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

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal.

L'objectif de cette thèse est de synthétiser de nouveaux monomères éthers vinyliques porteurs de groupements phosphonate, dans le but d'étudier leur efficacité comme retardateurs de flamme. Les produits phosphorés s'avèrent de bonnes alternatives aux retardateurs de flamme halogénés, qui présentent des problèmes environnementaux. Dans un premier temps, nous avons réalisé la synthèse des éthers vinyliques phosphonés par transéthérification de l'éthylvinyl éther en présence d'alcools phosphonés. Ensuite, nous avons choisi la copolymérisation radicalaire (A/D) afin de préparer des copolymères à base d'éthers vinyliques phosphonés et de différents accepteurs. Des études cinétiques par Infra-Rouge en temps réel et plusieurs méthodes d'analyses ont été effectuées afin de caractériser ces copolymères. Dans un second temps, nous avons réalisé des cinétiques de photocopolymérisation radicalaire du 2-vinyloxyéthylphosphonate de diméthyle avec une série de monomères accepteurs, par exemple, les maléimides avec qui ce monomère forme des complexes forts. La photopolymérisation cationique a aussi été réalisée et offre de meilleurs résultats que la photopolymérisation radicalaire. Un bilan de tous les polymères phosphonés a été réalisé dans le but de tester leurs performances en tant que retardateurs de flamme. Les caractérisations thermogravimétriques et microcalorimétriques de ces copolymères ont montré une quantité importante de résidus et des valeurs de chaleur dégagée encourageantes en vue d'une utilisation de ceux-ci en tant que retardateurs de flamme. / The aim of this work is the synthesis of new vinyl ethers monomers bearing phosphonate groups, in order to study their efficiency as flame retardants. Phosphorus products are known to be a good alternative to halogenated flame retardants, which are involved in environmental problems. Initially, the synthesis of phosphonated vinyl ethers was performed by trans-etherification of ethylvinyl ether in the presence of phosphonated alcohols. Then, the radical copolymerization (A/D) was used to prepare copolymers based on phosphonated vinyl ether and various electron-accepting monomers. Kinetic studies by real-time Infrared and several methods of analyzes were used to characterize these copolymers. In a second step, the radical photocopolymerization of 2-dimethylvinyloxyethylphosphonate was led with a series of electron-accepting monomers, for instance maleimides which form strong complexes with vinyl ethers. The cationic photopolymerization of these phosphonated vinyl ethers is also possible and affords better results than radical photopolymerization. An assessment of all phosphonated polymers was performed in order to test their performances as flame retardants. Thermogravimetric and microcalorimetric characterizations showed good amount of released residues showing that these copolymers are good candidates as flame retardants.

L’objectif de la thèse consiste à développer une série des molécules d’architecture en haltère à base de phtalocyanine et à caractère donneur, pour l’élaboration de cellules solaires organiques. Plus particulièrement, les molécules sont des triades entièrement conjuguées, constituées de deux phtalocyanines de zinc séparés par un chromophore rigide de nature variable (un dérivé de benzothiadiazole, d’isoindigo ou de dikétopyrrolopyrrole). Dans ce travail, nous avons cherché à optimiser les modes de synthèse en utilisant différentes réactions de couplages catalysées. Nous avons également cherché à faire varier la nature du cœur et le nombre de chaînes ramifiées périphériques, afin d’étudier leur impact sur les niveaux d’énergie et les propriétés optiques, structurales, de transport de charge et enfin photovoltaïques. / This work reports a series of dumbbell-shaped molecules based on phthalocyanine with an electro-donating character, to be used in organic solar cells. More particularly, the molecules are fully-conjugated triads, made of two zinc phthalocyanine fragments separated by a rigid central dye of different nature (derivative of benzothiadiazole, isoindigo or diketopyrrolopyrrole). The synthesis of the materials was optimized by varying the type of the cross-coupling reactions. The properties of the molecules (absorption, energy levels, structure, charge transport and photovoltaic) were investigated as function of the nature of the central dye and the peripheral ramified chains on the phthalocyanine fragments.

