Les piles à combustible microbiennes, en tant que biotechnologie potentiellement durable, peuvent assurer la conversion directe de la matière organique en électricité en utilisant des biofilms bactériens comme biocatalyseurs. Dans un context politique où les législations françaises et européennes favorisent et imposent la revalorisation des déchets organiques provenant des industries ou des collectivités territoriales, les biopiles microbiennes semblent un moyen peu couteux et prometteur pour répondre à ce besoin. Cette thèse a pour objectif d'améliorer les connaissances sur la formation des biofilms électroactifs à la surface de l'anode, et de comprendre les mécanismes impliqués dans la compétition entre les bactéries électroactives et les autres communautés bactériennes dans le but d'améliorer la sélection des bactéries électroactives dans le biofilm anodique. Une attention particulière sera portée sur les forces de cisaillement comme un outil de control de la formation des biofilms anodiques. Ces recherches ont pour but à long terme d'améliorer la production d’électricité produite par les biopiles microbiennes, et plus particulièrement d’améliorer les performances du compartiment anodique, en vue d’appliquer cette technologie dans les stations d’épurations pour la réduction du coût énergétique du traitement des eaux usées. A travers cette thèse, différents points sur la dynamique des communautés bactériennes lors de la formation du biofilm ont été mis en évidence. La formation du biofilm est divisée en deux étapes. Dans un premier temps, les bactéries électroactives (EAB) non spécifiques se développent dans toutes les biopiles, produisant ou non de l'électricité et dans le milieu liquide comme sur l’anode. Les EAB spécifiques deviennent ensuite plus compétitives et prédominantes mais seulement dans les biopiles produisant de l'électricité et seulement dans le biofilm anodique. Cette deuxième étape correspond à une augmentation exponentielle de la production d'électricité. A partir de ces résultats, nous émettons l'hypothèse qu'une inhibition de la première étape devrait diminuer la compétition entre les EAB non spécifiques et spécifiques au cours de la colonisation anodique, et favoriser la croissance des EAB spécifiques dans le biofilm. Nous proposons d'utiliser la contrainte de cisaillement pour sélectionner les EAB spécifiques pendant l'étape d'adhésion en détachant les EAB non spécifiques. Dans un premier temps, pour cette étude, des biopiles avec une configuration de chambre à écoulement de cisaillement ont été conçues, construites et mises en place. Les résultats démontrent que sous une contrainte de cisaillement élevée, l'abondance des EAB spécifiques telle que Geobacter était très élevée, jusqu'à 30,14% en opposition à une contrainte de cisaillement faible où l'abondance relative était inférieure à 1%. En outre, la contrainte de cisaillement diminue le pourcentage de couverture de la surface anodique, ce qui montre que la sélection des EAB spécifiques se produit en détachant d'autres bactéries. Ainsi, la contrainte de cisaillement pourrait être utilisée pour sélectionner les EAB spécifiques durant les premières étapes d’adhésion. Enfin, l'effet de la contrainte de cisaillement sur la sélection microbienne au cours de la croissance du biofilm a été étudié. Ces résultats confirment les conclusions précédentes: les EAB spécifiques sont sélectionnées lorsque les contraintes de cisaillement sont plus élevées. Ce travail démontre le rôle majeur des contraintes de cisaillement dans la formation du biofilm L'utilisation de contraintes de cisaillement pourrait être un moyen de contrôler la sélection des EAB et la quantité de matières mortes dans les biofilms anodiques. C’est un facteur qui devrait être pris en compte dans l’architecture et la mise en place des réacteurs / Microbial fuel cells (MFCs), as a potentially sustainable biotechnology, can directly convert organic matter into electricity by using bacterial biofilms as biocatalysts. In a political context where European legislation favors and imposes the revalorization of organic waste from industries, MFC seems an inexpensive and promising technology to meet this need. The aim of this thesis is to improve knowledge of the formation of electroactive biofilms on the anodic surface, and to understand the mechanisms involved in the competition between electroactive bacteria (EAB) and other bacteria. Special attention will be paid to shear force as a tool to control the formation of anodic biofilms. First, bacterial successions have been studied under stationary conditions and in standard laboratory configurations. The results show that the formation of the biofilm is divided in two stages. At first, non-specific EAB grow in all MFCs, producing or not electricity. Then, specific EAB become predominant only in MFCs producing electricity and is associated to an exponential increase of electricity. From these results, we hypothesize that inhibition of the first