Introduction : l’estimation du délai post mortem (délai entre la découverte d’un cadavre et le moment du décès) est un élément important dans une enquête de police. Cette estimation est difficile lorsque le corps retrouvé est à l’état de squelette. Il existe peu d’outil pour effectuer cela.Ce travail s’inscrit dans la volonté d’élaborer des méthodes d’estimation de l’intervalle post mortem sur des restes osseux. Cette thèse s’attache à apporter des données nouvelles à l’aide de la micro-imagerie en taphonomie osseuse. Plus particulièrement, nous tentons de mettre en évidence les interactions entre l’os humain post mortem et son environnement.Matériels et méthodes : Des os humains issus de plusieurs dons du corps à la science ont été étudiés au micro-scanner. Ces os ont été conservés prospectivement pendant des périodes connues de temps connues. Les os ont été examinés au décours d’une conservation dans un environnement contrôlé et stable en température et en hygrométrie. Quatre axes d’expérimentation ont été retenus.Un premier axe de travail a porté sur la mesure de la précision du micro-scanner lors de mesures répétées. Ce travail a été réalisé sur des fragments de voûtes crâniennes et des phalanges.Un deuxième axe de travail a été réalisé sur l’impact du mode de conservation initiale de l’échantillon. Nous avons comparé l’évolution architecturale au micro-scanner de fragments de voûte crânienne conservés dans du formol à 10% ou en congélation à -20°C. Chaque échantillon a été conservé pendant 12 mois.Un troisième axe de travail s’est attaché à décrire l’évolution micro-scannographique de fragments osseux conservés en milieu standard sur diverse période (fragments de voûte crânienne sur 4 semaines et 10 semaines - fragments de côtes sur 6 et 36 mois).Résultats : Il a été mis en évidence que les acquisitions faites au micro-scanner sont précises et reproductibles.Nous avons montré qu’il existe de nombreuses variations architecturales lors de la mise en conservation d’os en milieu formolé ou en congélation. Cela montre l’importance du travail sur os frais dans un contexte taphonomique.Il a été mis en évidence des modifications architecturales significatives lors de la conservation d’os en milieu dit standard et contrôlé. Ces modifications surviennent dès les deux premières semaines de conservations pour les fragments de voûtes et sont également observées après 6 et 36 mois de conservation pour les fragments de côtes.Discussion et conclusion : Ce travail a permis de mettre en évidence l’intérêt que représente la micro-imagerie pour l’étude de l’architecture osseuse. Il s’agit d’une technologie précise et non destructrice de l’échantillon. L’apport du micro-scanner réside dans la capacité d’analyse architecturale de volumes importants. Nos résultats confirment l’influence du milieu de conservation et du temps sur le substrat osseux. Des modifications architecturales sont déjà observables après des temps de conservation variables (de quelques semaines plusieurs mois). Ces délais sont très courts au regard du délai de prescription en matière pénale et de la taphonomie en archéologie. Ces résultats méritent d’être confrontés à des données sur un plus grand nombre d’individus, sur des durées de conservation plus longues et avec de nombreux milieux de conservation. / Introduction: Estimating post-mortem delay (the time between the discovery of a dead body and the time of death) is an important element in a police investigation. This estimate is difficult when the body found is in the skeleton state. There is little tool to do this.This work is part of the desire to develop methods for estimating the post mortem interval on bone remains. This thesis focuses on providing new data using micro-imaging in bone taphonomy. In particular, we try to highlight the interactions between post mortem human bone and its environment.Materials and methods: Human bones from several body donations to science were studied by micro-scanning. These bones have been conserved prospectively for known periods of time. The bones were examined during conservation in a controlled environment and stable in temperature and hygrometry. Four axes of experimentation were retained.A first line of work focused on measuring the precision of the micro-scanner during repeated measurements. This work was done on fragments of cranial vaults and phalanges.A second line of work was carried out on the impact of the initial mode of preservation of the sample. We compared the architectural evolution with micro-scanning of cranial vault fragments preserved in 10% formalin or freezing at -20 ° C. Each sample was kept for 12 months.A third line of work focused on describing the microCT evolution of bone fragments preserved in standard medium over various periods (cranial vault fragments over 4 weeks and 10 weeks - rib fragments over 6 and 36 months).Results: It has been shown that micro-scanner acquisitions are accurate and reproducible.We have shown that there are many architectural variations in the storage of bone in formaldehyde or freezing. This shows the importance of fresh bone work in a taphonomic context.Significant architectural modifications have been demonstrated during bone conservation in a standard and controlled environment. These changes occur as early as the first two weeks of storage for the vault fragments and are also observed after 6 and 36 months of storage for the rib fragments.Discussion and conclusion: This work has made it possible to highlight the interest that micro-imaging represents for the study of bone architecture. This is a precise and non-destructive technology of the sample. The contribution of the micro-scanner lies in the capacity of architectural analysis of large volumes. Our results confirm the influence of conservation medium and time on the bone substrate. Architectural modifications are already observable after variable conservation times (from a few weeks to several months). These delays are very short with regard to the limitation period in criminal cases and taphonomy in archeology. These results deserve to be confronted with data on a larger number of individuals, longer storage periods, and many conservation environments.

