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

In this dissertation, we construct a temperature controlled sample stage that is compatible with high numerical aperture objective optical microscope, and perform single molecule experiments under the system. Mixing dilute fluorophore (CdSe/ZnS quantum dot, DiI, Rhodamine B) into the liquid crystal matrix (5CB), we monitor the fluorescence dynamics of the individual fluorophore at various temperature. Different from the thermodynamic states of conventional materials, those specific class of materials which we called ¡§liquid crystals¡¨ are attracted for their existence of unique liquid crystal phase, which exhibits a solid-state like higher orientation ordering, and a liquid-state like liquidity. Probe individual fluorophore allows us to monitor the nanometer length scale local structural and dynamic heterogeneity in the solid, liquid crystal and liquid phases. The operating temperature of the platform covers more than 20 oC to 40 oC range with stability much better than 0.1 oC. Quantum dot in PMMA exhibits a clear on-off blinking behavior, and the single exponential fluorescence lifetime relaxation. While in the solid phase of the liquid crystal matrix, quantum dot exhibits similar behavior, which indicates the quantum dot is confined in the matrix. However, there exists slightly difference in decay lifetime. On the contrary, in the liquid crystalline phase as well as the liquid phase, quantum dot exhibits bi-exponential relaxation behavior. Besides a similar time scale relaxation dynamics, there exists additional fast decay behavior, which is from the feasible rotational rotation in the non-rigid matrix. In particular, the anisotropic decay dynamics in the liquid crystalline phase indicates the orientation preference of the liquid crystal molecules. Fluorescence Correlation Spectroscopy (FCS) provides the information of local dynamics of various time scales. FCS results exhibit an unclear transition that crossovers several decades in time scale, which indicates the highly heterogeneity of the liquid crystal. The results of DiI exhibits different rising time in the fluorescence lifetime measurement, which implies the forming of aggregation due to the limited solubility of the DiI molecules in the liquid crystal matrix. Results of Rhodamine B exhibit a clear rotational diffusion dynamics at ~ microsecond scale and the corresponding translational diffusion dynamics at ~ mini-second scale. Moreover, the transition time scale of translational diffusion exhibits a temperature dependence. At higher temperature, it shifts to a shorter time scale.

Despite over 60 years of study, the molecular pathways and mechanisms governing limb outgrowth and patterning remain poorly understood. Fgfs expressed in the AER are known to be necessary and sufficient for proximodistal limb outgrowth and have been proposed to have a chemoattractive role. Wnt5a is a secreted factor which is expressed in a gradient in the distal limb with the highest concentration next to the AER. The presence of the AER is necessary to establish this gradient. Expression of Wnt5a in a concentration dependant manner can be induced in the limb through the implantation of a bead soaked in recombinant Fgf4 protein. This indicates that Fgfs from the AER may establish the gradient of Wnt5a in the limb mesenchyme. Wnt5a-/- mutants exhibit severe shortening of the face, limbs, and body axis, with limbs being progressively truncated proximally to distally. In normal limb proximodistal outgrowth, cells are seen to grow directionally toward the AER. Previous studies done in the Barrow lab, as well as those done by myself, have shown that if a portion of the AER is removed and the cells proximal to this area are labeled, those which are close enough to intact AER will redirect their growth toward this intact AER. When Wnt5a secreting cells are implanted in the limb mesenchyme of the chick this ectopic source of Wnt5a is sufficient to redirect the growth of the mesenchyme cells toward the Wnt5a source. This indicates that the AER may mediate directed growth of limb mesenchyme cells through the establishment of the Wnt5a gradient which provides positional information to the cells. This Wnt5a gradient results in the recruitment of the mesenchyme cells toward the AER. The Ror2 receptor has been found to be involved in several different pathways involving Wnt5a which are involved in changes in polarity and migration. This makes Ror2 a likely candidate for causing changes in cell polarity and migration during distal outgrowth in the limb. To test whether Ror2 is necessary for the polarizing response of limb mesenchyme cells to the Wnt5a gradient in vivo I co-transfected a dominant-negative Ror2 (Ror2ΔC) and a GFP expression vector in the embryonic chick limb using sonoporation. Limb mesenchyme cells transfected with dominant-negative Ror2 grew as radial clones in contrast to the directional outgrowth of the control limb mesenchyme cells along the proximodistal axis. This indicates that cells expressing the dominant-negative Ror2 could no longer respond to the Wnt5a gradient in the limb mesenchyme. This supports a role for Ror2 as a receptor or co-receptor for Wnt5a in mediating directional growth and movement during proximodistal outgrowth and patterning in the limb.