step should decrease the competition between nonspecific and specific EAB. We propose to use the shear stress to select specific EAB during the adhesion. First, MFCs with a shear stress flow chamber configuration were designed, constructed and set up. The results show that the proportion of specific EAB such as Geobacter was higher, up to 30.14% as opposed to a lower shear stress (less than 1%). Then, the effect of shear stress on microbial selection during biofilm growth was studied. These results confirm the previous conclusions: specific EAB are selected when shear stress is higher. This work demonstrates the major role of shear stress in biofilm formation and could be a way to control the selection of EAB. This factor should be taken into account in the architecture and implementation of the reactors

Contexte. Le manque d'adhésion aux stratégies d'intervention est un problème fréquemment observé chez les patients qui présentent un trouble grave de santé mentale. Ses [i.e. Ces] conséquences peuvent être sérieuses, et ce, particulièrement au moment d'un premier épisode psychotique. Selon plusieurs auteurs, l'organisation des services exercerait une influence importante sur l'adhésion des patients. Cependant, en dépit des ressources importantes qui sont consenties au traitement intra hospitalier des patients psychiatriques, les connaissances concernant les modes organisationnels qui y sont privilégiés demeurent limitées. La présente étude a tenté de combler cette lacune. Objectif. Établir une taxonomie des modes d'organisation à partir des variations notées dans l'organisation des services hospitaliers destinés aux personnes qui consultent à l'urgence en raison d'un premier épisode psychotique. Méthode. Une étude descriptive simple a été réalisée. Des entrevues effectuées auprès de deux informateurs clés dans chacun des 13 hôpitaux de l'île de Montréal dotés d'un département de psychiatrie et d'une urgence ont permis de documenter différentes dimensions de l'organisation des services, soit la vision, la structure organisationnelle, les ressources et les pratiques. Les données ont été analysées en s'inspirant de l'approche configurationnelle et les résultats soumis à un comité d'experts à des fins de validation. Résultats. Quatre modèles d'organisation différents ont pu être distingués. La diversité des mécanismes de coordination mis en place afin d'assurer un agencement logique des services constitue un premier contraste observé entre les modèles. Ce contraste permet de distinguer deux modèles dits"coordonnés" et deux modèles dits"peu coordonnés". Chacun de ces types peut également être distingué selon l'étendue de l'offre de services qui s'y trouve. Ce second contraste permet d'obtenir des modèles qui sont dits"variés" ou"limités". Conclusion. Cette étude a permis de tracer pour la première fois un portrait des caractéristiques organisationnelles du réseau hospitalier montréalais dans la prise en charge des patients qui consultent à l'urgence, particulièrement ceux avec un premier épisode psychotique. La taxonomie des modèles d'organisation qui en découle représente par conséquent un premier jalon pour étudier l'influence des facteurs organisationnels sur différentes mesures de résultats, dont l'adhésion aux stratégies d'intervention de ces patients.

Le calandrage consiste à faire passer, à grande vitesse, la feuille de papier entre au moins deux rouleaux, soumis à une force normale et chauffés, afin d'améliorer l'état de surface. Ce passage durant un temps inférieur à la milliseconde et sous une pression de quelques dizaines de MPa produit aussi une diminution de l'épaisseur du papier. Cette thèse étudie le comportement mécanique du papier dans un nip de calandre (zone d'emprise entre les deux rouleaux) et les interactions de surface rouleau / papier. Différents papiers destinés à l'impression - écriture sont étudiés (couché, non couché).Deux essais d'indentation sphérique de feuille de papier (chute de bille et compression quasi-statique) ont été développés et des essais de calandrage ont été réalisés. Les temps de sollicitation lors de l'essai de chute de bille sont comparables à ceux rencontrés dans un nip. L'analyse mécanique des essais permet d'établir des courbes contrainte / déformation et de suivre l'évolution du module d'élasticité " statique " avec la déformation plastique. Ces grandeurs mécaniques s'avèrent sensibles à la formulation et au conditionnement du papier, ainsi qu'au temps de sollicitation. Un modèle mécanique permet d'évaluer à partir des essais de compression quasi-statique, la largeur du nip dans des conditions statiques. L'adhésion entre la surface des papiers et les rouleaux est étudiée à partir un essai de roulement sur un plan incliné et des essais de calandrage. Les essais de calandrage ont également permis de relier l'amélioration des caractéristiques de surface à la réduction d'épaisseur du papier et de préciser comment l'état de surface du rouleau se transfère sur le papier.

