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

Un procédé de traitement de surface avant projection plasma d’alumine, développé pour des substrats en acier C40E, a été étendu à des substrats en nickel. Afin de remplacer l’étape de sablage, une pré-oxydation sous CO2 a été réalisée, ayant pour objectif de créer une couche de protoxyde de nickel avec une épaisseur contrôlée. Cette couche d’oxyde permet d’augmenter significativement l’adhérence du dépôt d’alumine sur le substrat nickel. La formation de cette couche de protoxyde a été suivie par une étude de la cinétique d’oxydation. L'observation des interfaces alumine/nickel au MET a mis en évidence que des relations d'hétéroépitaxie entre le monoxyde de nickel et l’alumine sont à l’origine d'une adhésion chimique forte du dépôt. Cette forte adhérence (environ 105 MPa) a pu être quantifiée à l’aide d’un test de traction modifié (ASTM C633-13), dont le développement a été mis en place pour des échantillons en acier C40E pré-oxydés. / A surface treatment process, developed for C40E steel substrates before alumina plasma spraying, has been extended to nickel substrates. As an alternative to sand blasting, nickel substrates were pre-oxidized under CO2, to create a protoxide nickel layer of controlled thickness. This oxide layer significantly increases the alumina coating adherence on nickel substrates. A kinetic study of nickel oxidation under CO2has been realized, in order to better control the nickel preoxidation. TEM investigations of alumina/nickel interfaces showed a heteroepitaxial growth of alumina on nickel monoxide, which justify the strong alumina coatings adhesion. This high adherence (around 105 MPa) has been measured using a modified tensile test (ASTM C633-13), specifically set up for pre-oxidized steel C40E substrates.

L’évolution des propriétés d’adhérence dépend de la nature de l’adhésion entre le mortier et son support, mais également des conditions environnementales auxquelles l’ouvrage est exposé. Les mortiers de façade sont intrinsèquement soumis au séchage. Ce phénomène tend a priori à réduire la résistance du lien entre les matériaux par la limitation du développement de l’adhésion et par la création de contraintes de traction et de cisaillement.Ces dernières peuvent conduire à la fissuration voire à la désolidarisation du mortier.L’objectif de cette thèse est de comprendre les phénomènes initiateurs de cette fissuration et d’évaluer son impact sur l’adhérence. Le couplage entre hydratation et séchage, le dosage en éther de cellulose et la rugosité du support sont les principaux paramètres étudiés. Les dispositifs expérimentaux développés au cours de ces travaux mises en place révèlent que ces trois paramètres influencent significativement la fissuration des mortiers. Aucun lien clair n’a cependant pu être mis en évidence entre fissuration et adhérence. / The quality of adherence between a coating mortar and its substrate, such as building front wall, depends on environmental conditions. Especially, the restraint of the drying shrinkage of the mortar by the substrate usually results in tensile stresses. This could lead to cracking or even debonding. The main objective of the present PhD dissertation is to study the cracking phenomenon due to restrained drying shrinkage and its impact on the failure of the mortar/substrate system. The interaction between cement hydration and drying, the content of cellulose ether (used as chemical admixture) and the substrate roughness are the main studied parameters. For this purpose, several original experimental devices were developed. In particular, cracking was investigated with digital image correlation. The three studied parameters appeared to influence significantly the adherence and cracking. However, no clear relation between cracking and adherence could be emphasized.