La pénurie de greffons rénaux a conduit à élargir les prélèvements aux donneurs décédés après mort encéphalique (DME) à critères élargis et aux donneurs décédés après arrêt circulatoire (DDAC). Ces organes sont à risque d'être non greffés ou de présenter des non reprises de fonction primaire et une durée de vie plus limitée. Ces greffons souffrent des mécanismes d'ischémie-reperfusion inhérents au processus de prélèvement-conservation-greffe. Ces donneurs sont soumis à des phénomènes physiopathologiques qui leur sont propres et dont la compréhension pourrait ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques. Un modèle porcin de DME a permis d'établir que la cinétique de passage en mort encéphalique impacte sur la reprise de fonction primaire (RFP) par le biais de la réponse au stress oxydant (voie de SIRT1, PGC1-α, NRF2). La balance NRF2-mTOR pourrait également influencer la genèse de lésions. Le préconditionnement par un analogue de la spermidine améliore les RFP par diminution du stress oxydant, stimulation de PGC1-α et stimulation de l'autophagie par mTOR. Un modèle porcin de DDAC a permis d'établir que le reconditionnement par circulation régionale normothermique passe par la stimulation de l'érythropoïèse et de l'angiogenèse via HIF1-α, de eNOS et de la thrombomoduline avec un temps optimal de 4h. Au-delà une activation de la coagulation par la libération de TF induit une inflammation par stimulation des protease activating receptors. L'utilisation d'une molécule anti-IIa et anti-Xa durant la conservation permet d'améliorer les suites de greffe. La compréhension des principes physiopathologiques propres aux donneurs permet de mettre place des reconditionnements innovants. / The shortage of kidney transplants has led to the expansion of organ procurement to include donors who died after brain death (DBD) with expanded criteria and donors who died after circulatory arrest (DCD). These organs are at risk of not being transplanted or of delayed primary function and a more limited lifespan. These grafts suffer from the ischemia-reperfusion mechanisms inherent in the harvesting, preservation and transplantation process. These donors are subjected to physiopathological phenomena specific to them, the understanding of which could open up new therapeutic pathways. A porcine model of DBD has established that the speed of brain-death occurrence impacts primary graft function (PGR) through oxidative stress response (SIRT1 pathway, PGC1-α, NRF2). The NRF2-mTOR balance could also influence the genesis of graft injury. Preconditioning with a spermidine analogue improves PGR by reducing oxidative stress, stimulating PGC1-α and stimulating autophagy with mTOR. A porcine model of DCD has established that normothermic regional perfusion reconditioning involves stimulating erythropoiesis and angiogenesis via HIF1-α, eNOS and thrombomodulin with an optimal time of 4 hours. Beyond this, an activation of coagulation by the release of TF induces inflammation by stimulating protease activating receptors. The use of an anti-IIa and anti-Xa molecule during storage improves transplant outcomes. Understanding the pathophysiological principles specific to donors allows to implement innovative reconditioning.

Le domaine de la chimie supramoléculaire s'est récemment étendu à la construction d'édifices associant un mouvement moléculaire lors du processus de reconnaissance supramoléculaire. Une attention toute particulière est portée sur des architectures dynamiques au sein desquelles la complexation est contrôlée par un stimulus externe. Ces systèmes présentent un fort potentiel pour l'électronique moléculaire avec la mise au point de véritables machines moléculaires. Dans ce contexte, la reconnaissance de molécules neutres constitue un objectif difficile à atteindre à cause du faible choix d'interactions hôte-invité. Pour relever ce défi, nous avons synthétisé des structures originales de type clips moléculaires construits autour de plates-formes plus ou moins flexibles et des parois enrichies en électrons utilisant le donneur tétrathiafulvalène (TTF). Nous présentons dans ce manuscrit les différentes stratégies envisagées pour la synthèse de ces pinces portant des unités électroactives et les résultats obtenus pour la reconnaissance d'espèces invitées électrodéficientes plane (TCNQ-F4) ou tridimensionnelle (fullerène C60) favorisées par les interactions de type donneur-accepteur.

