoimmune Encephalomyelitis »). Nous avons réalisé une étude comportementale aussi complète que possible de ces trois modèles, associée à une étude d'analyse différentielle de gènes concernant les deux modèles générés par l'activité iatrogéniques de molécules anticancéreuses. Nous avons également réalisé des études pharmacologiques concernant les modèles de douleurs neuropathiques générées par la Vincristine et le modèle de sclérose en plaque (EAE). Nous avons ainsi mis en évidence dans les trois modèles étudiés l'apparition de signes cliniques communs (allodynie et hyperalgésie mécanique statique ou dynamique, et allodynie et hyperalgésie thermique au froid...) mais avec des décours temporel différents suivant le modèle suggérant une atteinte différentielle des fibres afférentes primaires de petits et de larges diamètres. L'étude de l'expression différentielle de gènes, par la technique des puces à ADN, a permis de mettre en évidence de nombreuses modifications d'expression de gènes dans les ganglions des racines dorsales à la fin du traitement par la Vincristine. La recherche de marqueurs de lésions cellulaires (ATF3, Caspase 12) révélés initialement par cette analyse en puce à ADN, nous a permis de faire l'hypothèse d'une altération des fibres myélinisées de gros diamètre chez le rat. En revanche, l'Oxaliplatine semble induire préférentiellement des modifications centrales. En effet, les résultats obtenus avec les puces à ADN indiquent un nombre de gènes différentiellement exprimés négativement très important dans le cortex somatosensoriel après traitement par l'Oxaliplatine tandis que l'on observe très peu de gènes différentiellement exprimés dans les ganglions des racines dorsales et dans la corne dorsale de la moelle épinière. Ce résultat semble validé par l'observation d'une augmentation importante du nombre de cellules p-Erk positives dans différents cortex somatosensoriels primaires correspondant à différentes régions corporelles mais également dans des cortex limbiques comme le cortex cingulaire ou insulaire suggérant une sensibilisation centrale de certains neurones corticaux présents dans des structures clés de l'intégration du message douloureux dans ces composantes affectives et émotionnelles à la suite d'un traitement par l'Oxaliplatine. Enfin les études pharmacologiques ont permis de mettre en évidence de nouvelles cibles pharmacologiques dans le modèle de douleur neuropathique généré par la Vincristine. En effet, nous avons mis en évidence l'implication du récepteur 5-HT2A dans la sensibilisation des neurones des ganglions des racines dorsales et dans le traitement du message nociceptif dans la corne dorsale de la moelle épinière dans ce modèle. Les antagonistes de ce récepteur pourraient constituer, du moins en partie, des analgésiques de choix pour soulager les douleurs neuropathiques générées par la Vincristine. Nous avons également mis en évidence le rôle des enképhalines endogènes dans le soulagement des douleurs neuropathiques induites dans ce modèle par l'utilisation d'un inhibiteur mixte de la dégradation des enképhalines (le PL37). Enfin, l'étude pharmacologique complète réalisée sur le modèle EAE a permis de mettre en évidence que chaque symptôme (allodynie, hyperalgésie, hyperesthésie) rend compte de mécanismes distincts puisque l'efficacité des molécules testées diffère suivant le symptôme observé., non disponible

Comment les différentes phases de mémoire interagissent-elles ? Quels sont les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la formation de la mémoire consolidée ? Drosophila melanogaster s'avère être un excellent modèle pour l'étude des mécanismes neurologiques de l'apprentissage et de la mémoire car, malgré la relative simplicité de son cerveau, elle est capable d'apprentissages variés et performants. Ainsi, un protocole de conditionnement pavlovien associant une odeur à des chocs électriques permet la formation d'une mémoire olfactive aversive. Un cycle unique de conditionnement induit la formation d'une mémoire labile ne durant que quelques heures, alors que cinq cycles de conditionnement espacés avec un intervalle de repos induisent la formation de la mémoire à long terme (MLT). La MLT est une mémoire consolidée et dépendante d'une synthèse protéique de novo. Une autre forme de mémoire consolidée, la mémoire résistante à l'anesthésie (MRA), est formée après un cycle ou plusieurs cycles de conditionnement massés. Même si les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation des mémoires labiles et de la MLT commencent à être relativement bien caractérisés, ceux de la MRA restent largement inconnus à ce jour, peu de mutants pour ce type de mémoire ayant été identifiés. Par ailleurs, les relations entre les deux formes de mémoire consolidée restaient à définir, certains modèles proposant que ces deux formes de mémoire coexistent après un conditionnement espacé, alors que notre équipe a suggéré que la MRA et la MLT étaient exclusives. Pendant ma thèse, j'ai recherché de nouveaux mutants de MRA afin d'essayer de répondre à ces questions. Le criblage après conditionnement de lignées homozygotes portant un élément transposable P(Gal4) a permis d'identifier un nouveau mutant de MRA, memory-gating-defective (megad). Le gène megad code un transporteur aux acides monocarboxyliques, tel que le lactate. Chez la souche sauvage la protéine Megad est exprimée dans le centre de la mémoire olfactive, les corps pédonculés (CPs), où elle pourrait jouer un rôle dans l'approvisionnement énergétique de certains neurones lors de la formation de la MRA. L'inhibition de l'expression de megad uniquement dans les CPs de l'adulte induit un défaut de MRA, indiquant que ce gène joue un rôle physiologique dans la formation de cette mémoire. Au contraire après un conditionnement espacé le mutant megad présente une performance mnésique normale, confirmant l'hypothèse proposée au laboratoire selon laquelle la MRA n'est plus détectée après un conditionnement espacé. Pourquoi la MRA est-elle effacée ou bloquée après un conditionnement espacé ? Nous montrons que la formation de la MLT est facilitée chez le mutant megad puisqu'elle se forme après trois seulement trois cycles de conditionnement espacés, alors qu'il en faut au moins 5 chez la souche sauvage. Ce résultat important suggère que la présence de la MRA contrôle chez la souche sauvage la formation de la MLT, empêchant cette mémoire coûteuse en énergie de se former après un conditionnement unique. Les rôles des CPs ainsi que de certains réseaux neuronaux extrinsèques aux CPs dans la mémorisation olfactive ont été bien caractérisés ces dernières années. Néanmoins, il n'est pas connu comment la trace mnésique sort des CPs lors du rappel mnésique. Dans le but de répondre à cette question j'ai criblé des neurones extrinsèques aux CPs à l'aide d'une toxine thermosensible permettant une inactivation spécifique et conditionnelle de ces neurones. J'ai ainsi montré que les neurones MB-V2, qui sont efférents aux lobes verticaux des CPs, sont impliqués dans le rappel de toutes les formes de mémoire olfactive aversive. De plus la neurotransmission des neurones MB-V2 n'est requise ni pendant l'apprentissage ni pendant la consolidation mnésique. Les neurones MB-V2 projettent sur la corne latérale, une structure impliquée dans l'évitement aux odeurs aversives chez les mouches naïves. Ainsi, pendant le rappel de la mémoire olfactive aversive, la trace mnésique présente dans les CPs activerait les neurones MB-V2 qui renforceraient, via la corne latérale, la voie naturelle d'évitement de l'odeur.; Non disponible

