Un des objectifs de la recherche en biotechnologie et de la production industrielle réside dans la détermination des conditions optimales pour la production d'un métabolite. Pour avoir des performances optimales, la supervision en ligne de la croissance cellulaire est primordiale. Dans ces travaux de thèse nous présentons l'analyse d'images microscopiques de cellules afin de déterminer les caractéristiques de chaque cellule, à partir de la détection de leurs contours. La détection des contours joue un rôle primordial et a été résolue par les contours actifs. L'initialisation et l'évolution du modèle à l'intérieur des zones concaves des cellules bourgeonnantes sont des tâches difficiles. Elles ont été résolues par l'analyse de l'énergie image. Différente méthodes ont été comparées afin de différencier les cellules : les méthodes floues, la transformé en ondelette et l'analyse de la courbure. Le problème de la détection des paramètres morphométriques se traduit par un problème de détection d'ellipses dans une image. L'approximation du contour de la cellule par un modèle ellipsoïdal est réalisée par une méthode de moindres carrés sous contraintes qui a été comparée à la transformée de Hough, et aux algorithmes génétiques. Ce système de supervision de la population microbienne a constitué le moteur d'un logiciel de traitement et d'analyse d'images.

Le concept de la récupération d'énergie se rapporte généralement au processus d'utilisation de l'énergie ambiante, qui est converti, principalement (mais pas exclusivement) en énergie électrique pour faire fonctionner des dispositifs électroniques petites et autonomes. Les tendances récentes à la fois dans l'industrie et au domaine de la recherche ont mis l'accent sur les polymères électro-actifs pour la conversion d'énergie électromécanique. Cet intérêt s'explique par de nombreux avantages tels que la productivité élevée, la grande flexibilité, et la facilité de traitement. Le but de ce travail de recherche est d'explorer la potentialité des polymères électro-actifs pour une application de récupération d'énergie mécanique ambiante. Dans la première partie, une synthèse des composites à base de polyuréthane (PU) et de P(VDF-TrFE-CFE) a été réalisée, suivie d'une caractérisation électrique et mécanique de ces polymères et composites afin d'évaluer leurs paramètres intrinsèques. La seconde partie de ce travail de thèse concerne la caractérisation électromécanique de ces polymères. Un modèle analytique électromécanique est mise en place afin de déterminer finement le comportement physique des polymères électrostrictifs ainsi que les variations de leurs paramètres intrinsèques. Ce modèle analytique est validé par une série de tests à travers un banc d'essai. La dernière partie de ce travail consiste à évaluer les performances électromécaniques des polymères électrostrictifs pour la récupération d'énergie mécanique. Deux nouvelles techniques sont testées afin de maximiser la densité d'énergie récupérée. Ainsi qu'une comparaison avec les méthodes classiques a été réalisée. Un excellent potentiel de ces techniques pour la récupération d'énergie a été démontré. Le deuxième point porte sur l'étude de l'efficacité de la conversion électromécanique pour la récupération d'énergie mécanique en utilisant l'analyse spectrale FFT. Il a été montré que cette méthode permet de prévoir le rendement énergétique de nos polymères en accord avec les prédictions théoriques. Le dernier point se focalise sur l'amélioration de cette efficacité de conversion électromécanique en utilisant des électrets de polypropylène cellulaire, afin d'assurer un meilleur rendement énergétique.

Thèse numérisée par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Les objets bifurcation, du fait de leurs topologies non homotopiques aux classiques surfaces sphériques, cylindriques ou toriques, sont des entités difficilement paramétrables de façon naturelle. Relevant du domaine de la modélisation et de l'imagerie, ce travail de thèse présente, dans un premier temps, de possibles paramétrages planaires univoques de cette entité, dont un particulier, d'inspiration physique, a permis la génération d'une surface C1 de topologie compatible: bâtie comme une enveloppe de superquadriques reposant sur un squelette déformable, elle est entièrement définie par la donnée de 24 paramètres. Dans un second temps, motivé par l'amélioration de l'étude d'un marqueur indirect des maladies cardiovasculaires, première cause de mortalité dans les pays industrialisés, cette surface est déformée à partir de données échographiques 2.5D de la bifurcation de l'artère Carotide : pour obtenir ces données, un système d'acquisition, intégrant un localisateur optique à marqueurs actifs, a été développé et évalué. Enrichi successivement par des informations a priori complémentaires de différents types, ce modèle est alors mis en correspondance par deux méthodes distinctes ("extraction puis ajustement", "contours actifs") avec les données échographiques précédemment acquises. Les premiers résultats obtenus sont présentés dans ce travail.

