Thèse (Ph. D.)--Université Laval, 2004. / Titre de l'écran-titre (visionné le 12 juillet 2005). Bibliogr.

Ces dernières années, de nouvelles règlementations concernant la protection environnementale ont vu le jour, notamment avec la Directive Cadre sur l'Eau proposée en 2000. Celle-ci impose des normes de plus en plus contraignantes sur les rejets des systèmes d'assainissement dans les milieux récepteurs. Ces rejets sont d'autant plus conséquents que les évènements pluvieux sont plus intenses, causes du changement climatique, et que la population augmente comme le souligne le Plan National Santé Environnement (2009-2013). Le test de la Demande Biologique en Oxygène (DBO) est à ce jour le plus largement utilisé pour répondre à ces normes. Cependant, sa durée de réalisation ne permet pas aux gestionnaires de systèmes d'assainissement d'anticiper les pics de pollution, et de rétroagir sur le procédé d'assainissement avant déversement dans le milieu récepteur. De plus, ce test normalisé utilise un inoculum bactérien, issu de l'environnement, contenant différentes souches dont la diversité et la concentration est inconnue. Ceci ne permet pas, alors, d'avoir une bonne reproductibilité sur la mesure de la DBO. C'est donc dans ce contexte de protection environnementale que le projet BIOGUARD, issu d'une entente entre la recherche académique et les industriels du domaine, se positionne. Dans le cadre de ces travaux de thèse, nous avons développé des outils et méthodes permettant de réduire à la fois le volume d'échantillon utilisé pour la mesure par une approche d'intégration microsystème, et à la fois la durée de l'analyse par une optimisation du processus de biodégradation par les bactéries, et par une approche de modélisation mathématique. Deux types de capteurs optiques ont été utilisés, le premier permettant de mesurer l'oxygène dissous, et le second permettant de mesurer l'activité bactérienne. Ces deux capteurs ont été intégrés dans des dispositifs microfluidiques en technologie verre-PDMS, qui est une technologie tout à fait adapté à ce type de recherche du fait de sa biocompatibilité, de sa simplicité de mise en œuvre et de sa grande adaptabilité. L'une des innovations de ce projet est de proposer un biocapteur combinant les réponses de plusieurs souches bactériennes spécifiquement choisies afin d'augmenter la précision et la reproductibilité de la mesure. Lors de nos expériences, cependant, une seule souche bactérienne sera utilisée. Une étude des facteurs d'influence a été mené afin d'observer les changements du comportement bactérien. Avec les résultats expérimentaux obtenus, nous avons tenté d'expliquer ces changements par une approche mathématique, en utilisant des modèles théoriques de croissance bactérienne, dans le but de prédire la valeur de la DBO. Enfin, un prototype macro-fluidique, basé sur une seule souche bactérienne, réutilisable et automatique a également été développé dans le but de proposer une architecture fluidique simple que l'on pourrait alors dupliquer pour l'utilisation de la totalité des souches prévues dans le projet. / In recent years, new regulations concerning environmental protection have emerged, particularly with the Water Framework Directive proposed in 2000. It imposes standards more restrictive on discharges from wastewater systems in receiving environments. These discharges are even more consistent than the rainfall events are more intense, causes of climate change, and population increases as outlined in the Plan National Santé Environnement (2009-2013). The test of the Biological Oxygen Demand (BOD) is to date the most widely used to meet these standards. However, its achievement time does not allow managers sewerage systems to anticipate pollution peaks, and to retroact on the purification process prior to discharge into receiving environment. In addition, this standardized test uses a bacterial inoculum from the environment, containing different strains with the diversity and concentration is unknown. This does not, then, to have a good reproducibility of the measurement of the BOD. It is in this environmental protection context that the BIOGUARD project, result of an agreement between academic and industrial research in the field, is positioned. As part of these thesis works, we developed tools and methods to reduce both the volume of sample used for the measurement with a micro-integration approach, and both the duration of the analysis by an optimization of the biodegradation process by bacteria, and by mathematical modeling approach. Two types of optical sensors have been used, the first for measuring dissolved oxygen, and the second to measure the bacterial activity. Both sensors have been integrated into microfluidic devices in PDMS-glass technology, a technology perfectly suited to this type of research because of its biocompatibility, its simplicity of implementation and its great adaptability. One of the innovations of this project is to provide a biosensor combining responses to several bacterial strains specifically selected to increase the accuracy and reproducibility of the measurement. In our experiments, however, a single bacterial strain is used. A study of influencing factors was conducted to observe changes in bacterial behavior. With the experimental results, we have tried to explain these changes by a mathematical approach, using theoretical models of bacterial growth, in order to predict the value of BOD. Finally, a macro-fluidic prototype, based on a single bacterial strain, reusable and automatic was also developed to provide a simple fluidic architecture that could be duplicated for use with all strains included in the project.

