L’engouement pour le collage structural est important dans l’aéronautique. Actuellement, il n’existe pas de méthode de contrôle non destructive de l’adhésion dans un assemblage collé. Les méthodes de CND usuelles peuvent détecter au mieux des défauts majeurs de type décollement ou absence de colle. L’objectif de la thèse est donc de déterminer un indicateur ultrasonore en lien avec le niveau d’adhésion et la tenue structurale des assemblages collés.La première étape a consisté en l’élaboration d’éprouvettes étalons à adhésions variables de forme cisaillement simple. Trois traitements de surface différents ont été définis afin d’obtenir trois niveaux de force à rupture et donc trois niveaux d’adhésion distincts. Des cartographies détaillées du joint de colle sont obtenues par ultrasons. A l’issue des essais mécaniques les faciès de rupture sont analysés. Des contrôles supplémentaires par micro-tomographie X ont été réalisés. L’ensemble de ces essais ont permis de valider l’obtention d’éprouvettes homogènes et de niveaux d’adhésion maîtrisé. Un système expérimental spécifique a été réalisé pour développer des mesures d’acoustoélasticité qui permettent l’étude des variations locales de champ des contraintes. Pendant une sollicitation mécanique de type cisaillement simple, les variations de temps de vol dans l’aluminium en mode pulse-écho des éprouvettes sont analysées. Le dispositif est d’abord validé sur une éprouvette d’aluminium. Puis, il est démontré que sur une éprouvette de cisaillement simple, les bords d’un défaut, lieu de concentration de contraintes, sont visibles. Les simulations numériques réalisées donnent les mêmes tendances / The enthusiasm for structural bonding is important in aeronautic. Currently there is no method to test non-destructively the adhesion in a bonded assembly. The usual NDT methods can detect the most common defects like delamination or disbond. The aim of this thesis is to determine an ultrasonic indicator related to the level of adhesion and the structural strength of bonded assemblies.The first step was the development of calibrated samples. The specimens are single lap shear joints. Three different surface treatments have been developed to obtain three different levels of ultimate tensile strength and therefore three distinct levels of adhesion. Detailed cartographies of the adhesive joint are obtained by ultrasound. After mechanical testing the fracture surfaces are analyzed. Additional tests by microtomography were performed. They were used to validate the quality of samples. The objective of standards sample is achieved. A specific control system has been achieved to use acoustoelasticty to study the stress field in the bonded assembly. The variations of time of flight in the aluminum part in pulse-echo mode during mechanical test are analysed. First, the method is validated with an aluminum test piece. Then, it is shown, for a sample with defect, the edges of a defect are visible through the increase of stresses on its borders. Numerical simulations give the same trends.

Il est difficile de réaliser une forte adhésion entre deux hydrogels par un procédé simple. Récemment, un nouveau concept a été proposé par Leibler et ses collaborateurs pour coller des hydrogels ou des tissus biologiques. Il consiste à utiliser des nanoparticules sur lesquels s'adsorbent les chaînes de polymère et qui jouent ainsi le rôle de connecteurs. L'objectif principal de la thèse est d'identifier et de contrôler les mécanismes à l'origine de l'adhésion de deux hydrogels par des nanoparticules. De nombreuses questions sont abordées : la nature des nanoparticules de silice (taille, charge, concentration, état de dispersion), l'influence de la structure de l'hydrogel et son état de gonflement, la répartition des nanoparticules sur les interfaces. Les expériences sont menées avec plusieurs catégories d'hydrogels: le Poly(N,N diméthyl-acrylamide) (PDMA), le Polyacrylamide (PAAm), des gels nanocomposites (PDMA renforcé par des nanoparticules de silice), ou encore des gels à double-réseaux. Nous mesurons les propriétés adhésives à l'aide de tests de joints de recouvrement, de pelage à 90°, et de pelage en Y, que nous avons mis au point. Nous avons utilisé des expériences d'ATR-FTIR, de microcopie confocale à fluorescence et de microscopie électronique à balayage pour mettre en évidence l'adsorption des chaînes polymères à la surface des hydrogels, évaluer la quantité de particules de silice à la surface du gel, et caractériser leur distribution. Les résultats nous permettent de proposer un mécanisme d'adhésion et de définir les conditions qui permettent de réaliser une adhésion optimale. / It is very challenging to achieve strong adhesion between two soft and wet materials like hydrogels. Recently Leibler and his collaborators invented a new concept to assemble hydrogels or biological tissues using nanoparticles. The principle relies on the adsorption of gel chains at the surface of nanoparticles, which act as connectors, and on the ability of the adsorbed gel chains to reorganize under stress. The main objective of this work is to identify and control the physical mechanisms fundamental to gel adhesion by silica nanoparticles. Many questions are investigated: the nature of the nanoparticles (size, surface chemistry, concentration, state of dispersion), the gel structure and its state of swelling, the distribution of the nanoparticles at the gel surface. Experiments are conducted using several types of gels: Poly(N,N dimethylacrylamide) (PDMA), Poly(acrylamide) (PAAm), nanocomposite gels (PDMA reinforces with silica nanoparticles), or double-network (DN) gels. We quantify the adhesive properties using lap-shear experiments, peeling tests at 90°, and Y-peeling tests that we developed. We use ATR-FTIR experiments, confocal microscopy and scanning electron microscopy to demonstrate the adsorption of polymers onto the silica nanoparticles and characterize their spatial repartition. The results allow us to propose a mechanism explaining the adhesion and to define conditions for optimal adhesion.