La tendance à la miniaturisation des produits n'est pas sans influence sur l'évolution de leurs moyens de production et d'assemblage. En effet, dû à la réduction d'échelle, l'assemblage de petits composants (appelé microassemblage) est perturbé par les forces de surface comme les forces de capillarité. Ces forces, exercées par le pont liquide reliant manipulateur et composant, sont habituellement négligeables (et négligées) dans l'assemblage conventionnel dominé par les forces de gravité. L'approche originale suivie dans ce travail consiste à tirer parti de ces effets et à les utiliser pour la manipulation de microcomposants, c'est-à-dire de composants dont la taille va de quelques dizaines de microns à quelques millimètres. Ce travail tente donc d'apporter quelques réponses aux problèmes de conception posés par un tel choix: quels sont les avantages d'une telle approche? Comment ces forces `fonctionnent-elles'? Sont-elles suffisamment grandes pour manipuler des microcomposants? Comment, dans ce cas, relâcher le composant? Quel rôle la tension de surface joue-t-elle? En quoi le choix des matériaux est-il important? Comment optimiser la conception du manipulateur? Tout au long de ce travail, le lecteur trouvera un inventaire des principes de manipulation existants, les éléments nécessaires à la modélisation des forces de capillarité, ainsi que la description de la simulation et du banc d'essai développés par l'auteur dans le but d'étudier ces paramètres de conception. Les résultats présentés dans cette thèse recouvrent essentiellement deux thèmes: quelles sont les règles de conception à suivre pour maximiser les forces de capillarité (problème de la préhension) et comment choisir une stratégie de relâche adéquate (problème de la relâche)?

Talin is a multifunctional cytoskeletal protein that plays a critical role in linking the actin cytoskeleton to the integrin family of transmembrane cell adhesion receptors. Two distinct integrin binding sites have been identified in talin, one present in the globular head domain (IBS1) and involved in integrin activation, and a second (IBS2), that has been delineated to a 130 residue fragment of the talin rod domain, but whose functional role is still elusive (Tremuth et al.,2004). The objective of the present study was to define the minimal structure of talin IBS2 and to investigate its functional role in the integrin-cytoskeleton connection. In the first part of this study, we used a combination of three different experimental approaches to define the minimal structure of talin IBS2: 1) an in silico bioinformatics approach to analyse sequence conservation of talin IBS2, 2) an in vivo cell biology approach to study the subcellular localization of recombinant talin fragments covering IBS2 in CHOáIIbâ3 cells, and 3) an in vitro biochemical approach consisting in protein overlay, pull down and Surface Plasmon Resonance (SPR) assays, to study the direct interaction between talin IBS2 and the integrin â3 subunit. We delineated IBS2 to a single amphipathic á-helical repeat of 23 residues within the talin rod domain. We further provided evidence that a two amino acid mutation(L2094I2095/AA) was sufficient to inactivate the IBS2 site, due to a disruption of the á helix structure, as demonstrated by infrared spectroscopy. In addition, we identified 2 lysine residues (K2085, K2089) exposed on the solvent face of á helix 50, which are directly involved in the talin IBS2-integrin interaction. In the second part of this study, we investigated the functional role of talin IBS2 in spreading defective talin (-/-) cells and showed that in contrast to full-length wild type talin, an IBS2 LI/AA mutant talin was unable to fully rescue the spread phenotype of these cells. These results provide the first direct evidence that IBS2 in the talin rod is essential to link integrins to the actin cytoskeleton.