L'épuisement progressif des ressources fossiles a entrainé ces dernières années un transfert d'intérêt des matériaux synthétiques vers les matériaux issus de ressources renouvelables. Ces derniers peuvent être élaborés à partir de polymères et/ou de synthons présents dans la biomasse. Dans ce contexte, la synthèse de nouveaux biomatériaux à base de poly(3-hydroxyalcanoate)s (PHAs) et d'isosorbide a été réalisée. L'obtention d'architectures linéaires et réticulées a permis d'obtenir des propriétés diversifiées. Dans un premier temps, nous avons préparé des unités fonctionnalisées, appelées briques élémentaires réactives, à base de PHAs et d'isosorbide. Des oligomères de PHAs téléchéliques fonctionnalisés diols, dihydroxy-acides, diallyls, di-triethoxysilanes ou encore diepoxys ont été produits en utilisant l'activation micro-ondes. Parallèlement, des dérivés d'isosorbide fonctionnalisés diallyls, diepoxys et di-triethoxysilanes ont été synthétisés via des réactions de chimie organique comme la condensation d'isocyanate ou la synthèse de Williamson. Dans un second temps, ces briques élémentaires ont été combinées pour former des structures originales dotées de propriétés novatrices. La synthèse de copolymères linéaires P(HBHV-co-isosorbide) a permis l'augmentation de la température de transition vitreuse (Tg) des PHAs jusqu'à 34°C. Plusieurs types d'architectures réticulées ont également été obtenues. Des réseaux hybrides à base de PHA et/ou d'isosorbide possédant une stabilité thermique jusqu'à 360 °C ont été synthétisés par voie sol-gel. La synthèse de réseaux organiques a permis l'élaboration d'un film polyether-co-polyester PHA/isosorbide partiellement dégradable. L'étude se termine par la synthèse par voie thiol-ène de revêtements antibactériens à base d'isosorbide; elle confirme que la synthèse de nouveaux matériaux fonctionnels peut s'envisager grâce à l'exploitation des bioressources / The progressive exhaustion of the fossil resources has entrainé these last years a transfer of interest of the synthetic materials towards materials stemming from renewable resources. The latter can be developed from polymers and/or from synthons presents in the biomass. In this context, the synthesis of new biomaterials with poly (3-hydroxyalcanoate ( PHAs) and of isosorbide was realized. The obtaining of linear architectures and réticulées allowed to obtain diversified properties. At first, we prepared fonctionnalisées units, called elementary reactive bricks, with PHAs and with isosorbide. Oligomères of PHAs téléchéliques fonctionnalisés diols, dihydroxy-acid, diallyls, di-triethoxysilanes or still diepoxys was produced

L’Europe et, en particulier, la France ont engagé une politique de transition énergétique, consistant à diminuer de 20 % les émissions de gaz à effet de serre, réduire de 20 % la consommation d'énergie et à atteindre 20 % d'énergies renouvelables dans le bouquet énergétique d'ici à 2020. Afin d’atteindre ces objectifs, plusieurs pistes doivent être déployées afin de promouvoir les énergies renouvelables qui sont de nature intermittente. Dans le cadre de ce projet de thèse on propose trois pistes pour contribuer au développement de ces énergies : la première consiste à déterminer la combinaison efficace des sources intermittentes et de sources fiables telle que les combustibles, ainsi que le montant optimal à investir dans les technologies renouvelables intermittentes sachant leur productivité imprévisible et variable. La deuxième piste de recherche consiste à déterminer, à l’aide d’un modèle dynamique, dans quelles circonstances on stocke de l’électricité et dans quelles circonstances on la délivre. Dans ce cadre, on essayera de déterminer un seuil optimal de stockage. La troisième piste consiste à déterminer comment on organise le secteur de l’effacement électrique. on appliquera le même principe que pour les parties précédentes : on a le modèle de base qui est l’intermittence modélisée par la variable aléatoire à laquelle on rajoutera l’effacement électrique. Dans le cadre de la thèse on espère publier trois articles complémentaires, un article sur chaque piste. Le lien entre ces trois pistes sera l’analyse et à la modélisation des différents instruments politiques, qui sont en ce moment en discussion au niveau français. L’objectif de cette analyse sera de faire un classement en fonction de leur capacité à atteindre un état optimal (ou à s’en approcher) sur chaque piste. / L’Europe et, en particulier, la France ont engagé une politique de transition énergétique, consistant à diminuer de 20 % les émissions de gaz à effet de serre, réduire de 20 % la consommation d'énergie et à atteindre 20 % d'énergies renouvelables dans le bouquet énergétique d'ici à 2020. Afin d’atteindre ces objectifs, plusieurs pistes doivent être déployées afin de promouvoir les énergies renouvelables qui sont de nature intermittente. Dans le cadre de ce projet de thèse on propose trois pistes pour contribuer au développement de ces énergies : la première consiste à déterminer la combinaison efficace des sources intermittentes et de sources fiables telle que les combustibles, ainsi que le montant optimal à investir dans les technologies renouvelables intermittentes sachant leur productivité imprévisible et variable. La deuxième piste de recherche consiste à déterminer, à l’aide d’un modèle dynamique, dans quelles circonstances on stocke de l’électricité et dans quelles circonstances on la délivre. Dans ce cadre, on essayera de déterminer un seuil optimal de stockage. La troisième piste consiste à déterminer comment on organise le secteur de l’effacement électrique. on appliquera le même principe que pour les parties précédentes : on a le modèle de base qui est l’intermittence modélisée par la variable aléatoire à laquelle on rajoutera l’effacement électrique. Dans le cadre de la thèse on espère publier trois articles complémentaires, un article sur chaque piste. Le lien entre ces trois pistes sera l’analyse et à la modélisation des différents instruments politiques, qui sont en ce moment en discussion au niveau français. L’objectif de cette analyse sera de faire un classement en fonction de leur capacité à atteindre un état optimal (ou à s’en approcher) sur chaque piste.