En milieu marin le carbone organique particulaire (POC) représente 25 % du carbone organique total. Sa dégradation est réalisée par des microorganismes hétérotrophes ayant mis en place diverses stratégies pour parvenir à le dissoudre et l’assimiler. Peu d’études se sont intéressées à la dégradation des composés polymériques et/ou hydrophobes, quasiment insolubles dans l’eau constituant le POC. Parmi ces composés, on retrouve les lipides et les hydrocarbures regroupés sous le terme de COH (composés organiques hydrophobes). La dégradation des COH est réalisée par des bactéries dîtes oléolytiques ayant entre autre pour stratégie la formation de biofilms également qualifiés d’oléolytique. Nos connaissances sur la diversité et la fonctionnalité des biofilms oléolytiques se limitent actuellement aux bactéries spécifiquement étudiées pour leur capacité à dégrader les HC. Ainsi la dégradation des lipides est souvent négligée alors que cette famille de molécules représente une part significative du POC.La diversité taxonomique des bactéries formant des biofilms oléolytiques a été déterminée par un criblage de 199 souches marines sur 4 substrats : un alcane (paraffine), un triglycéride (tristéarine), un acide gras (acide palmitique) et une cire (l’hexadécyl palmitate). Cette étude a révélé que les bactéries oléolytiques (formant un biofilm sur au moins 1 des substrats) sont relativement répandues parmi les bactéries marines puisque qu’elles représentent 18.7 % des souches testée. Cette étude montre également que les bactéries capables d’assimiler les alcanes sont également capables d’assimiler au moins un lipide. Les bactéries hydrocarbonoclastes, jusqu’alors décrites comme spécialisées, voir restreintes à l’assimilation des hydrocarbures, présentent donc une gamme de substrats s’étendant aux lipides. La corrélation positive entre la capacité d’assimilation des alcanes et l’assimilation des lipides suggère un lien physiologique entre l’assimilation de ces deux familles de COH. L’activité lipase qui est essentielle à l’assimilation des triglycérides mais pas à l’assimilation des alcanes, a été mesurée dans des cultures de souches oléolytiques poussant sur acétate, triglycéride ou hexadécane. Comme attendu, les cultures sur triglycérides montrent toutes une surexpression de l’activité lipases par rapport aux cultures sur acétate. Les cultures sur hexadécane montraient aussi une surexpression de l’activité lipase renforçant l’idée d’un lien physiologique entre dégradation des alcanes et dégradation des lipides. De plus les souches oléolytiques n’ont pas montré de capacité à former un biofilm sur une surface inerte hydrophobe telle que le polystyrène ou sur une surface hydrophile telle que le verre à la hauteur de celles constaté sur COH. Une étude quantitative de l’adhésion sur COH et substrats inertes réalisée par microscopie montre que l’adhésion (dans les conditions testées) n’est pas un facteur déterminant de la formation de biofilm sur ces mêmes substrats. Cela suggère que la spécificité de formation de biofilm sur les substrats COH, ne réside pas dans l’adhésion mais vraisemblablement dans les étapes de développement du biofilm plus tardives.Enfin, les biofilms oléolytiques mettant en jeux des produits extracellulaires (enzymes et facteurs de solubilisation) qui constituent des biens communs, sont propices à l’établissement de comportements sociaux. Nous avons mis en évidence des comportements synergiques (5/8 des comportements observés) ou compétitifs au sein de biofilm oléolytiques (3/8 des comportements observés). / Particulate organic carbon (POC), in marine environment, accounts for 25% of total organic carbon. POC degradation is carried out by heterotrophic microorganisms which have developed strategies to dissolve and assimilate it. Few studies have investigated the degradation of the polymeric and / or hydrophobic components of POC, which are almost insoluble in the water. Among these compounds, there are lipids and hydrocarbons (HC) grouped under the term of HOCs (hydrophobic organic compounds). The degradation of the HOCs is carried out by oleolytic bacteria which form biofilms at the HOC– water interface. Our knowledge of the diversity and functionality of oleolytic biofilms is mostly limited to HC degrading bacteria, while the degradation of lipids is often neglected although this family of molecules represents a significant part of the POC. A screening of 199 marine strains on 4 substrates: an alkane (paraffin), a triglyceride (tristearin), a fatty acid (palmitic acid) and a wax ester (hexadecyl palmitate) was performed to determine the taxonomic diversity of bacteria able to form oleolytic biofilms. This study revealed that oleolytic bacteria (forming a biofilm on at least 1 substrate) were relatively widespread among marine bacteria since they represented 18.7% of tested strains. This study also showed that bacteria able to assimilate alkanes were also able to assimilate at least one lipid. Hydrocarbonoclastic bacteria, previously described as specialized, or restricted to the assimilation of hydrocarbons, have actually a substrate range spanning from HC to lipids. The positive correlation between the ability to form a biofilm on alkanes and on lipids suggested a physiological link between the assimilation of these two HOC families. The lipase activity, which is essential for triglycerdides assimilation but not for the alkanes assimilation, was measured in oleolytic strains cultures growing on acetate, triglyceride or hexadecane. As