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Ce travail avait pour objectif l'étude de l'impact des deux procédés : la déshydratation imprégnation par immersion (DII) et le séchage convectif menés séparément ou combinés sur les transferts couplés d'eau et de saccharose et les principaux critères de qualité de fruit (écart de couleur, teneur en phénols totaux (PT), teneur en acide ascorbique (AA), retrait volumique, activité de l'eau) en prenant la poire Conférences comme modèle. L'effet des procédés sur les morceaux de poire a été appréhendé selon deux approches : (i) une étude globale de l'impact des variables de commandes sur la qualité du produit fini et (ii) une étude cinétique des composés d'intérêt nutritionnel et de la qualité (couleur, retrait, activité de l'eau).Un plan d'expériences composite centré à quatre facteurs et cinq niveaux a été établi (concentration en saccharose de la solution osmotique : 25-65%, température de DII : 20-60 °C, durée de la DII : 0,5-6,5 h, température du séchage convectif : 30-70 °C) pour étudier l'effet global des procédés sur le produit fini. En DII, les paramètres « °Brix, « durée » et « la température de la solution » ont un effet significatif (p < 0,01) sur les pertes en eau, le gain en soluté et les attributs de qualité de morceaux de poire. Les pertes en AA sont plus élevées que les pertes en PT et sont essentiellement dues à l'oxydation et à l'entraînement par l'eau. Durant le séchage convectif, les pertes en PT et en AA dépendent plus de la durée du procédé que de la température d'exposition. Elles atteignent respectivement 80% et 34% après 10 h de séchage à 30 °C. Le changement de couleur de morceaux de poire dépend de la durée et de la température de traitement et est plus prononcé en fin de séchage. Des modèles quadratiques prédictifs ont été proposés pour relier les variables de réponse (aw, différence de couleur, perte en PT et durée totale de traitement) aux paramètres opératoires des deux procédés étudiés. Cependant, la perte en AA décroit linéairement avec la durée de DII. Une optimisation multicritères en utilisant la méthodologie des surfaces de réponse (MSR) a été proposée (pertes minimales en PT et en AA, durée totale du traitement et différence de couleur réduites et une aw inférieure à 0,6) pour la combinaison DII/séchage. Les conditions optimales sont : solution osmotique à 28°C et 25°Brix, une durée de DII de 30 min et un séchage convectif à 60 °C. Par ailleurs, les effets de la température (30, 45 et 60 °C) et de l'imprégnation en saccharose par DII (10 et 65 min, 70°Brix, 30 °C) sur les isothermes de désorption et sur la température de transition vitreuse (Tg) de morceaux de poires, de pommes et d'abricots ont été déterminés. L'imprégnation en saccharose du tissu végétal atténue l'influence de la température sur sa capacité de sorption. Elle engendre un effet dépresseur de l'activité de l'eau et une augmentation de l'hygroscopicité de la poire, la pomme et l'abricot à température élevée. Les isothermes de désorption des abricots frais et enrichis en saccharose présentent un croisement des courbes marquant l'inversement de l'effet de la température sur les isothermes. La Tg dépend de la température, de la teneur en saccharose et de la teneur en eau des fruits. Pour une teneur en eau constante, l'augmentation de la température et la durée de DII se traduisent par l'augmentation de la Tg. Les digrammes de phase (Tg=f(X) et Tg=f(aw)) des fruits ont été établis à 30, 45 et 60°C et les teneurs en eau critiques ainsi que les activités d'eau