Les radicaux organiques tiennent une place de choix dans de nombreux domaines et il est établi que ceux-ci peuvent exister coordinés à des centres métalliques dans les métalloenzymes. La Galactose Oxydase par exemple contient une entité cuivre(II)-radical phénoxyle indispensable à sa réactivité pour l'oxydation aérobie d'alcools en aldéhydes. Ces travaux de thèse ont consisté en l'élaboration de complexes de métaux de transitions (cuivre, nickel, cobalt) à partir de ligands noninnocents. Les caractérisations des espèces sous divers degrés d'oxydation ont été réalisées par différentes techniques complémentaires d'analyse (l'électrochimie, la RPE, l'UV-visible-proche-IR, la resonance raman ainsi que la diffraction des rayons X) combinées à des études de chimie théorique. Nous avons synthétisé des complexes Ni(II)-salen symétriques et dissymétriques et montré que l'espèce oxydée radicalaire pouvait acquérir un caractère localisé (composé de classe II) ou délocalisé (composé de classe III selon Robin-Day) en fonction des substituants phénoliques. Dans des complexes Cu(II)-salophen nous avons mis en évidence une activité redox centrée sur le pont, conduisant à des espèces Cu(II)-radicaux π diaminobenzène. Dans le cas des complexes de cobalt, les orbitales redox actives du métal et du ligand sont si proches en énergie que l'espèce oxydée est un hybride de résonance entre les formes Co(III)-phénolate et Co(II)-phénoxyle. Nous avons évalué l'influence du remplacement des oxygènes du salen par des azotes sur la structure électronique des espèces oxydées. Enfin, des complexes ont été mis au point à partir d'un ligand bis(phénol)-dipyrrine et les espèces oxydées radicalaires ont été caractérisées structuralement. Elles ont un caractère mixte porphyrinyle-phénoxyle jamais mis en évidence au préalable.

La thérapie cellulaire constitue une stratégie prometteuse dans le traitement de l'infarctus du myocarde. Afin de mieux contrôler la survie, la différenciation et l'intégration des cellules greffées, nous avons tenté une approche d'ingénierie tissulaire en associant les cellules à un microvecteur comportant une surface biomimétique et pouvant libérer un facteur de croissance (FC), les microcarriers pharmacologiquement actifs (MPA). Parmi les cellules utilisées dans une telle approche, les cellules souches adultes dérivées du tissu adipeux (ADSC) ne soulèvent pas de problèmes d'ordre éthique et permettent de réaliser des greffes autologues. Ces cellules sont largement étudiées pour la régénération de nombreux tissus en vertu de leurs propriétés immuno-modulatrices, de leur capacité à sécréter des FC et chémokines, mais également de leur large potentiel de différenciation. Dans une première étape, nous avons étudié l'effet des molécules de la matrice extracellulaire et des MPA sur la différentiation en cardiomyocytes des ADSC en présence d'un cocktail de FC. Nous avons ainsi pu observer que l'apport du cocktail de FC permettait aux cellules de s'engager dans la voie de différentiation cardiaque après 2 semaines. En comparant l'effet de la laminine (LM) et de la fibronectine sur cette différentiation, nous avons pu observer que la LM permettait d'induire une différentiation dans une cellule plus mature et que ceci était potentialisée par un enrichissement du milieu en TGF!1. Finalement, l'apport de MPA recouverts de LM favorisait une différentiation plus rapide des cellules en présence du cocktail. Les MPA peuvent également libérer un facteur de croissance de manière prolongée au cours du temps. Par conséquent, nous avons encapsulé 3 protéines, le VEGF, le HGF et l'IGF-1, et d'étudier leur effet sur les comportement des ADSC. Nous avons ainsi pu observer que des MPA libérant du HGF et de l'IGF-1 induisaient une différenciation de ADSC dans la voie cardiaque et que cette différentiation était également observée lorsque les complexes ADSCMPA étaient intégrés dans un hydrogel thermosensible. Cependant, nous avons aussi observé que la quantité de protéines libérées à partir des MPA était plus faible dans le gel. Nous avons donc cherché dans une dernière partie à améliorer le profile de libération des protéines à partir des MPA en changeant la composition du polymère. Nous avons ainsi utilisé différents copolymères triblock PLGA-PEG-PLGA pour formuler des microsphères et évaluer leur rôle sur la libération de la protéine mais aussi sur la stabilité de celle-ci durant la dégradation du polymère.