Près de la moitié des réparations réalisées sur les ouvrages en béton se concluent par un échec prématuré. Cela se traduit principalement par le décollement de la couche réparatrice, dû à un manque d'adhérence de cette couche sur le support dégradé, et par la corrosion des armatures métalliques de la structure. C'est ainsi que l'Europe consacre la moitié du budget alloué à la construction à la réhabilitation des ouvrages. Deux types de produits de réparation sont principalement proposés sur le marché, les mortiers hydrauliques et les mortiers modifiés par des polymères. Les propriétés intrinsèques de ces produits sont connues mais peu d'études portent sur l'évolution de ces propriétés à long terme, notamment lorsque les matériaux sont appliqués sur un support en béton dégradé. L'objectif de cette thèse est de mieux comprendre l'influence de la présence de polymère dans les mortiers sur la durabilité des réparations des ouvrages d'art en béton. Pour mener à bien cette étude, des mortiers modifiés de formulation connue et contrôlée ont été préparés en laboratoire à partir de l'analyse de la composition de plusieurs produits de réparation commerciaux. Les propriétés intrinsèques à l'état frais et durci de ces deux types de matériaux ont été analysées, en s'intéressant notamment à l'influence de la nature et de la teneur en polymères et à l'influence de la cure appliquée sur ces matériaux. L'augmentation de la quantité de polymère entraîne l'accroissement des propriétés mécaniques des mortiers. Cet effet est surtout visible en flexion car les polymères viennent renforcer l'interface granulat-liant. La cure des mortiers à 40°C permet d'améliorer leurs performances mécaniques et de diminuer leur porosité car dans ces conditions, la formation de films de polymère entremêlés aux hydrates de ciment est favorisée. Un essai a également été développé pour mesurer l'adhérence des mortiers sur un support représentant le béton à réparer. L'influence de la présence de polymère et de l'état de surface du support sur l'adhérence a été analysée, ainsi que l'évolution de l'adhérence pendant la conservation des éprouvettes dans des environnements différents. Ces essais ont permis de montrer que l'addition de polymère permettait d'augmenter l'adhérence des mortiers contenant des polymères par rapport aux mortiers non-modifiés. Après trois mois de durcissement, l'adhérence maximale est obtenue à partir de 10% de polymère. L'augmentation de la rugosité et la saturation en eau du support n'ont pas entraîné d'augmentation de l'adhérence par rapport aux surfaces sèches et planes. Comme pour les propriétés intrinsèques des mortiers modifiés, une cure à 40°C permet d'améliorer l'adhérence alors qu'une immersion dans l'eau est défavorable. Enfin, le risque de corrosion des armatures enrobées de mortiers modifiés a été étudié en caractérisant les propriétés électrochimiques des aciers ainsi que les propriétés de transfert d'espèces agressives dans les mortiers. L'addition de polymères dans les mortiers renforce la protection des armatures métalliques grâce à leurs propriétés d'isolant électrique. Dans la plupart des cas, ils limitent également la diffusion du CO2 et des ions chlorure dans le matériau

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Problématique : Bien que l’implantation réussie des services de liaison à la suite d’une fracture (Fracture Liaison Services – FLS) soit essentielle afin de soutenir leur efficacité à prévenir la survenue d’autres fractures de fragilité (FF), l’implantation des FLS a été peu étudiée. Objectifs : Évaluer l’implantation d’un FLS par l’analyse des facteurs influençant : 1) le degré d’implantation du FLS ; et 2) l’adhésion des participants aux recommandations du FLS. Méthodologie: Une étude de cas multiples avec un devis mixte imbriqué à prédominance qualitative a été menée de 2013 à 2015 afin d’identifier les facteurs influençant l’implantation du FLS dans 3 régions du Québec (Canada) : Estrie, Montréal et Lanaudière. Le degré d’implantation a été déterminé selon la mise en œuvre de 7 composantes du FLS : 1) la nomination d’un coordonnateur, 2) la formation en première ligne sur les FF, 3) l’identification de patients avec une FF, 4) l’investigation de leur FF, 5) la communication avec leur médecin de famille, 6) la référence en prévention des chutes et 7) la prescription d’une médication. Les données