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

Le fonctionnement des systèmes cellulaires est largement conditionné par leurs topologies, c'est-à-dire les compartiments (caractérisés chacun par un type) qui les composent et les dispositions relatives les uns par rapport aux autres de ces compartiments. Cependant, on constate généralement une relative faiblesse dans la prise en compte de la topologie dans certains outils à base de règles pour la modélisation des processus biologiques, ces outils intégrant par ailleurs de bonnes capacités de simulation et d'analyse de modèles. Les travaux présentés dans cette thèse proposent une approche de modélisation qui consiste à définir les modèles en considérant d'une part un ensemble de règles génériques traduisant les comportements des types de compartiments en fonction des molécules et d'autre part l'abstraction d'une compartimentation cellulaire par un graphe d'échanges qui donne en particulier les voisinages existant entre les différents compartiments. Ces deux éléments sont couplés, ce qui permet d'obtenir un modèle intermédiaire qui est le résultat de l'instanciation des règles génériques en fonction des contraintes issues du graphe d'échanges. La traduction de ce modèle intermédiaire vers le langage de règles d'un outil cible (choisi entre BIOCHAM et PATHWAY LOGIC) constitue la dernière étape de modélisation et permet d'utiliser les capacités de simulation et d'analyse de modèles de cet outil. / The functioning of cellular systems is widely conditioned by their topology, that is compartments (characterized each by a type) which compose them and the relative position of these compartments with regard to the others. However, we notice generally a relative weakness in the consideration of the topology in certain tools for the rule-based modeling of biological processes, these tools integrating besides good capacities of models simulation and analysis. The works presented in this thesis propose an approach which consists in defining the models by considering on one hand a set of generic rules translating the behavior of the types of compartments according to molecules and on the other hand the abstraction of a cellular compartmentation by an exchanges graph which gives in particular the neighborhood existing between the various compartments. These two elements are coupled, what allows the obtention of an intermediate model which is the result of the instantiation of the generic rules according to the constraints stemming from the exchanges graph. The translation of this intermediate model towards the language of rules of a target tool (chosen between BIOCHAM and PATHWAY LOGIC) constitutes the last stage of the modeling and allows using the capacities of simulation and analysis of the chosen tool.

Texte remanié de: Th. Ph. D.--Cincinnati (Ohio)--The Union Institute, 1994. / Bibliogr. p. 130-153. Glossaire.

Diss.--Tübingen, 2000. / Bibliogr. p. 173-179.

Th. doct.--School of law--New-York University, 1998. Titre de soutenance : Sovereignty and permanent sovereignty as responsability to cooperate. / Bibliogr. p. [347]-388. Index.

Texte remanié de: Th. doct--Muséologie--Paris--Muséum national d'histoire naturelle, 2003. Titre de soutenance : Contribution à l'étude du partenariat école-musée pour une éducation relative à l'environnement, tendances et perspectives de la médiation muséale pour une approche critique des réalités environnementales. / Bibliogr. p. 203-224.