Composition du jury : Liste non exhaustive; Connaître la nature des empreintes mnésiques, comprendre les mécanismes présidant à la construction des souvenirs, leur stockage et leur rappel, en fait savoir comment nous apprenons et nous nous souvenons, cela reste une question majeure des recherches neurobiologiques. Mais il ne s'agit pas seulement de comprendre un mécanisme (celui de se souvenir) mais aussi, à la lumière de son fonctionnement, de développer des stratégies thérapeuthiques destinées à compenser des dysfonctionnements mnésiques qui surviennent avec l'âge, ou lors d'atteintes neuropathologiques. La mémoire est supposée émerger d'un ensemble de modifications au sein des circuits ou réseaux neuronaux qui traitent l'information environnementale. Etant donné la complexité du phénomène et du cerveau, la compréhension des mécanismes sous-jacents à la mémorisation nécessite plusieurs approches. Mon projet de recherche fut d'utiliser les progrès de la génétique et les capacités comportementales de la drosophile pour découvrir de nouveaux gènes impliqués dans des processus mnésiques à long terme. Grâce à un conditionnement olfactif de type pavlovien, associant odeur et chocs électriques, nous avons criblé une centaine de lignées transgéniques présentant une insertion d'un élément transposable dans un gène s'exprimant au niveau des corps pédonculés qui sont le centre anatomique de la mémoire olfactive. Ce crible a ainsi permis l'identification de deux nouvelles lignées mutantes pour la formation de la mémoire à long terme. Après avoir étudié les lignées P-Gal4, vérifié que l'anatomie des corps pédonculés ne présentait pas de défaut, nous avons identifié les gènes affectés, et construit des lignées exprimant des RNAi contre ces gènes. L'expression de ces RNAi uniquement à l'état adulte au niveau des corps pédonculés conduit à une chute spécifique de la mémoire à long terme. Les autres phases de mémoire sont normales. L'un de ces gènes est totalement inconnu et nécessitera d'autres études pour déterminer sa fonction biochimique et son fonctionnement. L'autre gène est debra, qui semble être impliqué dans des phénomènes d'ubiquitination.; Non disponible

This experimental work deals with the mechanisms of penetration of a rigid object ("intruder") inside a model granular medium, in a 2 dimensional dense and disordered configuration of grains. We simultaneously measure the drag force and the motions of grains around the fixed intruder in the laboratory frame. The granular medium is confined in a rectangular horizontal cell on a plate which is led at a constant driving velocity. We have investigated the influence of different control parameters like the packing fraction of the grains (compacity of the granular medium), the cell aspect ratio and the diameters of the cylindrical intruders, as well as the plate translation velocity. We evidenced the drastic influence of the packing fraction on the observed drag force levels and on the appearance of a cavity empty of grains in the wake of the intruder. We related the measured force fluctuations to jamming/unjamming mechanisms, which are visualised by the grains displacement fields and linked to the finite compressibility of the confined granular medium.; Ce travail expérimental porte sur les mécanismes de pénétration d'un objet rigide (intrus) au sein d'un milieu granulaire modèle, dense et désordonné dans une configuration à deux dimensions. Nous mesurons simultan'ement la force de traînée et le mouvement des grains autour de l'intrus fixe dans le référentiel du laboratoire. Le milieu granulaire confiné dans une cellule horizontale rectangulaire est entraîné à vitesse constante. Nous avons testé l'influence de différents paramètres de contrôle comme la fraction surfacique de grains (compacité du milieu granulaire), les rapports d'aspect de la cellule et les diamètres des obstacles cylindriques, ainsi que la vitesse de translation. Nous avons mis en évidence le rôle prépondérant de la compacité du milieu granulaire sur les niveaux de force observés et sur l'apparition d'une cavité dans le sillage de l'intrus. Nous avons attribué les fluctuations des niveaux de force observés à des mécanismes de blocage/déblocage visibles sur les champs de déplacements des grains et reliés à la compressibilité finie du milieu granulaire confiné.

Cette thèse se place dans le contexte de l'analyse protéomique et peptidomique. D'un point de vue analytique, l'objectif de ma thèse a été d'implémenter au laboratoire des techniques capables de fournir rapidement des identifications fiables de protéines et de peptides en mélange complexe, quelles que soient leurs propriétés physico-chimiques. D'un point de vue biologique, nous souhaitions appréhender le phénomène de desquamation du stratum corneum chez l'Homme, en collaboration avec la société L'Oréal. Ce phénomène implique la dégradation par des enzymes spécifiques des protéines des cornéodesmosomes, jonctions cellulaires qui assurent la cohésion des cellules entre elles. Contrairement aux approches biochimiques classiques utilisées généralement dans ce type d'application (ciblage de protéases spécifiques), nous avons choisi d'adopter une méthodologie sans a priori, qui fait le lien entre la peptidomique et la dégradomique. Pour ce faire, nous avons centré notre étude sur les peptides endogènes issus de la dégradation des protéines du stratum corneum afin d'identifier des peptides spécifiques de la desquamation.; Non disponible