expected, overexpression of lipase activity was observed in cultures on triglycerides compared to cultures on acetate. Moreover, overexpression of lipase activity was also observed in cultures on hexadecane reinforcing the idea of a physiological link between alkanes and lipids degradation.Oleolytic strains exhibited a very weak ability to form a biofilm on the inert surfaces (non-nutritive) polystyrene or glass compared to the HOC nutritive surface indicating that oleolytic strains have a specificity for HOC to form a biofilm. A quantitative study of adhesion on HOC and inert substratums carried out by microscopy shows that adhesion (in the tested conditions) is not a determining factor of the biofilm formation on these same substrates. This suggests that the specificity of biofilm formation on HOC substrates does not reside in adhesion but presumably in later biofilm development stages.Lastly, oleolytic biofilms, involving extracellular products (enzymes and solubilization factors) that constitute public goods, are favorable to the establishment of social behaviors. We have demonstrated synergistic behaviors (5/8 of observed behaviors) or competitive behaviors (3/8 of observed behaviors) in oleolytic biofilms.

La huntingtine (HTT) est une protéine d’échafaudage participant à des fonctions indispensables au bon fonctionnement cellulaire. Elle est codée par le gène HTT qui présente une répétition polymorphique de triplet CAG. Une répétition excédant 35 CAG dans la HTT est à l’origine de la maladie de Huntington, une maladie neurodégénérative héréditaire sévère. Ainsi, bien que d’expression ubiquitaire, la HTT est principalement étudiée dans le système nerveux. Par exemple, ses implications dans le tissu mammaire, en condition normale et pathologique, sont inconnues. Nous avons observé que la forme mutante de la HTT accélère le développement de cancer du sein et en accentue la sévérité et que la forme sauvage est impliquée dans le développement normal de la glande mammaire. Mon projet principal de thèse était de caractériser le rôle de la HTT, de sa phosphorylation à la sérine 421 (S421-P-HTT) ainsi que du polymorphisme des répétitions CAG dans les cancers du sein.En utilisant des modèles cellulaires et murins et par des études d’expression chez des patientes atteintes d’un cancer du sein, j’ai observé que l’expression de la HTT et de la S421-P-HTT corrèlent avec le stade de différenciation tumorale. Au niveau moléculaire, la HTT régule, par sa phosphorylation à la S421, l’expression et la localisation d’une des protéines des jonctions serrées, ZO1 et module ainsi l’adhésion intercellulaire. ZO1 colocalise avec la S421-P-HTT aux jonctions intercellulaires et forme un complexe avec la HTT. La perte d’expression de HTT est pro-Métastatique chez la souris et est moindre dans les cancers du sein métastatiques. De plus, les niveaux d’expression de HTT et de ZO1 sont diminués en parallèle dans les carcinomes humains de bas grades.J’ai également montré que le polymorphisme CAG présent dans la HTT sauvage joue un « double emploi » : tandis que de longues répétitions protègent de l’apparition de cancers, elles accentuent sa sévérité lorsque la maladie se développe. Dans le sous-Type HER2 spécifiquement, la longueur de la répétition CAG est un facteur pronostic indépendant du développement de métastases.Ainsi, ces travaux ont permis de mettre en évidence un rôle clé pour la HTT au cours de la progression tumorale mammaire, et devraient conduire à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de métastases dans le cancer du sein. / Huntingtin (HTT) is a scaffold protein involved in numerous cellular mechanisms essentials for appropriate physiological functions. HTT is encoded by HTT gene which carries a polymorphic repetition of CAG triplet. When the CAG repetition exceeds 35, it leads to Huntington’s disease, a hereditary severe neurodegenerative disorder. While HTT expression is ubiquitous, it is mainly studied in nervous system. For example, HTT roles in breast physiology and cancer are unknown. We demonstrated that mutant HTT accelerates breast tumor and metastasis development and that wild-Type HTT is involved in normal mammary gland development. My main project was to characterize the roles of HTT and of its phosphorylation at S421 (S421-P-HTT) and that of the polymorphic CAG length in mammary carcinomas.First, leaning on cellular and murine models as well as on expression studies in breast cancer patients, I observed that HTT and S421-P-HTT expression correlates with tumoral differentiation stage. At the molecular level, HTT regulates through its phosphorylation at S421, the expression and localization of ZO1, a marker of intercellular junction and therefore modulates intercellular adhesion. ZO1 colocalizes with S421-P-HTT specifically at tight junctions and forms a complex with HTT. Loss of HTT is itself pro-Metastatic in mice and is decreased in metastatic human breast cancer. Moreover, HTT and ZO1 are concomitantly downregulated in low-Grade human carcinomas.On the other hand, the polymorphism of CAG repetitions in HTT has a dual-Purpose: while long repetitions protect against cancer development, it increases its severity once cancer is developed. In HER2 subtype specifically, HTT appears as an independent prognostic factor of metastasis development.Thus, these studies point out a key function of HTT outside the brain during mammary carcinoma progression and should lead to a better understanding of molecular mechanisms involved in metastasis development.