Les réactions de déshydrogénation oxydante du propane et de l’éthane ont été étudiées respectivement sur des catalyseurs à base d’oxydes alcalino-terreux (OAT) dopés néodyme et des catalyseurs à base d’oxyde de nickel dopés par différents métaux. Deux méthodes de préparation des solides OAT dopés au néodyme ont été comparées. La caractérisation par analyses DRX montre la formation de solutions solides avec des défauts (lacunes, dislocations). La formation d’agglomérats de néodyme a été également observée. Les tests catalytiques réalisés montrent que le dopage au néodyme augmente la conversion du propane avec simultanément une augmentation de la sélectivité. Les catalyseurs à base d’oxyde de nickel sont eux très actifs dans la réaction de déshydrogénation oxydante de l’éthane. L’étude réalisée montre l’absence de formation de solutions solides étendues avec les dopants. L’addition de niobium et des ions oxalates permet l’isolation des sites actifs qui sont des ions O- et entraine une baisse d’activité mais conjointement une forte amélioration de la sélectivité en éthylène. De plus, elle modifie la texture de NiO en augmentant sa surface spécifique ce qui permet d’obtenir de meilleures conversions. La mise au point de ces catalyseurs est compromise par une désactivation: la caractérisation des solides avant et après désactivation par DRX, Raman, XPS, TEM, EDX et TPD de O2 montre que cette désactivation est due à la réduction lente et irréversible des ions Ni3+ entrainant la diminution du nombre des espèces O-. La formation de la phase NiNb2O6 lors de la désactivation a été également observée. / The oxidative dehydrogenations of propane and ethane have been studied on alkaline earth oxides doped with neodymium oxide (AEO) and nickel oxide doped with different metal oxides. Two types of synthesis have been compared for the preparation of AEO+Nd samples. The characterization by XRD showed the formation of solid solutions with different defects (cationic vacancies, dislocations). The formation of agglomerates of neodymium has also been observed. The catalytic testing showed that the presence of neodymium oxide increases both the conversion of propane and the selectivity to propylene. The addition of neodymium oxide increases the basicity of the catalysts, which seems to be beneficial to the selectivity. The nickel oxide based catalysts are very efficient in the oxidative dehydrogenation of ethane. The study shows that there is no formation of extended solid solution. The addition of niobium and oxalates anions leads to the isolation of the active O- sites at the surface of the nickel oxide, which decreases the activity but strongly increases the selectivity to ethylene. Furthermore, it modifies textural properties of nickel oxide increasing its specific surface area leading to better conversions. However, the applicability of this type of catalysts stays under question because of a deactivation that has been evidenced with time on stream. The characterization of the fresh and deactivated catalysts by XRD, Raman, XPS, TEM, EDX and TPD of O2 showed that this deactivation is due to the slow and irreversible reduction of Ni3+ cations leading to a further decrease in number of the O- species. The formation of NiNb2O6 phase during the deactivation has been evidenced.