ont été recueillies au moyen de la base de données des participants du FLS, des comptes rendus des réunions du comité d’implantation et d’entrevues avec des parties prenantes : comité d’implantation, coordonnateurs, orthopédistes et membres de l’équipe d’orthopédie. Les comptes rendus et les verbatim d’entrevues ont fait l’objet d’une analyse guidée par le Cadre consolidé pour la recherche sur l’implantation. Un devis mixte séquentiel explicatif a ensuite été utilisé afin d’identifier les facteurs influençant l’adhésion des participants aux recommandations concernant : 1) la médication; 2) les habitudes de vie (vitamine D, calcium et activité physique); et 3) la prévention des chutes. Des caractéristiques des participants ont été modélisées pour estimer la probabilité d’adhérer aux recommandations du FLS et des entrevues ont été réalisées avec des participants afin d’approfondir ces résultats. Résultats : Au cours de la période d’implantation analysée de 30 mois, un coordonnateur a été nominé dans chaque région et des formations sur les FF ont été données. Un total de 457 patients ont été identifiés et ont accepté de participer au FLS. Parmi les participants, 376 (82%) ont été investigués pour leur risque de FF, la communication avec leur médecin a été établie pour 456 (98%), 299 (65%) ont initié une médication et 158 (35%) ont été référés en prévention des chutes. L’initiation de la médication et la référence en prévention des chutes ont significativement varié entre les régions. L’analyse des 39 comptes rendus et des 10 entrevues a montré que des caractéristiques des coordonnateurs ont facilité l’implantation des composantes du FLS alors que l'accès difficile à des activités de prévention des chutes a nui à l’implantation. La connaissance de leur diagnostic d'ostéoporose (n=106/354) a augmenté la probabilité des participants d’adhérer à la médication (OR=2,47; IC 95% 1,47-3,93) et à la vitamine D (OR=2,34; IC 95% 1,23-4,46). Paradoxalement, cela a diminué leur probabilité d’adhérer à l’activité physique (OR=0,45; IC 95% 0,25-0,81). Les entrevues avec les participants (n=16) ont montré que l’éducation centrée sur le patient les aidait à mieux comprendre que leur FF était causée par l’ostéoporose et que le soutien à l’autogestion facilitait la mise en place de stratégies pour adhérer aux recommandations du FLS. Conclusion : Cette étude met en évidence l'importance du rôle du coordonnateur pour promouvoir l’implantation réussie des composantes d'un FLS, faciliter la compréhension que le patient se fait de sa maladie et le soutenir dans la gestion de ses soins à la suite d’une FF, tout en favorisant l’intégration du continuum de soins et services du patient visant à prévenir la survenue d’autres FF. / Abstract : Background: Although Fracture Liaison Services (FLSs) are clinically- and cost-effective to prevent subsequent fragility fractures (FF), their rigorous implementation is essential to support their effectiveness. Despite the emergence of FLS, few studies have analysed their implementation. Objectives: Evaluate the factors influencing: 1) the degree of implementation of a FLS components; and 2) the adoption to the FLS recommendations by participants. Methodology: A multiple case study using a quantitative approach embedded within a predominantly qualitative method was firstly conducted between 2013 and 2015 in 3 regions of the province of Quebec (Canada): the Eastern Townships, Montreal, and Lanaudiere. The degree of implementation was determined according to 7 FLS components: 1) the employment of a coordinator, 2) the training on FF to primary care providers, 3) the identification of FF patients, 4) the investigation of their FF, 5) the communication with their family physician, 6) the referral to a fall prevention activity, and 7) the prescription of a medication. Data were collected through the FSL participant database, implementation committee meeting minutes, and interviews with stakeholders (i.e. implementation committee, coordinators, orthopaedic surgeons and members of orthopaedic teams). The Consolidated Framework for Implementation Research guided analysis of meeting minutes and interview verbatim. An explanatory sequential mixed methods design was secondly used to identify factors influencing the adoption of FLS recommendations by participants regarding: 1) medication; 2) lifestyle habits (vitamin D, calcium