Une réponse immunitaire adéquate nécessite la participation coordonnée de plusieurs populations de cellules immunitaires, comme les lymphocytes T et B, les macrophages, les cellules dendritiques ou les cellules NK. L’activation de ces types cellulaires est modulée par différents récepteurs membranaires dont la fonction est de déclencher une cascade de signalisation.L’activation des lymphocytes T, acteurs cruciaux de la mise en place de la réponse immunitaire adaptative, s’initie par l’engagement du récepteur T (TCR). Plusieurs autres types de récepteurs participent à la modulation des réponses cellulaires. Ainsi, les récepteurs aux facteurs de croissance, aux cytokines et aux chimiokines ainsi que les molécules d’adhésion et les récepteurs de la famille SLAM (pour Signaling Lymphocyte Activation Molecule) influencent l’activation cellulaire. Des travaux récents ont montré que l’activation des récepteurs SLAM induit leur association avec les membres de la famille SAP et est nécessaire à l’induction d’une réponse humorale, au développement des cellules NKT ainsi qu’à la cytotoxicité médiée par les lymphocytes T CD8 et les cellules NK. L’altération du gène sh2d1a codant pour SAP conduit à l’apparition du syndrome lymphoprolifératif lié à l’X-1 (XLP-1). Les patients atteints de ce syndrome développent trois principaux phénotypes cliniques qui sont une mononucléose infectieuse fulminante, une dysgammaglobulinémie, et des désordres lymphoprolifératifs.L’objectif de mon travail de thèse a été d’étudier les étapes précoces d’activation des lymphocytes T et de comprendre comment la protéine SAP, associée à d’autres protéines ou domaines protéiques intracellulaires, est impliquée dans la régulation de ces mécanismes d’activation. Mon travail s’est donc orienté vers l’identification de nouveaux partenaires de SAP, autres que les récepteurs SLAM, et qui nous permettraient de mieux définir la fonction de SAP dans la signalisation T. Par une approche de biochimie, mon travail a permis de démontrer que SAP s’associe directement à la chaîne CD3 du complexe TCR-CD3, régule la signalisation induite par l’activation du récepteur T et permet la sécrétion de cytokines. Enfin, par une approche de double hybride, nous avons identifié Pecam-1 comme nouveau partenaire de SAP. Nous avons par la suite observé que l’association de SAP avec Pecam-1 régule l’adhérence des lymphocytes T. Par ces deux études, mon travail de thèse a permis de démontrer l’implication de SAP dans de nouvelles voies de signalisation et permet de mieux comprendre les mécanismes dérégulés lors de l’absence de SAP. / Immune responses need a coordinate involvement between different immune cell populations, as T and B cells, macrophages, dendritic cells or NK cells. Activation of these different cell populations is mediated by different receptors whose function is to initiate a signal transduction cascade. T cell activation, a crucial event in adaptive immune response, begins with T cell receptor (TCR) triggering. A large number of receptors can modulate T cell responses. Thus, cytokines, chimiokines and growth factors receptors, adhesion molecules and SLAM (for Signaling Lymphocyte Activation Molecule) family receptors regulate cell activation. Recent works have shown that SLAM receptors triggering induce their association with SAP (for SLAM-Associated Protein) family members and is vital for humoral immunity, NKT cell development and T CD8+ and NK cells cytotoxicity. Mutations in sh2d1a gene, which code for SAP, are responsible of X-linked Lymphoproliferative-1 (XLP-1) syndrome. Patients, who suffer from this syndrome, develop three main clinical manifestations: a fulminant infectious mononucleosis, dysgammaglobulinemia and lymphoproliferative syndromes. My thesis work was to study early steps of T cell activation and to understand how the SAP protein, associated with its partners, regulates these cellular mechanisms. Thus, my work was to identify new SAP partners, others than SLAM receptors, in order to better understand SAP function in T cell signaling. With a biochemical approach, my work has demonstrated that SAP directly associates with CD3 chain of TCR-CD3 complex, regulates cell signaling and cytokines secretion following TCR triggering. Finally, with a two-hybrid assay, we have identified the adhesion molecule Pecam-1 as a new SAP partner. Then, we have observed that SAP directly interacts with Pecam-1 to regulate T cell adhesion. During my thesis work, we have identified new cellular signaling pathways that are regulated by SAP and permit to better understand the cellular mechanisms that are affected when SAP is absent.