Mémoire numérisé par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Université de Montréal

Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune chronique fréquente au cours l'enfance qui résulte de la destruction des cellules ß des îlots de Langerhans produisant l'insuline (seule hormone régulant la glycémie).Contrairement à l'administration d'insuline exogène, la greffe d'îlots pancréatiques restaure une production endogène d'insuline et prévient ainsi plus efficacement la morbi-mortalité résultant du diabète.Malheureusement, la fonction des îlots greffés diminue avec le temps du fait de la réponse alloimmune qui se développe contre les molécules HLA spécifiques du donneur. Le système immunitaire adaptatif du receveur peut détruire les îlots allogéniques par deux mécanismes: le rejet cellulaire impliquant les lymphocytes T cytotoxiques et le rejet humoral (RH) impliquant les anticorps anti-donneur (ASD).Alors qu'en transplantation d'organe, le RH est reconnu comme la principale cause de perte des organes, son rôle dans la greffe d'îlots est encore mal défini.Notre objectif est de: i) caractériser la réponse humorale allo-spécifique après greffe d'îlots, et ii) déterminer l'impact des ASD sur la fonction du greffon.Notre travail confirme que la greffe d'îlots est un évènement immunisant pour les receveurs. Le risque de développer des ASD augmente après réduction/arrêt des immunosuppresseurs. Cependant, à l'inverse de la transplantation d'organe, les ASD n'ont pas d'effet délétère sur la survie du greffon en clinique. En utilisant des modèles murins, nous démontrons que les îlots allogéniques sont résistants au RH alors que les ASD peuvent détruire les cellules ß in vitro. Cette résistance au RH s'explique par la combinaison i) d'une séquestration vasculaire des ASD, qui ne peuvent pas accéder aux cellules ß allogéniques in vivo et ii) le fait que contrairement à la vascularisation des organes transplantés qui provient du donneur, celle des îlots greffés provient du receveur / Type 1 diabetes, the most prevalent chronic diseases of childhood, is caused by an autoimmune-mediated destruction of pancreatic insulin-producing ß cells, the unique cells responsible for glucose level regulation.In contrast to exogenous insulin administration, pancreatic islet grafting restores endogenous secretion, which more efficiently prevents secondary end-organ complications and life-threatening events.Unfortunately, islet graft function decreases over time due to alloimmune response that developed against donor-specific HLA molecules. Recipient’s adaptive immune system can destroy allogeneic islets through two distinct mechanisms: cellular rejection by cytotoxic T-cells and antibody-mediated rejection (AMR). Donor-specific anti-HLA antibodies (DSA) are increasingly recognized as the prime cause of solid organ transplant failure, but the impact of the humoral alloimmune response of recipient on islet graft remains ill defined.Our thesis aimed at: i) characterizing the humoral alloimmune response of islet graft recipients, and ii) determining the impact of DSA on islet graft.Our work confirms that islet grafting is an HLA sensitizing event for recipients. The risk of DSA generation increases with the reduction/discontinuation of immunosuppressive drugs. However, in contrast with solid organ transplantation, DSA did not negatively impact graft survival in the clinic. Using a combination of murine models, we demonstrate that allogeneic islets are indeed resistant to AMR despite the fact that DSA can destroy islet cells in vitro. The resistance of allogeneic islets to AMR is explained by the combination of i) vascular sequestration of DSA, which are unable to access the allogeneic ß cells in vivo and ii) the fact that unlike vascularization of transplanted organs (that comes from the donor), islet graft vascularization develops from the recipient