and physical activity); and 3) fall prevention. Participants' characteristics were modeled to estimate the likelihood of adopting FSL recommendations, and interviews were conducted with FLS participants to deepen these results. Results: During the 30-month implementation period analyzed, a coordinator was nominated in each region and FF training was provided. A total of 457 patients were identified and agreed to participate in the FSL. Of the participants, 376 (82%) were investigated for their risk of FF, a communication with their physician was established for 456 (98%), 299 (65%) initiated medication and 158 (35%) were referred for fall prevention. The referral to fall prevention activities and the prescription of medications varied significantly between regions. The analysis of the minutes of 39 meetings and 10 verbatim showed that some coordinator characteristics facilitated the implementation of FLS components whereas the problematic access to fall prevention activities impeded the implementation. Participant knowledge of their diagnosis of osteoporosis (n=106/354) increased the likelihood of adopting medication (OR=2.47, 95% CI 1.47-3.93) and vitamin D (OR=2.34, 95% CI 1.23-4.46). Paradoxically, this decreased their likelihood of adopting physical activity (OR=0.45, 95% CI 0.25-0.81). Interviews with participants (n=16) showed that patientcentered education helped them to understand that their FF was caused by osteoporosis, and that self-management support facilitated the development of strategies to adopt FLS recommendations. Conclusion: This study highlights the importance of the role of the coordinator in promoting the successful implementation of FSL components, facilitating patient understanding of its disease, and supporting self-management of FF, while fostering the integration of the patient's continuum of care and services that aim to prevent the occurrence of subsequent FFs.

Introduction : Les données probantes reconnaissent que les exercices constituent une modalité curative pour traiter la lombalgie non-aiguë. Or, les effets sont modestes, ce qui amène la communauté scientifique à se questionner, entre autre, sur le niveau d’adhésion des patients à leur programme d’exercices à domicile. Cette étude poursuit deux objectifs : (1) explorer l’association entre l’adhésion à un programme d’exercices à domicile et les variables de résultats (primaires : douleur, incapacité ; secondaires : les changements globaux, le sentiment d’efficacité personnelle, la détresse psychologique), (2) explorer l’association entre l’adhésion à ce programme et les principales variables biopsychosociales sur lesquelles le thérapeute peut agir, en utilisant un cadre théorique explicatif incluant : le modèle de peur-évitement, le modèle du sens commun et le concept de l’alliance de travail. Méthode : Une cohorte longitudinale de volontaires de 48 adultes ayant une lombalgie (> 4 semaines) a été recrutée. L’adhésion au programme d’exercices à domicile et les autres facteurs biopsychosociaux ont été mesurés par des questionnaires auto-administrés au début, après quatre semaines, à la fin des huit semaines de traitement et six mois plus tard. Des analyses univariées et multivariées ont été menées. Résultats : Pour le premier objectif, les modèles linéaires mixtes démontrent que l’adhésion est seulement associée aux variables de résultats secondaires. Pour le second objectif, 50 % de la variance de l’adhésion (ICC = 50,00, p < 0,001) a été expliquée par sept variables, les changements globaux ayant la plus forte association avec l’adhésion. Les changements globaux, à leur tour, ont été expliqués par cinq variables (ICC = 22,3, p = 0,028), les représentations ayant la plus forte association. Les représentations ont été expliquées par cinq variables pouvant être incluses dans le modèle peur-évitement (ICC = 49,2, p < 0,001). L’alliance de travail n’était pas associée à l’adhésion. Conclusion : Les variables de résultats secondaires devraient s’ajouter aux variables de résultats primaires dans les études portant sur l’adhésion aux exercices. Le modèle du sens commun a été utile pour expliquer les variables associées à l’adhésion. Le modèle de peur-évitement a été davantage utile pour expliquer les variables associées aux représentations qui sont au cœur du modèle du sens commun.

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