Les bactéries lactiques présentent un grand intérêt économique de par leur large utilisation dans l’industrie agroalimentaire. Parmi elles, Streptococcus thermophilus (ST) est d’une importance majeure puisqu’elle est la plus utilisée après Lactococcus lactis, pour la fabrication de produits laitiers fermentés et de fromages. De plus, cette bactérie est le seul streptocoque à bénéficier du statut GRAS (Generally Recognized As Safe). Outre son intérêt en industrie laitière, ST présente des effets bénéfiques sur la santé intestinale de l’Homme. Bien que ces effets soient largement documentés, le statut probiotique de ST reste encore à conforter. C’est pourquoi des études sont actuellement menées afin de sélectionner des souches de ST à fort potentiel probiotique. Parmi les critères importants figurent leur capacité à survivre aux conditions drastiques du tube digestif (TD) et leur capacité à adhérer aux cellules intestinales. Dans cette optique, les objectifs de cette thèse étaient d’étudier, dans un premier temps, la capacité d’adhésion in vitro de la souche ST LMD-9 à différentes lignées cellulaires intestinales d’origine humaine et d’évaluer la survie de cette souche au stress biliaire. Afin de mettre en évidence un rôle potentiel de certaines protéines de surface dans ces deux processus, trois mutants issus de cette souche et inactivés dans les gènes prtS (protéase pariétale), srtA (sortase A) et mucBP (protéine de liaison aux mucines), ont été inclus dans cette étude. Dans un second temps, l’impact de l’adhésion de LMD-9 a été analysé, d’une part sur l’expression de gènes codant certaines mucines dans les cellules eucaryotes, et d’autre part sur l’expression de gènes qui seraient spécifiquement induits durant le processus d’adhésion, ceci en utilisant la technologie R-IVET (Recombinase-based In Vivo Expression Technology). Les résultats obtenus ont permis de montrer que la souche LMD-9 était capable de survivre jusqu’à une concentration de 3 mM en sels biliaires et que les protéines de surface PrtS, SrtA et MucBP seraient impliquées dans la résistance à ce stress. Nos résultats ont également montré que LMD-9 adhérait aux trois différentes lignées cellulaires, suggérant ainsi que la souche pourrait interagir avec les différentes mucines qu’elle peut rencontrer dans le TD. De plus, l’implication de certaines protéines de surface dans l’adhésion de LMD-9 s’est avérée dépendante des caractéristiques de ces lignées, qu’il s’agisse de cellules entérocytaires (Caco-2) ou productrices de mucus (HT29-MTX et HT29-CL.16E). Concernant l’impact de l’adhésion de la souche LMD-9 sur l’expression des gènes MUC2 et MUC5AC, aucun effet sur le taux de transcrits n’a été observé dans nos conditions expérimentales. Par ailleurs, nos résultats ont permis, pour la première fois, d’identifier les gènes spécifiquement induits dans la souche LMD-9 durant l’adhésion aux cellules épithéliales. Nous avons ainsi montré que l’adhésion de la souche LMD-9 ne dépend pas uniquement des protéines de surface, mais d’autres fonctions et voies métaboliques seraient également impliquées. Ce travail de thèse contribue ainsi à apporter de nouvelles connaissances liées (i) au choix du modèle cellulaire dans les études d’adhésion bactérienne in vitro, (ii) à l’aptitude de la souche LMD-9 à survivre au stress biliaire en faisant intervenir certaines protéines de surface et (iii) à la compréhension des mécanismes moléculaires de l’adhésion de LMD-9 aux cellules épithéliales intestinales / Lactic acid bacteria are of great economic interest because of their use in the food industry. Among them, Streptococcus thermophilus (ST) is of major interest since it is the most used after Lactococcus lactis, for the manufacture of fermented dairy products and cheese. In addition, this bacterium is the only streptococcus to benefit from GRAS status (Generally Recognized As Safe). Beside its interest in the dairy industry, ST has beneficial effects on human intestinal health. Although these effects are widely documented, the probiotic status of ST remains to be consolidated. Therefore, studies are currently being conducted in order to select strains of ST with a high probiotic potential. Among criteria that are important to select ST strains include their ability to survive stress the drastic conditions of the digestive tract (DT) and their ability to adhere to intestinal cells. In this context, the aim of this thesis was to investigate firstly the in vitro adhesion capacity of the ST LMD-9 strain to different human intestinal cell lines and to evaluate the survival of this strain to bile salt stress. In order to highlight the potential role of some surface proteins in these two processes, three mutants derived from this strain and inactivated in the genes prtS (parietal protease), srtA (sortase A) and mucBP (Mucin Binding-protein) were also included in this study. Secondly, the impact of LMD-9 adhesion was analyzed, on one hand on the expression of some mucin-encoding genes in eukaryotic