La littérature actuellement disponible visant à explorer la physiologie du tube digestif des larves de la mouche soldat noire (Hermetia illucens) est incapable de caractériser l'ensemble du corps des larves. La méthodologie d'histologie utilisant soit de la paraffine soit de la résine époxy permet d'observer la morphologie cellulaire. De plus, elle ne préserve pas les aspects physiologiques des tissus comme les enzymes. La méthode de substitution par congélation est préconisée car elle minimise la dénaturation des protéines et préserve les enzymes dans leur état réactif après incorporation dans le méthacrylate de glycol. La cuticule des insectes présente généralement un obstacle pour les processus histologiques car les échanges de liquides à travers cette barrière sont limités. Ainsi, la perforation de cette membrane est essayée pour permettre l'inclusion. Différentes méthodes de pré-traitements et de déshydratation sont utilisées dans ce travail afin optimiser le protocole d'inclusion du glycol méthacrylate. Les coupes histologiques obtenues ont été soumises à une coloration enzymatique afin de localiser ces protéines dans le tube digestif des larves. La qualité des lames histologiques obtenues a été évaluée sur la base de la conservation, de la fragilité des tissues et de la quantité corps gras présent dans la larve. La perforation de la chitine ne présente aucun effet bénéfique sur la qualité des lames produites. En revanche, la substitution par congélation suivie de l'inclusion de méthacrylate s'est révélé être une méthode viable pour des applications histologiques sur les larves d'insectes. Les résultats montrent qu'une composante de la trypsine liée à la membrane est localisée dans la partie postérieure de l'intestin moyen, tandis que les composantes de l'α-galactosidase soluble et liée à la membrane sont localisées dans la partie antérieure de l'intestin moyen. La trehalase n'a pas pu être localisée dans le tube digestif des larves en raison d'un protocole défectueux. / The current literature aimed at exploring the digestive physiology of the larvae of the black soldier fly (Hermetia illucens) is unable to characterise the whole body of the larvae. These studies have either used paraffine or epoxy, which are sufficient for observing cell morphology, however these methods do not preserve certain aspects of the physiology such as enzymes. Freeze-substitution followed by subsequent embedding in glycol methacrylate is a preferable method as it minimizes protein denaturation and preserves enzymes in their reactive-state. The cuticle of insects commonly presents an obstacle for histological processes, as the sclerotized chitin prevents liquid exchange, the puncturing of the chitin is one way to circumvent this issue. Larvae were subjected to no pre-treatment, puncturing the chitin before or after freezing or the removal of the chitin and daily dehydrations to optimise the embedding protocol, upon optimising this protocol the sections were subjected to enzyme staining for localizing enzymes in the digestive tract, to localize the enzyme activity in the digestive tract. The slides were evaluated based on the preservation, brittleness of the tissue and on the relative amount of fat body present in the insect. The puncturing of the chitin was found to have no beneficial effect on the quality of the slides produced, freeze-substitution and methacrylate inclusion were shown to be a viable method for histological applications on these larvae. Furthermore, a membrane-bound version of trypsin was localized in the posterior part of the midgut, whereas both the solubilized and membrane-bound versions of α-galactosidase were localized within the anterior part of the midgut, trehalase was unable to be localized, most likely due to a faulty protocol.

Couramment utilisées dans les laboratoires du monde entier, les techniques de cryoconservation issues des recherches en cryobiologie sont aujourd’hui devenues des outils incontournables dans plusieurs domaines tels que la biomédecine et l’industrie agroalimentaire. À partir de l’étude des écrits du biologiste anglais Alan Sterling Parkes (1900-1993), ce mémoire propose une reconstruction historique et épistémologique des avancées en cryobiologie. Pour ce faire, nous examinerons, dans un premier temps, les premières observations qui ont avivé l’intérêt pour l’étude des effets du froid sur les organismes vivants. Nous prendrons comme point de départ les découvertes fascinantes des naturalistes du XVIIe siècle. Nous verrons que leurs constats sont souvent étroitement associés à d’autres épisodes majeurs de l’histoire de la pensée biologique. Nous aborderons ensuite la période plus prolifique concernant les avancées en biologie aux basses températures. La découverte des propriétés protectrices du glycérol par l’équipe du National Institute of Medical Research (NIMR) au milieu du siècle dernier marque un point de rupture dans l’histoire de cette spécialité. Ce cryoprotecteur permet en effet d’élargir considérablement la gamme de tissus et de cellules pouvant être cryoconservés. Les développements orchestrés par les chercheurs anglais ont, à cet égard, contribué à l’émergence d’une nouvelle discipline scientifique : la cryobiologie. Enfin, nous étudierons dans une dernière section de ce mémoire le contexte sociohistorique dans lequel ont eu lieu les premières applications pratiques des méthodes de cryoconservation. Cela nous conduira à analyser, en particulier, certains enjeux soulevés par l’implantation de ces techniques dans le champ de la médecine reproductive. Ce mémoire aura non seulement permis de retracer certains évènements qui ont jalonné l’histoire de la cryobiologie au fil du temps, mais aussi de mettre en valeur les contributions fondatrices de Parkes et son équipe tout en montrant le rôle de premier plan qu’elles ont joué dans la structuration de cette discipline. / With a panoply of applications ranging from therapeutics to everyday processes in the biomedical and agricultural industry, cryobiology-derived techniques have become essential to many present-day human activities. In this master’s thesis, I explore the history and epistemology of cryobiology through the lens of English biologist Alan Sterling Parkes (1900-1990). I will start by looking at the very first observations made by naturalists in the XVIIth century on the effects of low temperatures on living organisms and how these have been essential to the field of cryobiology. Those observations, as we will see, are also linked to other major episodes in the history of biology. From there, I will trace the early days of cryobiology, with a particular focus on a major scientific breakthrough: the discovery of protective properties of glycerol by Parkes and his colleagues at the National Institute of Medical Research (NIMR) at the end of World War II. This new cryoprotective agent enabled the preservation of living tissues and cells, thus revolutionizing the field of biology at low temperatures as well cementing cryobiology as a brand-new research field of its own. Finally, I will analyze the socio-historical context of cryobiology’s first practical applications, most notably in the field of reproductive medicine. This work aims at reconstructing the history of cryobiology and highlights the contribution of Parkes and his NIMR colleagues while also showing the role these played into structuring the emerging field.