critiques ont été déterminées. Une teneur en eau en fin de séchage inférieure ou égale à 0,02 g/g M.S. est recommandée pour l'obtention de morceaux de fruit stables aux niveaux microbiologique, physicochimique et rhéologique. / The aim of this work was the study of the impact of both drying processes: dehydration-impregnation by soaking (DIS) and convective drying performed separately or in combination on mass transfers of water and sucrose and on the main quality characteristics of the fruit (total difference of colour, total phenols (TP) and ascorbic acid (AA) contents, shrinking, water activity) by taking the pear Conference as a model. The processes effect on the pieces of pear was apprehended according two approaches: (i) a global study of the impact of the variables of commands on the quality of finished product and (ii) a kinetic study of nutritional compounds and the quality (colour, shrinkage, and water activity). Central Composite Design with four factors (sucrose concentration: 25-65 %, temperature: 20-60 °C, immersion time: 0.5-6.5 hr and drying temperature: 30-70 °C) at five levels each was used for pears processing. During DIS, the variables: immersion time, temperature and concentration of sucrose solution had a significant effect (p<0.01) in the loss of water, the solid gain and the quality attributes of pears. The losses in AA are higher than those in TP and are essentially due to the oxidation and the leaching with water. During the convective drying, the losses in TP and in AA depend more on the time of the process rather than the temperature of exposition. They reach respectively 80% and 34% after 10 h of drying at 30 °C. The color change of pear depends on the time and temperature of treatment and is more pronounced at the end of drying. Predictive and quadratic models were suggested to link the responses variables (aw, total colour difference, TP loss and total time treatment) to operational parameters of both studied processes. The losses in AA decrease linearly with the duration of DIS. A multicriteria optimization using response surface methodology (RSM) was proposed (minimal losses in TP and in AA, reduced total processing time and total difference in colour and an aw inferior to 0.6) for the combination DIS/convective drying. The optimal conditions are: osmotic solution at 28°C and 25°Brix, a DIS lasting 30 min and a convective drying at 60 °C. Otherwise, the temperature effects (30, 45 and 60 °C) and the sucrose impregnation by DIS (10 and 65 min, 70°Brix, 30 °C) upon the desorption isotherms and the transition temperature (Tg) of pears, apples and apricots were determined. The sucrose impregnation diminishes the influence of temperature on its sorption ability. It generates a depressing effect on water activity and a rise of pear hygroscopicity, apple and apricot at a high temperature. The desorption isotherms of fresh and sucrose impregnated apricot present a crossing of curves which mark the inverse of the effect of temperature on isotherms. The Tg depends on the temperature, the sucrose content and the fruit water content (X). For constant water content, the rise of temperature and of the duration de DIS result in the increase of Tg. The phase diagrams (Tg=f(X) et Tg=f(aw)) of fruits were established at 30, 45 and 60°C and the critical water content as well as the critical water activities were determined. Water content at the end of drying inferior or equal to 0.02 g/g d.b. is recommended to obtain stable fruit pieces at microbiological, physiochemical and rheological levels.