cells, and on the other hand on the expression of genes that would be specifically induced during adhesion process using the R-IVET (Recombinase-based In Vivo Expression Technology) approach. The results obtained demonstrated the ability of LMD-9 to survive up to the concentration of 3 mM of bile salts and that the PrtS, SrtA and MucBP surface proteins would be involved in the resistance to this stress. Our results also showed that the LMD-9 strain was capable of adhering to three cell lines used suggesting that this strain could interact with different mucins that may encounter in the DT. Moreover, the involvement of some surface proteins in the adhesion of LMD-9 has been found to be dependent on the surface characteristics of these cell lines, whether they are enterocytic (Caco-2) or mucus-secreting cells (HT29-MTX and HT29-CL.16E). Regarding the impact of LMD-9 adhesion on MUC2 and MUC5AC gene expression, no effect has been observed on the transcript level under our experimental conditions. Furthermore, for the first time, our results allowed us to identify genes specifically induced in the LMD-9 strain during adhesion process to epithelial cells. We have thus shown that the LMD-9 adhesion does not depend solely on surface proteins, but other functions and metabolic pathways are also involved. This thesis work contributes thus to new knowledge related to (i) the choice of the cellular model in in vitro bacterial adhesion studies, (ii) the ability of LMD-9 to survive bile salt stress by involving some surface proteins and (iii) understanding the molecular mechanisms of LMD-9 adhesion to epithelial cells

Une technologie d’élaboration de micro et nanosystèmes idéale devrait permettre l’intégration de différents matériaux (magnétiques, piézoélectriques, polymères, etc.) ou structures (composants optiques, mécaniques, optoélectroniques, etc.) de nature fortement hétérogène dans le but d’obtenir des systèmes multifonctionnels complexes éventuellement encapsulés. Un moyen de contourner les différents problèmes d’incompatibilité, liés aux mélanges des technologies de fabrication, est de transférer les différents films de matériaux ou composants d’un substrat donneur, sur lequel ils ont été préalablement élaborés, vers le substrat comportant le système visé Dans cette optique, un procédé de transfert de film à basse température a été développé. Ce procédé repose sur le contrôle de l’adhésion d’un film mince de nickel préformé, à partir d’un substrat dit « donneur », sur une couche à adhésion contrôlée de nature carbonée ou fluorocarbonée. La libération mécanique du film, sur un substrat dit « cible », est assurée par une soudure adhésive via des cordons de scellement en BCB. Grâce à sa facilité de mise en œuvre et aux faibles températures requises pour le scellement des substrats, ce procédé a permis de transférer des microstructures en nickel sur des substrats de silicium, de verre ainsi que sur des substrats Kapton souples. L’emploi d’une soudure BCB assure l’isolation thermique et électrique des microstructures sur le substrat cible. La versatilité du procédé a été prouvée par l’empilement de microstructures suspendues et par le transfert de divers matériaux. Ce procédé est très prometteur pour de nombreuses applications et apporte de nouvelles perspectives quant à l’intégration hétérogène 3D de micro et nanosystèmes. / Nowadays, micro and nano systems fabrication technologies should allow the integration of any passive or active materials (magnetic, piezoelectric, polymers, etc.) in various forms (films, micro/nanostructures, etc.) to build and/or package highly integrated multi-functional systems. A generic technology able to solve incompatibility issues related to the mixing of different technologies is pattern or device transfer by wafer bonding from a donor wafer to the target substrate. Ideally, such a process should be versatile, low cost, selective and over all should involve minimum interaction and processing steps on the target wafer. From this perspective, a low cost and low temperature MEMS transfer process has been developed. The process is based on adhesion control of molded electroplated Ni microstructures on the donor wafer by using plasma deposited fluorocarbon films and sputtered carbon films (for high temperature materials). Adhesive bonding of the microstructures on the target wafer using BCB sealing enables mechanical tearing off from the donor wafer. This proposed process has allowed us to realize various Ni patterns on Si, Pyrex glass wafers and Kapton foils. Furthermore, BCB sealing leads to freestanding microstructures which are thermally and electrically isolated from the target substrate. Thanks to multiple transfers, Ni stacked microstructures have been achieved. The transfer of various materials has been demonstrated for simple and complex structures. This transfer process is very promising for numerous applications and brings new perspectives towards 3D microfabrication and heterogeneous integration of MEMS/NEMS.