L’asthme se caractérise par une hyperréactivité, une inflammation et un remodelage bronchique. Les travaux exposés dans cette thèse ont permis, grâce à une approche transversale et multidisciplinaire basée sur l’étude physiopathologique de l’inflammation et du remodelage bronchique dans l’asthme, (i) de préciser l’intérêt de la mesure du NO exhalé chez l’asthmatique contrôlé, (ii) de déterminer la faisabilité du micro-scanner pour imager in vivo le remodelage bronchique grâce à la mesure non invasive de la densité péri-bronchique normalisée, et (iii) d’analyser le rôle de la chitinase YKL-40 dans la genèse du remodelage musculaire lisse. / Asthma is characterized by bronchial hyperresponsiveness, inflammation and remodelling. We used a translational and multidisciplinary approach to (i) clarify the interest of measuring exhaled NO in controlled asthmatics, (ii) determine the interest of micro-computed tomography for assessing bronchial remodelling in vivo by non-invasive measurement of the normalized peribronchial attenuation, and (iii) analyze the role of chitinase YKL-40 in smooth muscle remodelling.

Cette thèse décrit le design, la simulation et la fabrication d’une matrice 4x4 de micro-miroirs actionnée verticalement et munie d’un capteur de position. Le micro-scanneur vertical a pour vocation à être intégré au sein d’un micro-interféromètre de Mirau de type matriciel, réalisé àbase de composants micro-optiques fabriqués grâce à des méthodes collectives. Le mouvement du micro-scanneur, développé dans cette thèse, génère un signal de référence utilisé pour l’implémentation de l’interférométrie à modulation de phase dans un système de tomographie par cohérence optique (OCT). Dans un premier temps, la thèse introduit le besoin d’un système d’imagerie adapté pour la détection précoce des cancers de la peau et établit les spécifications optiques requises par cette application. A partir de ces spécifications, le design du système OCT basé sur le micro-interféromètre de Mirau est présenté. En parallèle, l’état de l’art des technologies de micro-actionnement est décrit et un actionnement électrostatique à base de peignes interdigités est choisi pour actionner et lire la position de la matrice de micro-miroirs. En effet ce type d’actionnement bénéficie d’une bonne compatibilité avec le design du micro-interféromètre de Mirau. Dans un second temps, le cœur de la thèse expose le développement du micro-scanneur vertical, c.à.d le design et les simulations ainsi que la fabrication et la caractérisation. / This thesis describes the design, simulation and fabrication of a vertically actuated 4x4 array ofmicromirrors with embedded position sensing function. The vertical microscanner is meant to beintegrated within an array-type Mirau microinterferometer realized with optical microcomponentsfabricated using collective techniques. The microscanner, developed in this thesis, provides areference signal that is used for the implementation of phase modulation interferometery in an opticalcoherence tomography (OCT) system. This thesis first introduces the need for adapted imagingsystems for the early diagnosis of skin cancer and establishes the optical specifications requiredby this specific application. Based on these specifications, the design of the OCT system based onthe Mirau microinterferometer is presented. In parallel, the state of the art of the microactuationtechnologies is discussed and comb drive electrostatic actuation is chosen, for its compatibilitywith the design of the Mirau microinterferometer, to actuate and sense the position of the array ofmicromirrors. Then, the core of the thesis deals with the development of the vertical microscanner,i.e. its design and simulations, its fabrication and its characterization.