Plusieurs composés présents dans les solutions de cryoconservation pour embryons sontsource de préoccupations : soit du point de vue sanitaire à cause de leur origine animale, soitdu fait de leur rôle potentiellement mutagène, notamment pour certains cryoprotecteurspénétrants. Leur retrait ou leur substitution par des composés chimiquement définis pourraitdonc constituer une amélioration sensible des techniques de cryoconservation des embryons.C'est dans ce cadre de réflexion que s'inscrit notre travail.Souvent, la conception et la mise en oeuvre des protocoles de cryoconservation sontempiriques. Il en résulte de nombreuses variations entre les études qui rendent lacomparaison des résultats obtenus d'autant plus difficile. Dans notre démarche, deuxapproches complémentaires ont été associées :*La première, physique, s'appuie sur l'utilisation de la calorimétrie différentielle à balayage(DSC) pour standardiser la comparaison des différentes solutions de congélation lente.Ainsi, les propriétés thermodynamiques de solutions contenant un substituant défini ontété caractérisées et comparées à celles de solutions contenant des produits de référence(sérum de veau foetal ou albumine bovine sérique) ;* La seconde, biologique, a consisté à congeler des embryons de lapins produits in vivo etdes embryons bovins produits in vitro, puis à analyser les taux de survie après culture invitro et/ou transferts. Cette approche a permis d'objectiver les propriétés biologiques dessolutions ainsi définies.Nos résultats confirment qu'il est judicieux d'utiliser une approche thermodynamiquepour sélectionner des molécules chimiquement différentes des composés habituellementutilisés.

Plusieurs composés présents dans les solutions de cryoconservation pour embryons sontsource de préoccupations : soit du point de vue sanitaire à cause de leur origine animale, soitdu fait de leur rôle potentiellement mutagène, notamment pour certains cryoprotecteurspénétrants. Leur retrait ou leur substitution par des composés chimiquement définis pourraitdonc constituer une amélioration sensible des techniques de cryoconservation des embryons.C’est dans ce cadre de réflexion que s’inscrit notre travail.Souvent, la conception et la mise en oeuvre des protocoles de cryoconservation sontempiriques. Il en résulte de nombreuses variations entre les études qui rendent lacomparaison des résultats obtenus d’autant plus difficile. Dans notre démarche, deuxapproches complémentaires ont été associées :•La première, physique, s’appuie sur l’utilisation de la calorimétrie différentielle à balayage(DSC) pour standardiser la comparaison des différentes solutions de congélation lente.Ainsi, les propriétés thermodynamiques de solutions contenant un substituant défini ontété caractérisées et comparées à celles de solutions contenant des produits de référence(sérum de veau foetal ou albumine bovine sérique) ;• La seconde, biologique, a consisté à congeler des embryons de lapins produits in vivo etdes embryons bovins produits in vitro, puis à analyser les taux de survie après culture invitro et/ou transferts. Cette approche a permis d’objectiver les propriétés biologiques dessolutions ainsi définies.Nos résultats confirment qu’il est judicieux d’utiliser une approche thermodynamiquepour sélectionner des molécules chimiquement différentes des composés habituellementutilisés. / Several compounds in embryo cryopreservation solutions are a source of concern:products of animal origin because of the sanitary risks, and the permeating cryoprotectantsbecause of their potential mutagenic effect. Removing or substituting these compounds withchemically defined products might improve embryo cryopreservation technics.Conception and use of cryopreservation protocols are often empirical. This empiricismleads to many variations between the studies which make a comparison between results allthe more difficult. In our study, two complementary approaches were associated:• The first approach (physical) consisted of using the differential scanning calorimetry tostandardize the comparison between different slow-freezing solutions. So, thethermodynamic properties of solutions containing a potential substitute were characterizedand compared to those obtained with solutions containing reference products (fetal calfserum and bovine serum albumin) ;• The second approach (biological) consisted of using freezing of in vivo-produced rabbitembryos or freezing of in vitro-produced bovine embryos in order to evaluate survival

La cryopréservation, dans le domaine de la reproduction médicalement assistée, constitue depuis de nombreuses années une branche suscitant beaucoup d’intérêts et d’espoirs. En effet, de nombreuses équipes de recherche se sont attelées à mettre au point et à améliorer des protocoles permettant de conserver les gamètes, les embryons et les tissus reproducteurs.<p>Malgré le fait que la cryopréservation soit une technique très attractive, elle peut avoir des effets délétères sur les cellules. Les protocoles expérimentaux visent donc à minimiser ces effets afin d’augmenter la survie et la compétence cellulaire après décongélation.<p><p>Les deux méthodes les plus utilisées, la congélation lente et la vitrification, présentent chacune des avantages et des inconvénients. En effet, la première ne permet pas d’éliminer la cristallisation intracellulaire. Quant à la seconde, elle empêche la formation de cristaux de glace mais pourrait provoquer une toxicité due à la forte concentration des cryoprotecteurs. <p><p>Cette thèse de doctorat propose plusieurs objectifs :<p><p>•\ / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques / info:eu-repo/semantics/nonPublished