Ce travail avait pour objectif l'étude de l'impact des deux procédés : la déshydratation imprégnation par immersion (DII) et le séchage convectif menés séparément ou combinés sur les transferts couplés d'eau et de saccharose et les principaux critères de qualité de fruit (écart de couleur, teneur en phénols totaux (PT), teneur en acide ascorbique (AA), retrait volumique, activité de l'eau) en prenant la poire Conférences comme modèle. L'effet des procédés sur les morceaux de poire a été appréhendé selon deux approches : (i) une étude globale de l'impact des variables de commandes sur la qualité du produit fini et (ii) une étude cinétique des composés d'intérêt nutritionnel et de la qualité (couleur, retrait, activité de l'eau).Un plan d'expériences composite centré à quatre facteurs et cinq niveaux a été établi (concentration en saccharose de la solution osmotique : 25-65%, température de DII : 20-60 °C, durée de la DII : 0,5-6,5 h, température du séchage convectif : 30-70 °C) pour étudier l'effet global des procédés sur le produit fini. En DII, les paramètres " °Brix, " durée " et " la température de la solution " ont un effet significatif (p < 0,01) sur les pertes en eau, le gain en soluté et les attributs de qualité de morceaux de poire. Les pertes en AA sont plus élevées que les pertes en PT et sont essentiellement dues à l'oxydation et à l'entraînement par l'eau. Durant le séchage convectif, les pertes en PT et en AA dépendent plus de la durée du procédé que de la température d'exposition. Elles atteignent respectivement 80% et 34% après 10 h de séchage à 30 °C. Le changement de couleur de morceaux de poire dépend de la durée et de la température de traitement et est plus prononcé en fin de séchage. Des modèles quadratiques prédictifs ont été proposés pour relier les variables de réponse (aw, différence de couleur, perte en PT et durée totale de traitement) aux paramètres opératoires des deux procédés étudiés. Cependant, la perte en AA décroit linéairement avec la durée de DII. Une optimisation multicritères en utilisant la méthodologie des surfaces de réponse (MSR) a été proposée (pertes minimales en PT et en AA, durée totale du traitement et différence de couleur réduites et une aw inférieure à 0,6) pour la combinaison DII/séchage. Les conditions optimales sont : solution osmotique à 28°C et 25°Brix, une durée de DII de 30 min et un séchage convectif à 60 °C. Par ailleurs, les effets de la température (30, 45 et 60 °C) et de l'imprégnation en saccharose par DII (10 et 65 min, 70°Brix, 30 °C) sur les isothermes de désorption et sur la température de transition vitreuse (Tg) de morceaux de poires, de pommes et d'abricots ont été déterminés. L'imprégnation en saccharose du tissu végétal atténue l'influence de la température sur sa capacité de sorption. Elle engendre un effet dépresseur de l'activité de l'eau et une augmentation de l'hygroscopicité de la poire, la pomme et l'abricot à température élevée. Les isothermes de désorption des abricots frais et enrichis en saccharose présentent un croisement des courbes marquant l'inversement de l'effet de la température sur les isothermes. La Tg dépend de la température, de la teneur en saccharose et de la teneur en eau des fruits. Pour une teneur en eau constante, l'augmentation de la température et la durée de DII se traduisent par l'augmentation de la Tg. Les digrammes de phase (Tg=f(X) et Tg=f(aw)) des fruits ont été établis à 30, 45 et 60°C et les teneurs en eau critiques ainsi que les activités d'eau critiques ont été déterminées. Une teneur en eau en fin de séchage inférieure ou égale à 0,02 g/g M.S. est recommandée pour l'obtention de morceaux de fruit stables aux niveaux microbiologique, physicochimique et rhéologique.

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Background: Lifestyle and environmental factors are known to contribute to allergic disease development, especially very early in life. However, the link between diet composition and allergic outcomes remains unclear. Methods: In the present population-based cohort study we evaluated the dietary intake of 10-year-old children and analyses were performed with particular focus on atopic dermatitis or food allergy, allergic diseases known to be affected by dietary allergens. Dietary intake was assessed via semi-quantitative food frequency questionnaires. Based on these data, individual nutrient intake as well as children’s Dietary Inflammatory Index (C-DIITM) scores were calculated. Information about atopic manifestations during the first 10 years of life and confounding factors were obtained from standardized questionnaires during pregnancy and annually thereafter. Results: Analyses from confounder-adjusted logistic regression models (n = 211) revealed that having atopic outcomes was associated with having a pro-inflammatory pattern at the age of 10 years: OR = 2.22 (95% CI: 1.14–4.31) for children with atopic dermatitis and OR = 3.82 (95% CI: 1.47–9.93) for children with food allergy in the first 10 years of life Conclusion: A pro-inflammatory dietary pattern might worsen the atopic outcome and reduce the buffering capacity of the individual against harmful environmental exposures or triggers. For pediatricians it is recommended to test for the individual tolerance of allergenic foods and to increase the nutrient density of tolerable food items to avoid undesirable effects of eating a pro-inflammatory diet.

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