L'adhésion cellulaire est un phénomène important en biologie. Le but de ce travail est le développement d'un modèle mécanique décrivant des phénomènes d'adhésion cellulaire à différentes échelles. La première échelle, microscopique, a pour objet la description des phénomènes cinétiques moléculaires durant le rolling. La seconde échelle, mésoscopique, est relative à la modélisation des déformations actives de la cellule durant la motilité. La troisième échelle, dite macroscopique, concerne la description de l'évolution dans le temps de l'adhésion d'une population de cellules. Les simulations réalisées mettent en évidence le rolling, et la déformation active de la cellule / Cell adhesion is an important phenomenon in biology, especially in the immune defence and tissue growth.We focus in this work on the development of a mechanical model for the description of the cell adhesion in a multiscal context. The first one is microscopic scale, which describes the molecular rupture and adhesion kinetics.At the mesoscopic scale, we model the active deformation of the cell during the motility phenomenon. At the macroscopic scale, we model the time evolution of the adhesion of cell population, under the action of the fluid. Numerical simulations emphasize the rolling phenomenon and the active deformation of a cell

Afin de répondre aux exigences industrielles, aux besoins environnementaux ainsi qu’aux contraintes de fonctionnement, les composants électroniques doivent être protégés et interconnectés avec les autres éléments du système. Cette étape est appelée « Packaging ». Cependant, les technologies de packaging classiques, telles que le scellement de boitier, le brasage ou le moulage, sont généralement limitées au niveau de la géométrie du boitier, des interactions matières et ont un impact significatif sur le coût et la complexité de l’encapsulation. De plus, ces techniques sont peu évolutives au cours du développement de produit. En effet, la technique de packaging doit être définie dès le début de la conception du produit, en fonction du composant à encapsuler et des performances attendues. Le choix du mode d’encapsulation conditionne ainsi le processus de réalisation et d’assemblage du système.Dans cette thèse, une nouvelle approche du packaging, plus simple, plus flexible et moins coûteuse, est présentée. La fabrication additive, plus connue sous le nom d’impression 3D, permet de construire un packaging personnalisé, parfaitement adapté aux dimensions et spécifications des composants. Cette approche, simplifie le procédé d’encapsulation en fusionnant les différentes étapes de fabrication du boitier, de mise en place et d’étanchéité. De plus, elle permet également d’encapsuler facilement des composants déjà existants (composant sur étagère, du commerce).Afin de valider la faisabilité d’un packaging directe par fabrication additive, cette étude s’est tenue à un objectif principal : comprendre les mécanismes d’adhésion physico-chimiques (mécanique, chimie, …) mis en jeu entre un polymère ABS imprimé par fabrication additive et un substrat. Pour cela, plusieurs axes de recherches ont été développés, tels que :- Le choix du procédé de fabrication additive, basé sur l’adhésion du polymère imprimé sur substrat et la résolution du procédé. Cet axe, nous a permis de sélectionner la stéréolithographie (technique de fabrication reposant sur la polymérisation localisée de résine spécifique, réactive aux UV).- Les mécanismes d’adhésion entre un polymère ABS et un substrat. Cet axe, basé sur la connaissance des matériaux, leurs caractérisations chimiques ainsi que la caractérisation physique de l’adhérence, a permis de comprendre les mécanismes d’adhésion mis en jeux lors d’une impression directe sur substrat.- Des études pour améliorer l’adhérence, basées sur différentes chimies (organique, métalliques, inorganique) et topographies de surfaces (rugosité de surfaces, texturations de surfaces réalisées par découpe partielle ou gravure).- La réalisation d’un démonstrateur opérationnel, basé sur l’encapsulation directe d’une puce avec un routage conducteur et des interconnexions électriques. Cet axe nous a permis de valider la compatibilité de l’encapsulation par impression 3D avec un composant électronique.En conclusion, notre étude démontre que l’encapsulation des dispositifs de microélectronique à base de silicium peut être réalisée par de nouvelles techniques, notamment celles de fabrications additives. / In order to answer to industrial requirements and to withstand environment and functioning stresses, electronic components have to be packaged. State of the art of packaging technologies, such as lid sealing, brazing and molding, usually presents shape limitations, material issues and significant cost impact. Moreover, those technics have to be specified at the beginning of the product design in order to fit with the whole package and assembly processes, without decreasing the device performances.A new approach used to build a specific packaging allowing flexibility, simplicity and cost competitiveness is presented. Using the polymer additive manufacturing, more usually known as 3D printing, we propose to build customized structures and packages perfectly fitting with component dimensions and specifications. This approach simplifies the packaging process by merging the steps of package manufacturing, die encapsulation onto its substrate, and sealing. Moreover, it permits to easily package and encapsulate components off-the-shelf.In order to validate the feasibility of direct packaging by additive manufacturing, this study focused on a main objective: to understand the physical and chemical adhesion mechanisms (mechanics, chemistry, ...) involved between an ABS polymer printed by additive manufacturing and a substrate. For this, several research axes have been developed, such as :- The choice of additive manufacturing process, based on the adhesion of the printed polymer on the substrate and the resolution of the process. This axis allowed us to select the stereolithography process (manufacturing technique based on polymerization of specifics UV-reactive resins).- The adhesion mechanisms between an ABS polymer and a substrate. This axis, based on materials knowledge, their chemical characterizations and physical characterization of the adhesion, leads us to understand the adhesion mechanisms that occurred during a direct printing on substrate.- Studies to improve adhesion, based on different chemistries (organic, metallic, inorganic) and surfaces topographies (roughness, surface patterns obtained by partial dicing or chemical etching).- The realization of an operational prototype, based on the direct encapsulation of a chip with a conductive routing and electrical interconnections. This axis allowed us to validate the compatibility of 3D printing encapsulation with an electronic component.In conclusion, our study demonstrates that the encapsulation of silicon-based microelectronic devices can be achieved by new techniques, including additive manufacturing.