In granular media, owing to the inter-grain contact geometry, the elastic moduli show a non-linear pressure dependence. In a granular medium under gravity with a free surface, the pressure increases with the depth. As a result, only surface waves can propagate. We show theoreticaly that this system is an index gradient waveguide. in wich sagittal and transverse waves propagate. They split in discrete and infinite series of modes fo which we have calculated the dispersion relations. Their celerity increases weakly with their index as n1/6, making difficult the interpretration of measurements. For finite depth, a geometrical waveguide is superimposed to the last.The altered modes show a cut-off frequency. Experimentally, emitting gaussian wavepackets in a channel (geometrical waveguide) allowed to isolate the fundamental surface mode and to plot its dispersion relation. The exponent of its scaling law validates the meanfield standpoint and refute the hypothesis of an isostatic situation in the vicinity of the free surface. However, the shear modulus is abnormally weak. A gravity driven granular flow in smooth silo generates a spontaneous sound emission. We show experimentally and theoretically that it results from a convective instability for which the friction lead to amplification and frequency selection. Its growth leads to shockwaves. We think that this instability could explain dune's booming or dynamic earthquake triggering.; Dans un milieu granulaire, la géométrie du contact entre grains induit une dépendance en pression non-linéaire des modules élastiques. Dans un milieu granulaire sous gravité avec une surface libre, la pression augmente avec profondeur. Il en résulte que seules des ondes de surface peuvent se propager. Nous montrons théoriquement que ce système est un guide d'onde à gradient d'indice dans lequel se propagent des ondes transverses et sagittales. Elles se décomposent selon une série discrète mais infinie de modes dont nous avons calculé la relation de dispersion. Leur vitesse augmente faiblement avec leur indice comme n1/6 et rend difficile l'interprétation des mesures. En profondeur finie, un guide d'onde géométrique se superpose au précédent. Les modes modifiés présentent une fréquence de coupure. Expérimentalement, l'émission de paquets d'ondes gaussiens dans un canal (guide d'onde géométrique) a permis d'isoler le mode de surface fondamental et de tracer sa relation dispersion. L'exposant de sa loi d'échelle valide le point de vue du de la théorie de champ moyen et contredit l'hypothèse d'une situation isostatique au voisinage de la surface libre. Cependant, le module de cisaillement est anormalement faible. Un écoulement granulaire gravitaire entraîné dans un silo lisse génère une émission sonore spontanée. Nous montrons expérimentalement et théoriquement qu'elle résulte d'une instabilité convective pour laquelle la friction amplifie et sélectionne la fréquence. Son développement aboutit à la formation d'ondes de choc. Nous pensons que cette instabilité pourrait expliquer le chant des dunes ou le déclenchement dynamique des séismes.

In granular media, owing to the inter-grain contact geometry, the elastic moduli show a non-linear pressure dependence. In a granular medium under gravity with a free surface, the pressure increases with the depth. As a result, only surface waves can propagate. We show theoreticaly that this system is an index gradient waveguide. in wich sagittal and transverse waves propagate. They split in discrete and infinite series of modes fo which we have calculated the dispersion relations. Their celerity increases weakly with their index as n1/6, making difficult the interpretration of measurements. For finite depth, a geometrical waveguide is superimposed to the last.The altered modes show a cut-off frequency. Experimentally, emitting gaussian wavepackets in a channel (geometrical waveguide) allowed to isolate the fundamental surface mode and to plot its dispersion relation. The exponent of its scaling law validates the meanfield standpoint and refute the hypothesis of an isostatic situation in the vicinity of the free surface. However, the shear modulus is abnormally weak. A gravity driven granular flow in smooth silo generates a spontaneous sound emission. We show experimentally and theoretically that it results from a convective instability for which the friction lead to amplification and frequency selection. Its growth leads to shockwaves. We think that this instability could explain dune's booming or dynamic earthquake triggering.; Dans un milieu granulaire, la géométrie du contact entre grains induit une dépendance en pression non-linéaire des modules élastiques. Dans un milieu granulaire sous gravité avec une surface libre, la pression augmente avec profondeur. Il en résulte que seules des ondes de surface peuvent se propager. Nous montrons théoriquement que ce système est un guide d'onde à gradient d'indice dans lequel se propagent des ondes transverses et sagittales. Elles se décomposent selon une série discrète mais infinie de modes dont nous avons calculé la relation de dispersion. Leur vitesse augmente faiblement avec leur indice comme n1/6 et rend difficile l'interprétation des mesures. En profondeur finie, un guide d'onde géométrique se superpose au précédent. Les modes modifiés présentent une fréquence de coupure. Expérimentalement, l'émission de paquets d'ondes gaussiens dans un canal (guide d'onde géométrique) a permis d'isoler le mode de surface fondamental et de tracer sa relation dispersion. L'exposant de sa loi d'échelle valide le point de vue du de la théorie de champ moyen et contredit l'hypothèse d'une situation isostatique au voisinage de la surface libre. Cependant, le module de cisaillement est anormalement faible. Un écoulement granulaire gravitaire entraîné dans un silo lisse génère une émission sonore spontanée. Nous montrons expérimentalement et théoriquement qu'elle résulte d'une instabilité convective pour laquelle la friction amplifie et sélectionne la fréquence. Son développement aboutit à la formation d'ondes de choc. Nous pensons que cette instabilité pourrait expliquer le chant des dunes ou le déclenchement dynamique des séismes.