Cette thèse est consacrée à l'étude de l'utilité de la communication d'information afférente aux actifs immatériels lors des augmentations de capital en numéraire des sociétés françaises cotées, et son impact sur la liquidité. L'importance grandissante des éléments immatériels dans la compétitivité et la croissance des entreprises et leur non-reconnaissance comptable pose souvent la question de la nécessite de compléter les états financiers par une offre volontaire d'information sur ces actifs. La littérature comptable et financière montre l'évolution des besoins informationnels des utilisateurs externes des rapports annuels et constate l'intérêt qu'ils portent aux informations liées aux actifs immatériels. Une communication insuffisante sur ces actifs accentue donc le problème d'asymétrie d'information sur les marchés financiers. Elle offre un terrain favorable au transfert de richesse des investisseurs non informés vers les investisseurs informés, car ces derniers en exploitant l'information privée réalisent une rentabilité supérieure, au détriment des autres investisseurs. Cette situation conduit à une diminution de la liquidité des titres, et par conséquent, accroît le coût de capital des entreprises. Cela devient plus important lors des émissions de nouvelles actions où le décalage informationnel entre les investisseurs, ainsi qu'avec l'équipe dirigeante s'agrandit. L'étude menée sur un échantillon d'entreprises françaises cotées émettrices de nouvelles actions sur la période 2000-2009 montre un niveau faible d'offre volontaire d'information sur les actifs immatériels. De surcroît, l'analyse de l'impact de leur communication sur les éléments immatériels met en évidence que l'offre volontaire diminue la fourchette de prix, et augmente la profondeur du marché à l'annonce d'une augmentation de capital en numéraire. / This thesis is devoted to the usefulness of intangible assets disclosure by French listed companies around new equity issues and its impact on stock liquidity. The growing importance of intangibles for companies' competitiveness and growth, besides of their non-recognition often raises the question of the need to complete financial statements by intangible assets voluntary disclosure. Accounting and finance literature shows changes in external users' information needs and highlights their attention for information related to intangibles. Insufficient communication on these assets accentuates information asymmetry in financial markets. It provides also a fertile ground for wealth transfer from uninformed investors to informed investors, as by exploiting private information, they can derive higher returns at the expense of other investors. This situation leads to a decrease in stock liquidity, and therefore to an increase of companies' cost of capital, which becomes more important around equity issues. The study conducted on a sample of French listed companies issuing new equity over the period 2000-2009 shows a low level of intangibles voluntary disclosure. Furthermore, our analysis shows that intangibles voluntary disclosure reduces spread, and increases market depth at the announcement of a capital increase.

Au cours de la dernière décennie, les chercheurs se sont intéressés au comportement de l'investisseur sur les marchés boursiers. Nombreuses théories en psychologie et sociologie sont mobilisées en finance comportementale pour dépasser les limites de l'hypothèse de l’efficience des marchés et expliquer la fragilité des marchés financiers. En analysant le comportement grégaire (mimétisme), les chercheurs tentent d'expliquer les anomalies et les grands mouvements du marché. Le comportement grégaire peut être décrit comme la tendance d'un investisseur ou d’un groupe d'investisseurs, à imiter les actions des autres acteurs du marché, ou à suivre la tendance du marché. Notre première étude examine la présence du comportement grégaire, en se concentrant sur le marché boursier français, au niveau du marché et au niveau des secteurs. Nous étudions le mimétisme selon différentes conditions macroéconomiques. Nous testons aussi l'existence du mimétisme au cours de la dernière période de crise financière et pendant les périodes caractérisées par des volumes (élevés ou faibles) de volatilité et de volume de transaction. En utilisant le modèle de CH 95, nous ne détectons pas de comportement grégaire, à la fois au niveau du marché qu’au niveau des secteurs, pendant les mouvements de marché extrêmes. Les modèles de CCK 2000 et Hwang et Salmon 2004 montrent des résultats mitigés. Même