Le clan « arrestine » est une superfamille de protéines adaptatrices regroupant les arrestines conventionnelles (β-arrestines et arrestines visuelles), bien décrites pour leur rôle dans la régulation des récepteurs membranaires couplés aux protéines G hétéro-trimériques et la signalisation associée et des protéines de type arrestin-like identifiées plus récemment, qui semblent partager des fonctions communes dans la régulation et le trafic de cargos membranaires. Ce travail de thèse a porté sur l'étude de la protéine arrestin-like AdcA de Dictyostelium discoideum dans l'objectif d'en définir le rôle fonctionnel. En plus de son module arrestine, caractéristique de cette famille de protéines, AdcA possède un domaine FYVE qui permet son association à la voie endocytaire, un domaine C-terminal riche en tyrosines et un domaine N-terminal riche en histidines impliqué dans son oligomérisation. Mes travaux ont permis d'établir que la protéine AdcA répond à des stress de natures diverses dont l'hyper-osmolarité, par une multi-phosphorylation massive, notamment au niveau du domaine N-terminal. La sensibilité d'AdcA à la dépolymérisation du réseau d'actine suggère un lien fonctionnel entre le cytosquelette d'actine et la cascade de signalisation menant à la phosphorylation de la protéine. En conditions de stress modéré, la phosphorylation d'AdcA est transitoire et sa déphosphorylation, en partie dépendante du facteur de transcription STATc, corrèle avec l'adaptation des cellules aux conditions de stress. Cette modification post-traductionnelle transitoire pourrait permettre de contrôler l'activité d'AdcA et d'optimiser la réponse des cellules au stress. Parallèlement, la caractérisation fonctionnelle d'un partenaire d'AdcA, la protéine FrmC, a été entreprise. FrmC est une nouvelle protéine, encore non caractérisée, présentant plusieurs domaines fonctionnels dont un domaine FERM capable de lier l'actine in vitro et un domaine à motifs LRR. Mes travaux ont notamment mis en évidence que FrmC est recrutée à la membrane plasmique et joue un rôle dans l'adhésion cellulaire. Par ailleurs, l'absence de FrmC affecte l'adaptation des cellules et la réponse d'AdcA en situation de stress hyper-osmotique. / The arrestin clan represents a large group of adaptor proteins which includes the canonical arrestins - β-arrestins and visual arrestins – well described for their role in the regulation of membrane receptors coupled to heterotrimeric G-proteins and associated signaling as well as arrestin-like proteins identified more recently that seem to share functions in the regulation and trafficking of membrane cargoes. This work focused on the study of the arrestin-like protein AdcA of Dictyostelium discoideum, to determine the functional role of this atypical member. In addition to the arrestin module common to all the members of the arrestin family, AdcA harbors a FYVE domain responsible for its association to the endocytic pathway, a C-terminal tyrosine-rich domain and an N-terminal extension rich in histidine residues mediating its oligomerization. I have established that AdcA responds to a variety of stresses such as hyperosmolarity by a massive multi-phosphorylation of the protein. Sensitivity of AdcA to changes in F-actin polymerization status suggests a link between the signaling cascade leading to AdcA phosphorylation and the actin cytoskeleton. In conditions of moderate stress, AdcA response is transient and its dephosphorylation depends on the transcription factor STATc and correlates with cell adaptation to the stress conditions. This post-translational modification of AdcA could modulate its activity and optimitize the cell response to stress. In parallel, the functional characterization of a partner of AdcA, the protein FrmC, has been undertaken. This so-far uncharacterized protein presents a multimodular structure with a FERM domain able to bind F-actin in vitro and several leucine-rich repeats (LRR). I have shown that FrmC is recruited to the plasma membrane and is involved in cell-substrate adhesion. In addition, disruption of FrmC affects cell adaptation and AdcA response in conditions of hyperosmotic stress.