Résumé : Voir pdf pp. vii et viii; Non disponible

Thèse effectuée en co-tutelle avec l'Université de Naples. Le pdf inclut une synthèse de sept pages en italien; Le travail de thèse présenté dans ce mémoire consiste en la mise au point de nouvelles méthodologies d'analyse pour les études protéomiques. Le sujet principal de ce travail de thèse a été l'optimisation de procédures innovantes qui se basent sur la manipulation chimique de mélanges peptidiques et sur l' analyses avancée par spectrométrie de masse MS3, et qui ont pour objectif d'améliorer les capacités d'identification et quantification des modifications post-traductionelles par une approche protéomique. Une nouvelle procédure d'identification des sites de nitration des protéines a été mise au point, par le moyen d'une modification sélective des peptides nitrés après dansylation et par l'analyse par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan/MS3. Une telle stratégie pemet de surmonter quelques unes des limites classiques de l'analyse des sites de nitration des protéines, comme la nécessité d'utiliser des techniques d'enrichissement chromatographique mais permet aussi de surmonter les difficultés d'identification des peptides nitrés par spectrométrie de masse. Il a également été optimisé une procédure pour l'identification et la quantification des sites de nitration des protéines par le biais d'une modification sélective des peptides nitrés avec le réactif iTRAQ et par une analyse successive par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan. Cette technique peut etre considérée comme étant la première stratégie capable simultanément d'identifier et de quantifier les sites de nitration des protéines par spectrométrie de masse. En outre, différentes conditions d'analyses pour l'identification des phospopeptides dans des mélanges biologiques ont été évaluées par analyse LC-MSMS en modalité neutral loss et precursor ion scan. De plus, une nouvelle procédure qui utilise la chimie des micro-ondes afin d'améliorer les analyses LC-MALDI-MSMS a également été optimisée, par un marquage extensif des mélanges peptidiques analysés avec du chlorure de dansyle. Cette étude a également permis de comprendre les caractéristiques de la fragmentation des peptides dansylés dans des éxpériences de post source decay. Enfin, des expériences préliminaires ont été réalisées afin de vérifier la possibilité d'utiliser les dérivés de la dansylation pour développer une nouvelle procédure finalisée à l'identification des états d'oxydations des résidus de cystéine des protéines séparées par une électrophorèse bi-dimensionelle. Les rèsultats obtenus indiquent que les dérivés du dansyle permettent de déterminer les variations des états d'oxydation des cysteines par des technniques de cytométrie en flux, électrophorèse bidimensionelle et spectrométrie de masse.; Non disponible

Cette thèse se place dans le contexte de l'analyse protéomique et peptidomique. D'un point de vue analytique, l'objectif de ma thèse a été d'implémenter au laboratoire des techniques capables de fournir rapidement des identifications fiables de protéines et de peptides en mélange complexe, quelles que soient leurs propriétés physico-chimiques. D'un point de vue biologique, nous souhaitions appréhender le phénomène de desquamation du stratum corneum chez l'Homme, en collaboration avec la société L'Oréal. Ce phénomène implique la dégradation par des enzymes spécifiques des protéines des cornéodesmosomes, jonctions cellulaires qui assurent la cohésion des cellules entre elles. Contrairement aux approches biochimiques classiques utilisées généralement dans ce type d'application (ciblage de protéases spécifiques), nous avons choisi d'adopter une méthodologie sans a priori, qui fait le lien entre la peptidomique et la dégradomique. Pour ce faire, nous avons centré notre étude sur les peptides endogènes issus de la dégradation des protéines du stratum corneum afin d'identifier des peptides spécifiques de la desquamation., Non disponible

Connaître la nature des empreintes mnésiques, comprendre les mécanismes présidant à la construction des souvenirs, leur stockage et leur rappel, en fait savoir comment nous apprenons et nous nous souvenons, cela reste une question majeure des recherches neurobiologiques. Mais il ne s'agit pas seulement de comprendre un mécanisme (celui de se souvenir) mais aussi, à la lumière de son fonctionnement, de développer des stratégies thérapeuthiques destinées à compenser des dysfonctionnements mnésiques qui surviennent avec l'âge, ou lors d'atteintes neuropathologiques. La mémoire est supposée émerger d'un ensemble de modifications au sein des circuits ou réseaux neuronaux qui traitent l'information environnementale. Etant donné la complexité du phénomène et du cerveau, la compréhension des mécanismes sous-jacents à la mémorisation nécessite plusieurs approches. Mon projet de recherche fut d'utiliser les progrès de la génétique et les capacités comportementales de la drosophile pour découvrir de nouveaux gènes impliqués dans des processus mnésiques à long terme. Grâce à un conditionnement olfactif de type pavlovien, associant odeur et chocs électriques, nous avons criblé une centaine de lignées transgéniques présentant une insertion d'un élément transposable dans un gène s'exprimant au niveau des corps pédonculés qui sont le centre anatomique de la mémoire olfactive. Ce crible a ainsi permis l'identification de deux nouvelles lignées mutantes pour la formation de la mémoire à long terme. Après avoir étudié les lignées P-Gal4, vérifié que l'anatomie des corps pédonculés ne présentait pas de défaut, nous avons identifié les gènes affectés, et construit des lignées exprimant des RNAi contre ces gènes. L'expression de ces RNAi uniquement à l'état adulte au niveau des corps pédonculés conduit à une chute spécifique de la mémoire à long terme. Les autres phases de mémoire sont normales. L'un de ces gènes est totalement inconnu et nécessitera d'autres études pour déterminer sa fonction biochimique et son fonctionnement. L'autre gène est debra, qui semble être impliqué dans des phénomènes d'ubiquitination., Non disponible