lorsque le comportement grégaire est détecté au niveau du marché, les secteurs se comportent différemment. La mesure que nous extrayons du state-space model montre différents niveaux de mimétisme dans les secteurs. La deuxième étude examine le mimétisme, sur les marchés boursiers américains et chinois, en introduisant une nouvelle dimension : l'asymétrie d'information. Nous utilisons plusieurs mesures de la disponibilité de l'information : la politique de dividende, le bid-ask spread, la taille de l'entreprise, la sophistication du marché, ainsi que l'état du marché (pré, post et pendant la période de crise). Cette étude nous permet d’analyser le mimétisme dans différents contextes selon la disponibilité de l'information. Elle permet de vérifier si le mimétisme est plus prononcé dans un contexte d'asymétrie d'information élevée. D’une part, les résultats du modèle de CH 95 ne montrent aucune preuve de mimétisme quel que soit le niveau d'asymétrie d'information entre les entreprises et les investisseurs, à la fois pour les marchés américain et chinois. D'autre part, le modèle CCK 2000 détecte des différences de niveau de mimétisme dans le marché boursier chinois en fonction du niveau d'asymétrie d'information. Les résultats suggèrent que les marchés émergents sont touchés par le mimétisme pendant la période de crise, quelle que soit la taille de l'entreprise. Enfin, le modèle de Hwang et Salmon 2004 montre différents niveaux de mimétisme dans les marchés américain et chinois, en fonction du niveau d'asymétrie d'information. Il est intéressant pour la recherche sur la modélisation des marchés boursiers d’examiner le comportement grégaire des investisseurs. De la même façon, les décideurs politiques pourraient être intéressés par les effets perturbateurs potentiels du mimétisme sur les marchés financiers. / Over the last decade, the academic research has highly focused on examining the investor’s behavior in stock markets. Many theories in psychology and sociology are used in the so called “Behavioral Finance” in order to explain the limits of the efficient market hypothesis and the financial market fragility. By analyzing the herding behavior, the researchers try to explain the market anomalies and the large market movements. Herding behavior can be described as the tendency of an investor, or a group of investors, to imitate the actions of other market participants, or to follow the market movement. Our first study examines the presence of herding behavior, focusing on the French stock market, at both market and sector levels. We investigate herding during different macroeconomic conditions. We also test the existence of herding during the last financial crisis period, and during the periods characterized by high or low volatility and transaction volumes. Using the CH 95 model, we do not observe herding behavior, both in market and sector levels, during extreme market movements. The CCK 2000 and Hwang and Salmon 2004 models show mixed results. Even when herding exists in the market level, various sectors behave differently. The measure we extract from the state-space model shows different patterns of herding at the sector level. The second study examines the investors’ incentives behind herding, in the US and Chinese stock markets, by introducing a new dimension, which is the information asymmetry. Using several proxies for information availability, such as dividend policy, bid ask spread, firm size and market sophistication along with considering the market condition (pre, post and during crisis period), this study allows us to investigate herding in different contexts of information availability, and to examine if herding is more pronounced in a high information asymmetry context. Findings of CH 95 model show no evidence of herding regardless of the level of information asymmetry between firms and investors in both the US and Chinese stock markets. On the other hand, the CCK 2000 model detects herding differences in the Chinese stock market depending on the information asymmetry level. The findings suggest that the emerging markets are affected by herding during the crisis period, regardless of the firm size. Finally, the Hwang and Salmon 2004 model shows different herding patterns in the US and Chinese stock markets depending on the information asymmetry level. Examining the herding behavior is interesting for the research in the market modeling field along with policymakers who may be interested in investigating the potential disturbing effects of herding on stock markets.