Le principal frein au développement de la transplantation hépatique à donneur vivant est le risque de complication et de décès encourus par le donneur. Nous proposons une préparation du donneur par la réalisation d'un rétrécissement (sténose) de 20% de la veine d'un coté de son foie afin de faire grossir ce dernier sans altérer la viabilité du futur greffon. Pour cela, sur 32 porcs, nous avons recherché la plus petite sténose capable de déclencher le maintien du débit portal et étudié les déclenchements de la prolifération cellulaire et de l'atrophie. Des scanners associés à des scintigraphies hépatobiliaires à la mebrofénine ont été réalisés afin d'étudier les changements morphologiques et fonctionnels du foie. Nous démontrons que la sténose de 20% d'un coté du foie déclenche la régénération hépatique de l'autre coté et permet le gain d'une masse hépatique fonctionnelle. Conclusion : Notre pré-conditionnement est capable de préparer le foie d'un patient à l'hépatectomie majeure. / The main hindrance in promoting living donor liver transplantation remains the morbidity and mortality risk for the donor. We propose the realization of a 20% stenosis of the left portal vein (LPV) in order to induce an increase of the functional liver mass without altering the viability of the future graft.Materials and Methods: Thirty-two pigs were included in this program. The hemodynamic study identified the smallest stenosis capable of triggering mechanisms of maintenance of the hepatic blood flow. Cell proliferation and atrophy were studied. Scanners associated with Mebrofenin hepatobiliary scintigraphy were performed to study the morphological and functional changes of the liver.Results: A 20% LPV stenosis trigger liver regeneration in the contralateral lobe inducing a gain in hepatic functional hepatic mass.Conclusion: A 20% LPV stenosis is the effective preconditioning in order to get the remnant liver of living donor ready to take on graft harvesting.

Ce travail a pour but de comprendre les effets de deux principaux défauts liés à l’oxygène, les complexes bore-oxygène et les donneurs thermiques, sur les propriétés électriques et photovoltaïques du silicium. Plus particulièrement, les interactions des impuretés isovalentes, connues pour modifier la distribution spatiale de l’oxygène, avec ces défauts ont été étudiées. Deux protocoles expérimentaux ont d’abord été développés pour évaluer la dégradation de la durée de vie des porteurs de charge sous éclairement dans le silicium riche en fer. Ensuite, il a été mis en évidence que l’introduction de germanium et d’étain en très grande quantité dans le silicium n’influence pas de façon significative le rendement de conversion des cellules. Cependant, contrairement à ce qui a été récemment avancé dans la littérature, aucune limitation due au co-dopage au germanium ou à l’étain de la dégradation sous éclairement des performances photovoltaïques n’a été observée. Par contre, il a été montré que le carbone entraîne un ralentissement de la dégradation due aux complexes bore-oxygène. Egalement, contrairement à l’étain qui n’influence pas la génération des donneurs thermiques, le germanium conduit à un ralentissement de la formation de ces défauts. Une expression empirique a été proposée pour rendre compte de cet effet, et ce pour une large gamme de teneurs en germanium. Enfin, dans le silicium très dopé et très compensé, la génération des donneurs thermiques est identique au cas du silicium standard. Ceci constitue un résultat marquant puisqu’il permet de valider par l’expérience le fait que la formation des donneurs thermiques est limitée par la teneur en électrons. / This study aims at understanding the effects of two main defects related to oxygen, the boron-oxygen complexes (responsible for light-induced degradation of the carrier lifetime) and the thermal donors (among other things, responsible for variations of the conductivity), on the electric and photovoltaic properties of silicon. More precisely, the interactions of isovalent impurities, known for modifying the oxygen spatial distribution, with these defects were studied. Two experimental protocols were first developed to evaluate the light-induced degradation of the carrier lifetime in iron-rich silicon. Then, the introduction in silicon of germanium and tin in high quantity were shown not to significantly influence the conversion efficiency of the cells. However, contrary to recent studies from the literature, no reduction due to germanium co-doping or to tin co-doping of the light-induced degradation of the photovoltaic performances was observed. However carbon was shown to lead to a slowdown of the degradation due to boron-oxygen complexes. Moreover contrary to tin which has no influence on the thermal donor generation, germanium slows down their formation. An empirical expression has been proposed to take into account this effect for a large range of germanium concentrations. Eventually in highly doped and compensated silicon, the thermal donor generation is identical as in conventional silicon, which experimentally confirms that the thermal donor formation is limited by the electron density.