Comment les différentes phases de mémoire interagissent-elles ? Quels sont les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la formation de la mémoire consolidée ? Drosophila melanogaster s'avère être un excellent modèle pour l'étude des mécanismes neurologiques de l'apprentissage et de la mémoire car, malgré la relative simplicité de son cerveau, elle est capable d'apprentissages variés et performants. Ainsi, un protocole de conditionnement pavlovien associant une odeur à des chocs électriques permet la formation d'une mémoire olfactive aversive. Un cycle unique de conditionnement induit la formation d'une mémoire labile ne durant que quelques heures, alors que cinq cycles de conditionnement espacés avec un intervalle de repos induisent la formation de la mémoire à long terme (MLT). La MLT est une mémoire consolidée et dépendante d'une synthèse protéique de novo. Une autre forme de mémoire consolidée, la mémoire résistante à l'anesthésie (MRA), est formée après un cycle ou plusieurs cycles de conditionnement massés. Même si les mécanismes moléculaires impliqués dans la formation des mémoires labiles et de la MLT commencent à être relativement bien caractérisés, ceux de la MRA restent largement inconnus à ce jour, peu de mutants pour ce type de mémoire ayant été identifiés. Par ailleurs, les relations entre les deux formes de mémoire consolidée restaient à définir, certains modèles proposant que ces deux formes de mémoire coexistent après un conditionnement espacé, alors que notre équipe a suggéré que la MRA et la MLT étaient exclusives. Pendant ma thèse, j'ai recherché de nouveaux mutants de MRA afin d'essayer de répondre à ces questions. Le criblage après conditionnement de lignées homozygotes portant un élément transposable P(Gal4) a permis d'identifier un nouveau mutant de MRA, memory-gating-defective (megad). Le gène megad code un transporteur aux acides monocarboxyliques, tel que le lactate. Chez la souche sauvage la protéine Megad est exprimée dans le centre de la mémoire olfactive, les corps pédonculés (CPs), où elle pourrait jouer un rôle dans l'approvisionnement énergétique de certains neurones lors de la formation de la MRA. L'inhibition de l'expression de megad uniquement dans les CPs de l'adulte induit un défaut de MRA, indiquant que ce gène joue un rôle physiologique dans la formation de cette mémoire. Au contraire après un conditionnement espacé le mutant megad présente une performance mnésique normale, confirmant l'hypothèse proposée au laboratoire selon laquelle la MRA n'est plus détectée après un conditionnement espacé. Pourquoi la MRA est-elle effacée ou bloquée après un conditionnement espacé ? Nous montrons que la formation de la MLT est facilitée chez le mutant megad puisqu'elle se forme après trois seulement trois cycles de conditionnement espacés, alors qu'il en faut au moins 5 chez la souche sauvage. Ce résultat important suggère que la présence de la MRA contrôle chez la souche sauvage la formation de la MLT, empêchant cette mémoire coûteuse en énergie de se former après un conditionnement unique. Les rôles des CPs ainsi que de certains réseaux neuronaux extrinsèques aux CPs dans la mémorisation olfactive ont été bien caractérisés ces dernières années. Néanmoins, il n'est pas connu comment la trace mnésique sort des CPs lors du rappel mnésique. Dans le but de répondre à cette question j'ai criblé des neurones extrinsèques aux CPs à l'aide d'une toxine thermosensible permettant une inactivation spécifique et conditionnelle de ces neurones. J'ai ainsi montré que les neurones MB-V2, qui sont efférents aux lobes verticaux des CPs, sont impliqués dans le rappel de toutes les formes de mémoire olfactive aversive. De plus la neurotransmission des neurones MB-V2 n'est requise ni pendant l'apprentissage ni pendant la consolidation mnésique. Les neurones MB-V2 projettent sur la corne latérale, une structure impliquée dans l'évitement aux odeurs aversives chez les mouches naïves. Ainsi, pendant le rappel de la mémoire olfactive aversive, la trace mnésique présente dans les CPs activerait les neurones MB-V2 qui renforceraient, via la corne latérale, la voie naturelle d'évitement de l'odeur., Non disponible

Le travail de thèse présenté dans ce mémoire consiste en la mise au point de nouvelles méthodologies d'analyse pour les études protéomiques. Le sujet principal de ce travail de thèse a été l'optimisation de procédures innovantes qui se basent sur la manipulation chimique de mélanges peptidiques et sur l' analyses avancée par spectrométrie de masse MS3, et qui ont pour objectif d'améliorer les capacités d'identification et quantification des modifications post-traductionelles par une approche protéomique. Une nouvelle procédure d'identification des sites de nitration des protéines a été mise au point, par le moyen d'une modification sélective des peptides nitrés après dansylation et par l'analyse par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan/MS3. Une telle stratégie pemet de surmonter quelques unes des limites classiques de l'analyse des sites de nitration des protéines, comme la nécessité d'utiliser des techniques d'enrichissement chromatographique mais permet aussi de surmonter les difficultés d'identification des peptides nitrés par spectrométrie de masse. Il a également été optimisé une procédure pour l'identification et la quantification des sites de nitration des protéines par le biais d'une modification sélective des peptides nitrés avec le réactif iTRAQ et par une analyse successive par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan. Cette technique peut etre considérée comme étant la première stratégie capable simultanément d'identifier et de quantifier les sites de nitration des protéines par spectrométrie de masse. En outre, différentes conditions d'analyses pour l'identification des phospopeptides dans des mélanges biologiques ont été évaluées par analyse LC-MSMS en modalité neutral loss et precursor ion scan. De plus, une nouvelle procédure qui utilise la chimie des micro-ondes afin d'améliorer les analyses LC-MALDI-MSMS a également été optimisée, par un marquage extensif des mélanges peptidiques analysés avec du chlorure de dansyle. Cette étude a également permis de comprendre les caractéristiques de la fragmentation des peptides dansylés dans des éxpériences de post source decay. Enfin, des expériences préliminaires ont été réalisées afin de vérifier la possibilité d'utiliser les dérivés de la dansylation pour développer une nouvelle procédure finalisée à l'identification des états d'oxydations des résidus de cystéine des protéines séparées par une électrophorèse bi-dimensionelle. Les rèsultats obtenus indiquent que les dérivés du dansyle permettent de déterminer les variations des états d'oxydation des cysteines par des technniques de cytométrie en flux, électrophorèse bidimensionelle et spectrométrie de masse., Non disponible