Des trous noirs supermassifs de plusieurs centaines de millions de masses solaires résident au centre de la plupart des galaxies massives. Dans 90% des cas, ces trous noirs sont dans état quiescent, très peu lumineux. Cependant, dans les 10% restant, des processus extrêmement violents sont observés, avec la libération d'énorme quantités d'énergie no- tamment en UV, X et gamma. On observe aussi parfois des jets puissants de matière pouvant s'étendre sur plusieurs centaines de kpc. Le coeur de ces galaxies sont appelés Noyaux Actifs de Galaxie (NAG). Ce sont parmis les objets les plus lumineux de l'univers. L'accrétion de la matière environnante sur le trou noir supermassif central est unanimement reconnue comme la source d'énergie la plus plausible pour expliquer la puissance phénoménale observée. L'énergie gravitationelle serait ainsi en partie libérée dans un disque d'accrétion, sous forme de rayonnement thermique piquant dans l'optique/UV, et en partie rayonnée en X/gamma par une couronne de plasma chaud présente dans l'environnement proche du trou noir.De nombreux phénomènes sont néanmoins encore très mal connus et beaucoup de ques- tions n'ont toujours pas de réponses satisfaisantes: quelles sont la dynamique et la structure des flots d'accrétion et d'éjection dans les NAG? Quels sont les processus radiatifs produisant le rayonnement UV/X? Quelle est l'origine des différentes composantes spectrales présentes dans ces domaines d'énergie? Cette thèse a pour objectif d'apporter de nouvelles contraintes observationnelles pour meux répondre à ces questions. Son originalité réside dans le développement et l'utilisation de modèles réalistes de Comptonisation thermique permettant d'une part de mieux contraindre les propriétés physiques et géométriques des régions d'émission UV/X et d'autre part de mieux comprendre l'origine des différentes composantes spectrales observées. Nous nous sommes notamment intéressés, au cours de cette thèse, à l'excès d'émission X-mou (<2 keV), présent dans un grand nombre de NAG, et dont l'origine est toujours inconnue.Ces travaux s'articulent autour de deux axes principaux. Le premier est l'étude spectrale détaillée de longues campagnes d'observation multi-longueur d'ondes de trois galaxies de Seyfert (NGC 5548, NGC 7213 et NGC 4593). La qualité des données ont ainsi permis de révéler les paramètres physiques (notamment la température et la profondeur optique) et géométriques de la couronne thermique à l'origine du continuum X. Le second axe porte sur l'analyse de données d'archives (en provenance du satellite XMM-Newton) d'un échantillon important de galaxies de Seyfert. Cela a permis d'apporter, cette fois ci, des contraintes plus générales sur les processus d'émission haute énergie observés dans ces objets. Ces deux approches ont notamment montré que l'exces d'émission X-mou pouvait provenir des couches supérieures chaudes du disque d'accrétion, suggérant un chauffage plus efficace en surface plutôt que dans les régions internes. / Supermassive black holes of several hundred million solar masses lie at the centre of most massive galaxies. In 90% of cases, these black holes are in quiescent, very low luminous states. Nevertheless, in the remaining 10%, extremely violent processes are seen, with the liberation of huge amounts of energy especially in the UV, X-ray and gamma-ray bands. We also sometimes observe powerful jets, extending up to several hundred kpc scales. The cores of these galaxies are called Active Galactic Nuclei (AGNs). These are among the most luminous objects in the Universe. The accretion of surrounding matter onto the central supermassive black hole is generally considered as the most likely energy source to explain the extraordinary observed luminosity. The gravitational energy would be partly liberated into an accretion disc as thermal radiation peaking in the optical/UV band, and partly radiated in the X-ray/gamma-ray band by a corona of hot plasma lying in the environment close to the black hole.However, several phenomena are still poorly understood and a number of questions lacks satisfactory answers: what are the dynamics and the structure of the accretion and ejection flows in AGNs? What are the radiative processes producing the UV/X-ray radiation? What is the origin of the different spectral components present in those energy bands? The goal of this thesis is to derive new observational constraints to better answer to these questions. Its originality resides in the development and application of realistic models of thermal Comptonization, allowing on the one hand to better constrain the physical and geometrical properties of the UV and X-ray-emitting regions, and on the other hand to better understand the origin of the different observed spectral components. In particular, we studied the excess of the soft (<2 keV) X-ray emission, seen in a great number of AGNs, and whose origin is still unknown.This work is structured along two main branches. One is the detailed spectral analysis of long, multiwavelength observational campaigns on three Seyfert galaxies (NGC 5548, NGC 7213 and NGC 4593). The quality of the data permitted to reveal the geometrical and physical parameters (in particular the temperature and optical depth) of the thermal corona producing the X-ray continuum. The second branch is based on the analysis of archival data (from the XMM-newton satellite) of a large sample of Seyfert galaxies. This allowed us to derive more general constraints on the high-energy emission processes observed in these objects. These two approaches have shown, in particular, that the soft X-ray emission excess may arise in the warm upper layers of the accretion disc, suggesting a more effective heating of the surface rather than the inner regions.