La microscopie multiphotonique est un outil essentiel d’investigation en biologie cellulaire et tissulaire. Son extension à l’endoscopie est l’objet d’intenses efforts de recherche pour des applications en neurosciences (imagerie cérébrale du petit animal) ou en clinique (diagnostic précoce, aide à la biopsie). Ce manuscrit porte sur le développement d’un endomicroscope multiphotonique présentant des performances inédites. Ce dispositif est alimenté par un oscillateur titane-saphir standard. Vient ensuite un module de pré-compensation des distorsions linéaires et non linéaires se produisant dans la fibre endoscopique. Ce module permet d’obtenir des impulsions compressées de 39 fs à la sortie d’une fibre microstructurée air-silice innovante à double gaine de 5 mètres de long qui est optimisée pour l’excitation multiphotonique (cœur central de 3,4 µm à maintien de polarisation) et la collection du signal produit par les cibles biologiques. A l’extrémité de la fibre, on trouve une sonde endoscopique, de 2,2 mm de diamètre pour 37 mm de long, composée d’un micro-scanner à fibre optique et d’un micro-objectif achromatique de distance de travail supérieure à 400 µm. La résolution spatiale de l’appareil vaut 0,83 µm et l’acquisition se fait en simultané sur deux canaux spectraux à 8 images/s. L’appareil a permis l’enregistrement d’images in vivo sans marquage des tubules et de la capsule rénale, respectivement par fluorescence à deux photons des flavines et par génération de second harmonique du collagène, avec 30 mW sur les tissus et jusqu’à 300 µm sous la surface de l’organe. / Multiphoton microscopy is an essential investigative tool in cell and tissue biology. Its extension to endoscopy is the subject of intensive research for applications in neuroscience (brain imaging of small animals) or clinical (early diagnosis, help for biopsy). This manuscript focuses on the development of an endomicroscope with multiphoton unprecedented performance. This device is powered by a standard titanium-sapphire oscillator. Then comes a pre-compensation module of linear and nonlinear distortions occurring in the endoscopic fiber. This module provides compressed pulses of 39 fs at the direct output of 5 meters long innovative double-clad air-silica microstructured fiber which is optimized for multiphoton excitation (polarization maintaining central core of 3.4 µm) and the collection of the signal produced by biological targets. At the end of the fiber, there is an endoscopic probe, 2.2 mm in diameter and 37 mm long, composed of a micro fiber scanning system and an achromatic micro-objective with a working distance greater than 400 µm. The spatial resolution of the device is 0.83 µm and the acquisition is done simultaneously on two spectral channels at 8 frames/s. The device has recorded in vivo images without label of the tubules and the renal capsule, respectively by two-photon excitation fluorescence of flavins and second harmonic generation of collagen, with 30 mW on the tissues and 300 µm below the surface of the organ.

La Dysplasie Ectodermique Hypohidrotique liée à l'X (DEX) est une maladie génétique liée à une mutation du gène EDA. Le phénotype exprimé par le modèle murin Tabby est l'équivalent de celui observé dans l'espèce humaine et présente des anomalies dentaires, cranio-faciales, vertébrales et des défauts de trabéculation osseuse. Dans ce contexte, une cartographie de ces anomalies chez le mutant Tabby était nécessaire et l'analyse de l’impact de la mutation Eda/Ta sur la croissance du squelette crânien et post-crânien a été étudiée. Un suivi longitudinal d'une cohorte d'individus murin Tabby (5 mâles hémizygotes EdaTa/Y, 6 femelles hétérozygotes EdaTa/+) et sauvages (n=12) a été réalisé à partir d’une succession d’acquisitions TDM pendant plus de 2 ans. L'observation des profils de croissance et de leurs paramètres a montré des anomalies de croissance du complexe crânio-facial, de la base du crâne (hypo-développement crânien) et un déficit de croissance relatif des os longs (fémur et humérus) chez les souris hémizygotes EdaTa/Y. Ces résultats mettent pour la première fois en évidence des anomalies de développement des os longs et confirment le rôle d’EDA-A dans la formation normale du squelette. Ces données constituent un pré-requis essentiel pour tester l’efficacité de tentatives de réversion phénotypique à partir de protéines recombinantes. / X-linked Hypohidrotic Ectodermal Dysplasia (XLHED) is a genetic disorder due to a mutation of the EDA gene. The phenotype expressed by Tabby mice, murine model of XLHED, is equivalent to that observed in humans including dental anomalies, craniofacial and vertebral trabecular bone defects. In this context, a mapping of these anomalies in Tabby mice was necessary and the impact of the EdaTa mutation on cranial and post -cranial skeletal growth was studied. A 2 years (112 weeks) μCT follow-up of Tabby mice (5 hemizygous males EdaTa/Y, 6 heterozygous females EdaTa/+) and Wild Type group (n = 12) hasbeen performed. The observation of growth patterns and parameters showed a relative cranial hypodevelopment, abnormal growth of the craniofacial complex and a relative hypo-development of appendicular skeleton (femur and humerus) in Tabby mice. These results allowed for the first time to highlight appendicular developmental abnormalities, confirming the role of EDA-A in the normal formation of the skeleton. While enriching the phenotypic picture of this syndrome, in a therapeuticperspective, all of these data are an essential prerequisite to test the effectiveness of attempts to phenotypic reversion from recombinant proteins.