Nous avons démontré dans ce mémoire une nouvelle méthode de séparation d'espèces microscopiques quasi-isodensité, applicable à la séparation d'espèces biologiques ou bio-mimétiques, comme les vésicules lipidiques ou les globules rouges. Cette méthode s'appuie sur l'utilisation d'un champ de force acoustique programmé dans une cellule de SPLITT. Nous avons commencé par rappeler l'expression de la force acoustique subie par des micro-particules en suspensions dans un fluide résultant de la présence d'une onde ultrasonore, et montré que les conditions expérimentales de notre séparateur correspondent au domaine sur lequel cette expression est valide. L'effet principal de cette force acoustique est d'attirer les particules vers les noeuds de pression de l'onde stationnaire, dont le nombre et la position sont contrôlés par la fréquence de l'onde. Nous avons alors montré que la trajectoire de particules dans un canal mince sous l'effet d'un écoulement de fluide et d'une onde ultrasonore stationnaire peut être prédite en comparant deux temps, le temps de relaxation dans l'onde, pris par les particules pour converger vers les noeuds de pression, et le temps de résidence dans l'onde. Si le temps de résidence est plus grand que le temps de relaxation, les particules atteignent leur position d'équilibre ; dans le cas contraire, leur migration transverse est faible. Nous avons ensuite présenté l'outil principal dont nous nous sommes servis pour étudier le séparateur acoustique fluidique : le microscope holographique. Celui-ci permet d'extraire les positions tridimensionnelles d'objets en suspension dans un liquide en écoulement dans le canal. Ceci nous permet en particulier de suivre la migration des particules dans l'épaisseur du canal, ce qui est impraticable par une technique de microscopie classique. Nous avons ainsi mesuré la vitesse de sédimentation de particules de latex de 10 m de diamètre, et obtenue une valeur de 3 m/s est bon accord avec la valeur théorique valant 2,7 m/s. Nous avons ensuite tiré parti de notre capacité à mesuré les distributions de particules dans l'épaisseur du canal pour démontrer l'effet de focalisation acoustique à un et deux nœuds. Nous avons montré comment déterminer les fréquences de résonances du canal correspondant à la présence d'une onde stationnaire dans celui-ci par l'observation conjointe de la transmission acoustique du canal et de la distribution in situ. Aux pics de transmission sont associés des focalisations prononcées des particules à des hauteurs précises du canal, correspondant aux noeuds d'une onde de pression stationnaire. En variant le débit et ainsi le temps de résidence des particules dans l'onde, nous avons pu en déduire les temps de relaxations des particules et ainsi un ordre de grandeur de l'énergie acoustique moyenne présente dans le canal, de l'ordre de quelques J/m3. Nous avons alors proposé une méthode originale pour mesurer plus précisément la valeur de l'énergie acoustique, par l'observation de la position d'équilibre des particules pour diverses intensités du champ de pesanteur. Cette expérience est rendue possible par l'embarquement du dispositif dans un avion effectuant des vols paraboliques, au cours duquel s'enchaînent des phases pour lesquelles l'intensité du champ de pesanteur vaut 0 g, 1 g ou 1,8 g. La valeur obtenue, de près d'un J/m3, est compatible avec les mesures aux sols. Pour ces expériences, le contact canal/transducteur était assuré par du gel à ultrasons ; nous espérons que le collage des transducteurs au moyen d'une colle epoxy permettra d'améliorer le couplage. Une nouvelle expérience de mesure de l'énergie acoustique par ce procédé à été menée avec des transducteurs collés, et son analyse est en cours. Nous avons alors introduit le principe du séparateur acoustique fluidique, reposant sur la juxtaposition en série selon la longueur du canal de deux transducteurs générant une onde à un et deux noeuds. Une modélisation numérique de celui-ci montre qu'il est possible d'effectuer des séparations de particules micrométrique quasi-isodensité avec une excellente résolution et un flux de production plus grand que celui obtenu par SPLITT gravitationnel. Le flux de production peut être d'autant plus grand que l'énergie acoustique est grande, ce qui est encourageant dans la perspective de l'utilisation industrielle ou pharmaceutique de ce séparateur. Nous avons également montré comment cette méthode de programmation spatiale d'un champ de force acoustique peut être étendue pour améliorer encore le flux de production et la sélectivité de séparateur de type SPLITT, en permettant la préfocalisation d'espèces dans le canal sans utiliser deux entrées ; on obtient ainsi une nappe initiale très fine sans diluer l'échantillon. Nous nous sommes alors consacrés à la présentation de la réalisation expérimentale de ce séparateur acoustique fluidique, au moyen de cellules de step-SPLITT. Nous avons étudié son efficacité pour la séparation de mélanges de particules de latex de deux diamètres différents, et mesuré un facteur de séparation de 4,5 pour des particules de 5 m et 10 m, ce qui veut dire que l'on récupère en proportions cinq fois plus de petites que de grosses parti-cules à l'une des sortie, soit une purification d'un facteur 5. Nous espérons que l'amélioration du résonateur, par l'utilisation de parois en verre, nous permettra d'augmenter encore l'efficacité du dispositif. Nous avons ensuite montré que les vésicules lipidiques peuvent être manipulées efficacement au moyen de la force acoustique. Il est donc possible de les trier au moyen de notre dispositif. Nous avons mené des expériences préliminaires de séparations d'échantillons de vésicules très polydisperse, qui ont montré que nous pouvions enrichir le mélange en vésicules de faible diamètre, obtenant ainsi après un passage dans le dispositif près de 90% de vésicule de diamètre inférieur à 12 m, avec un flux de production de quelques 104 vésicules/h. De tel échantillons peuvent être utiles dans la perspective de l'étude des vésicules en tant que modèle du comportement mécanique de cellules biologique, dont les diamètres sont de l'ordre de quelques microns. Pour terminer, nous avons présenté une expérience préliminaire montrant la grande sensibilité des globules rouges à la force acoustique, par l'observation d'une striation d'un échantillon de sang total dilué en écoulement dans une de nos cellules sous l'effet d'une onde ultrasonore. Ce résultat laisse entrevoir l'utilisation potentielle de notre séparateur pour la séparation des globules rouges du plasma, ce qui présente un grand intérêt pharmaceutique., Non disponible

L'ingénierie des systèmes d'information fournit des méthodes, des techniques et des outils pour développer et implanter le plus efficacement possible les systèmes d'information. Ce domaine d'activité a ouvert un champ considérable d'activités de recherche et de développement d'applications avec aujourd'hui de nouvelles perspectives pour aborder la complexité croissante des systèmes d'information d'entreprise. Ce mémoire a pour objectif de montrer comment mes activités de recherche se sont inscrites dans ce domaine de recherche riche et en perpétuelle évolution. J'ai choisi pour cela de donner un aperçu synthétique et précis de mes travaux de recherche selon trois angles d'approche : la séparation des dimensions durant l'activité de modélisation des systèmes d'information, la réutilisation dans l'ingénierie des systèmes d'information et la flexibilité dans l'ingénierie des systèmes d'information. Je développerai plus avant ces aspects dans la section 1.3 de ce chapitre. Avant cela, j'évoquerai dans la section 1.1 les motivations de mon travail dans le domaine de l'ingénierie des systèmes d'information. Puis, je donnerai dans la section 1.2 un aperçu des projets auxquels j'ai participé et qui ont été mon contexte de travail.

Ces travaux ont révèlent le fort potentiel que constitue la chimie supramoléculaire basée sur l'utilisation d'UDETA, avec la possibilité d'augmenter les résistances mécaniques et chimiques de matériaux existants mais aussi celle de concevoir des matériaux nouveaux. Cette molécule peut aussi bien être utilisée comme modifiant d'un polymère dans son ensemble que comme modifiant d'un polymère qui sera utilisé comme additif. Cette approche a aussi fourni des résultats originaux en permettant de créer des copolymères supramoléculaires. Il serait néanmoins intéressant d'explorer plus certains aspects. En particulier, nous pensons que les stickers amidoéthyl-imidazolidone devraient améliorer fortement la tenue en fondu (« melt strength ») des polymères, qui est d'une grande importance lors de nombreuses techniques de mise en forme (extrusion soufflage, injection de corps creux...). La viscosité élongationnelle des différents systèmes modifiés devrait donc être améliorée. La rhéologie des chaînes portant les stickers en bouts de chaînes est aussi un point à explorer, le modèle dit de Reptation Collante ne pouvant pas s'appliquer ici. Pour développer ces aspects, les méthodes de greffage en bouts de chaînes, dont on ne peut obtenir au mieux que deux stickers par chaîne, devraient pouvoir être réalisées avec de bons rendements. A cet effet, il serait intéressant d'optimiser les premières synthèses que nous avons réalisées d'un dérivé d'UDETA porteur d'une fonction isocyanate, et le greffage subséquent de celui-ci sur des fonctions alcool.; Non disponible

Le travail de recherche exposé dans cette thèse, montre dans la premier partie la mise en oeuvre de la méthode d'émulsification pour la préparation de petits agrégats de forme anisotrope monodisperse et de forme géométrique bien définie et on a montré que la maîtrise des paramètres de la formulation permet la sélection et la production d'un maximum d'agrégats de formes données (dimère, trimère, tétramère). On a montré la faisabilité et la possibilité d'assembler tête-tête les différents types d'agrégats de façon organisée et directionnelle, grâce à la fonctionnalisation des têtes des agrégats, avec des fonctions réactives utilisant la force d'adhésion spécifique (couple biotine/streptavidine). En deuxième partie, on a fait intervenir des forces magnétiques pour forcer et accélérer le processus d'assemblage par rapport à des forces spécifiques qui sont basées sur les effets de diffusion ; on a montré la formation de chaînes colloïdales de structure variable avec la mise en évidence des effets de relaxation sur les chaînes, rotation et torsion, qui dépendent de l'intensité de champ appliqué et de la morphologie des particules (Janus avec une partie magnétique, doublets avec un anneau). Enfin, nous avons conçu des doublets asymétriques avec des anneaux magnétiques qui engendrent la formation de chaînes chirales sous forme d'hélice. Et on a mis en évidence l'analogie entre les colloïdes et les macromolécules sur le plan structural par un simple auto-assemblage.; Non disponible

Internet coordinate-based systems allow easy network positioning. In such systems, the basic idea is that if network distances between Internet nodes can be embedded in an appropriate space, unmeasured distances can be estimated using a simple distance computation in that space. Recently, these coordinates-based systems have been shown to be accurate, with very low distance prediction error. However, most, if not all, of current proposals for coordinate systems assume that the nodes partaking in the system cooperate fully and honestly with each other – that is that the information reported by probed nodes is correct – this could also make them quite vulnerable to malicious attacks. In particular, insider attacks executed by (potentially colluding) legitimate users or nodes infiltrating the system could prove very effective.As the use of overlays and applications relying on coordinates increases, one could imagine the release of worms and other malware, exploiting such cooperation, which could seriously disrupt the operations of these systems and therefore the virtual networks and applications relying on them for distance measurements.In this thesis, we first identify such attacks, and through a simulation study, we observed their impact on two recently proposed positioning systems, namely Vivaldi and NPS. We experimented with attack strategies, carried out by malicious nodes that provide biased coordinates information and delay measurement probes, and that aim to (i) introduce disorder in the system, (ii) fool honest nodes to move far away from their correct positions and (iii) isolate particular target nodes in the system through collusion. Our findings confirm the susceptibility of the coordinate systems to such attacks.Our major contribution is therefore a model for malicious behavior detection during coordinates embedding. We first show that the dynamics of a node, in a coordinate system without abnormal or malicious behavior, can be modeled by a Linear State Space model and tracked by a Kalman filter. Then we show, that the obtained model can be generalized in the sense that the parameters of a filter calibrated at a node can be used effectively to model and predict the dynamic behavior at another node, as long as the two nodes are not too far apart in the network. This leads to the proposal of a Surveyor infrastructure: Surveyor nodes are trusted, honest nodes that use each other exclusively to position themselves in the coordinate space, and are therefore immune to malicious behavior in the system. During their own coordinate embedding, other nodes can then use the filter parameters of a nearby Surveyor as a representation of normal, clean system behavior to detect and filter out abnormal or malicious activity.A combination of simulations and PlanetLab experiments are used to demonstrate the validity, generality, and effectiveness of the proposed approach for both Vivaldi and NPS.Finally, we address the issue of asserting the accuracy of Internet coordinates advertised by nodes of Internet coordinate systems during distance estimations. Indeed, some nodes may even lie deliberately about their coordinates to mount various attacks against applications and overlays. Our proposed method consists in two steps: 1) establish the correctness of a node's claimed coordinate by using the Surveyor infrastructure and malicious embedding neighbor detection; and 2) issue a time limited validity certificate for each verified coordinate. Validity periods are computed based on an analysis of coordinate inter-shift times observed by Surveyors. By doing this, each surveyor can estimate the time until the next shift and thus, can limit the validity of the certificate it issues to regular nodes for their calculated coordinates. Our method is illustrated using a trace collected from a Vivaldi system deployed on PlanetLab, where intershift times are shown to follow long-tail distribution (log-normal distribution in most cases, or Weibull distribution otherwise). We show the effectiveness of our method by measuring the impact of a variety of attacks, experimented on PlanetLab, on distance estimates.; Dans ce type de systèmes, l'idée principale est que si les distances réseau entre différents nœuds Internet peuvent être plongées dans un espace approprié, alors les distances non mesurées peuvent être estimées en utilisant une simple opération de calcul de distance géométrique dans cet espace. Récemment, on a pu prouver que ces systèmes à base de coordonnées étaient précis, avec une faible erreur de prédiction. Cependant, ces systèmes se basent souvent sur une coordination entre les nœuds, et font l'hypothèse que les informations reportées par les nœuds sont correctes. Dans cette thèse, nous avons identifie plusieurs attaques, exploitant cette hypothèse d'honnêteté des nœuds, et pouvant être lancées contre des systèmes de positionnement Internet à base de coordonnées. Nous avons en l'occurrence étudié l'impact qu'avaient de telles attaques sur deux systèmes représentatifs des systèmes de positionnement actuels : NPS et Vivaldi. Nous avons entre autres montre que ces attaques, pouvaient dangereusement mettre en péril le bon fonctionnement de ces systèmes de coordonnées, et par la même les applications se basant sur ce système pour les estimations de distances. A travers les simulations de plusieurs attaques, menées par des nœuds malhonnêtes, fournissant des coordonnées biaisées ou retardant les mesures, nous avons expérimenté plusieurs stratégies d'attaques qui ont pour objectifs: (i) d'introduire du désordre dans le système, (ii) de tromper les nœuds honnêtes afin qu'ils se positionnent loin de leurs coordonnées correctes et (iii) d'isoler certains nœuds cibles à travers des collusions. Nos résultats confirment la vulnérabilité de tels systèmes à ces attaques. Notre contribution majeure a été par la suite de proposer un modèle de détection des comportements malicieux au sein de ces systèmes de positionnement durant le calcul des cordonnées. Nous avons montré en premier lieu que la dynamique d'un nœud, dans un système de coordonnées, exempt de comportements anormaux ou malhonnêtes, peut être modélisée par un modèle d'états linéaire, et traqué par un filtre de Kalman. De plus, les paramètres d'un filtre calibre au niveau d'un nœud donne, peuvent être utilises pour modéliser et prédire le comportement dynamique d'un autre nœud, tant que ces deux nœuds sont proches l'un de l'autre dans le réseau. Nous avons d`es lors propose une infrastructure de nœuds experts : des nœuds de confiance, se positionnant dans l'espace des coordonnées, en utilisant exclusivement d'autres nœuds experts. Ils sont alors immunisés contre n'importe quel comportement malicieux dans le système. Pendant le calcul de leurs propres coordonnées, les autres nœuds utilisent les paramètres du filtre d'un nœud expert proche, comme étant une représentation d'un comportement normal, pour détecter et filtrer toute activité malicieuse ou anormale. Une combinaison de simulations et d'expérimentations PlanetLab a été utilisée pour démontrer la validité, la généralité et l'efficacité de l'approche proposée pour chacun des deux systèmes Vivaldi et NPS. Enfin, nous nous sommes penchés sur le problème de la validité des coordonnées Internet telles qu'annoncées par les nœuds d'un système de coordonnées durant la phase d'estimation des distances. En effet, certains nœuds peuvent délibérément mentir quant à la valeur exacte de leurs coordonnées afin de lancer diverses attaques contre les applications et les réseaux de couverture. La méthode proposée se divise en deux étapes : 1) établir l'exactitude des coordonnées annoncées en utilisant l'infrastructure des nœuds experts et la méthode de détection des nœuds malicieux, et 2) délivrer un certificat `a validité limitée pour chaque coordonnée vérifiée. Les périodes de validité sont calculées à partir d'une analyse des temps d'inter changement observés par les nœuds experts. En faisant cela, chaque nœud expert, peut estimer le temps jusqu'au prochain changement de coordonnées, et ainsi, peut limiter le temps de validité du certificat qu'il délivrerait aux nœuds normaux. Notre méthode est illustrée en utilisant une trace recueillie à partir d'un système Vivaldi déployé sur PlanetLab, ou les distributions de temps d'inter changements suivent des distributions longue traîne (distribution log-normale dans la plupart des cas, et distribution Weilbull sinon). Nous montrons l'efficacité de notre méthode en mesurant l'impact de plusieurs attaques sur les estimations de distance, expérimentées sur PlanetLab.

Ce travail ouvre plusieurs perspectives, tout d'abord le processus de séchage des gradients horizontaux et verticaux doit sans doute avoir un rôle important sur la morphologie finale. La deuxième perspective concerne l'étude des contraintes internes et leurs relaxations, au cours du séchage, par la formation de fractures.; non disponible

Ce travail ouvre plusieurs perspectives, tout d'abord le processus de séchage des gradients horizontaux et verticaux doit sans doute avoir un rôle important sur la morphologie finale. La deuxième perspective concerne l'étude des contraintes internes et leurs relaxations, au cours du séchage, par la formation de fractures.; non disponible

Le traitement d'images a une longue histoire, à commencer par les approches provenant de techniques du traitement du signal 1-D. Ces approches reposent sur la théorie du filtrage (linéaire ou non), l'analyse spectrale, ou sur des concepts basiques de probabilité et statistiques.

Le travail de recherche exposé dans cette thèse, montre dans la premier partie la mise en oeuvre de la méthode d'émulsification pour la préparation de petits agrégats de forme anisotrope monodisperse et de forme géométrique bien définie et on a montré que la maîtrise des paramètres de la formulation permet la sélection et la production d'un maximum d'agrégats de formes données (dimère, trimère, tétramère). On a montré la faisabilité et la possibilité d'assembler tête-tête les différents types d'agrégats de façon organisée et directionnelle, grâce à la fonctionnalisation des têtes des agrégats, avec des fonctions réactives utilisant la force d'adhésion spécifique (couple biotine/streptavidine). En deuxième partie, on a fait intervenir des forces magnétiques pour forcer et accélérer le processus d'assemblage par rapport à des forces spécifiques qui sont basées sur les effets de diffusion ; on a montré la formation de chaînes colloïdales de structure variable avec la mise en évidence des effets de relaxation sur les chaînes, rotation et torsion, qui dépendent de l'intensité de champ appliqué et de la morphologie des particules (Janus avec une partie magnétique, doublets avec un anneau). Enfin, nous avons conçu des doublets asymétriques avec des anneaux magnétiques qui engendrent la formation de chaînes chirales sous forme d'hélice. Et on a mis en évidence l'analogie entre les colloïdes et les macromolécules sur le plan structural par un simple auto-assemblage., Non disponible

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