L'assemblage de matériaux par collage pour l'aéronautique est une solution à laquelle les industriels pensent depuis longtemps pour alléger les structures. Cependant, les adhésifs développés de nos jours ne sont pas suffisamment performants pour remplacer les méthodes traditionnelles (rivetage, boulonnage, etc..). Notamment, la température de service limite la performance d'un joint adhésif. Pour élargir l'opérabilité d'un assemblage collé, la première solution proposée a consisté à utiliser deux adhésifs dans un même joint : c'est le concept du joint multi-adhésif. Plus récemment, plusieurs travaux de recherche ont fait évoluer ce concept en utilisant un joint adhésif avec des propriétés variables discontinues le long de la surface encollée. Le présent manuscrit propose une nouvelle évolution de ce concept, où cette fois-ci la variation de propriétés est continue le long du joint adhésif : on parlera de concept de joint adhésif aux propriétés graduées (JAPG). L’idée du concept du JAPG réside dans la possibilité de diffusion de copolymères au sein d’une résine époxyde-amine, créant ainsi un gradient de concentration en copolymères, et donc un gradient de propriétés le long du joint. Suite à l’optimisation de la mise en œuvre de ce type de joint, le cœur du travail s’est articulé autour de la définition de méthodes de caractérisation d’assemblages collés sensibles à la modularité des propriétés d’adhérence induites par ces adhésifs hybrides. Plus précisément la puissance d’adhérence a été quantifiée lors de la phase d’encollage dans laquelle l’adhésif est sous forme de gel, puis lorsque l’adhésif est rigide au sein de la structure collée en service. Les tests choisis sont un test de tack à poinçon plat et un test de clivage en coin. Cette volonté de suivre l’évolution de l’adhérence durant toute la transformation de l’état physique de l’adhésif s’explique par la nécessité de maitriser la compétition entre forces de cohésion internes à l’adhésif qui prédominent quand l’adhésif est rigide et forces d’adhésion qui se créent lors de la mise en contact de l’adhésif avec le substrat. Les tests mécaniques sélectionnés et adaptés se sont finalement révélés être des outils sensibles et fiables pour caractériser l'adhérence d'un JAPG. Cette étude a montré qu’un tel joint possède des propriétés d’adhérence supérieures à celles de ses contreparties mono-adhésives de par la distribution hétérogène des copolymères dans le joint. / Bonded assemblies are a solution for which the aeronautical industry is looking forward to lighten airplanes since a long time. However, adhesives used nowadays are not equivalent to traditional methods, performance-wise. Particularly, in life temperature is one of the parameters that limit the performance of adhesive joints. A first attempt to solve this problem saw the birth of the multi adhesive joint, where two adhesive are used in the same joint. Recently, several works proposed an evolution of this concept, where the properties are changed gradually along the joint. This thesis moves one step forward by proposing yet another evolution. We designed an adhesive joint where the properties are continually graded over the joint: an adhesive joint with a gradient of properties (AJGP). Continuous grading is obtained by designing an adhesive joint with two adhesives. One of those is obtained from a classical epoxy-amine system. The other adhesive is made with the same epoxy-amine matrix, with the addition of amphiphilic tribloc copolymers. The latter is a nanostructured adhesive, which exhibit higher toughness than the former. When those adhesives are placed in the same joint, an interdiffusion phenomenon occurs. This allows copolymers diffusion along the joint. This work is split in two complementary research axis: first, a AJGP joint is designed and realized, to be tested either during bonding or in-life. Second, experimental tests are used to assess fracture toughness of the AJGP joint, with the challenge in mind to be able to detect an adherence variation along the joint. We chose a probe tack test and two wedge tests (cleavage test and driven wedge test) as mechanical tests. Those mechanical tests proved useful to assess adherence properties of an AJGP, which exhibits higher properties than its mono-adhesives counterpart

La drépanocytose est une maladie génétique du globule rouge, due à une mutation ponctuelle du gène β de la chaine de l’hémoglobine. Néanmoins, la physiopathologie de la maladie va bien au-delà des anomalies érythrocytaires, avec notamment un dysfonctionnement vasculaire et leucocytaire qui font toute la complexité de la maladie. Au cours de ce travail, nous avons étudié le rôle de l’endothéline-1, peptide vaso-constricteur impliqué de nombreuses pathologies notamment vasculaires, sur l’activation et l’adhérence des polynucléaires neutrophiles dans la drépanocytose. Nous avons travaillé à la fois sur un modèle murin de drépanocytose (les souris SAD) et sur des échantillons sanguins de patients. Sur le modèle animal, nous avons réalisé des expériences de microscopie intravitale, permettant de tester in vivo l’effet des antagonistes des récepteurs ETA et ETB à l’endothéline sur le recrutement des polynucléaires neutrophiles. Sur les échantillons de sang de patients drépanocytaires, nous avons testé in vitro l’adhérence en flux des neutrophiles à l’endothélium vasculaire en réponse au blocage des récepteurs ETA et ETB. Nous avons enfin étudié l’expression des récepteurs ETA et ETB à la surface des neutrophiles et les voies de signalisations découlant de leur activation.Sur le modèle de souris drépanocytaire, l’inhibition des récepteurs ETA, mais surtout ETB permet de limiter le recrutement leucocytaire important provoqué par un stimulus inflammatoire. Ces résultats confirment le rôle d’ETA et celui, plus inattendu, d’ETB dans toutes les étapes d’adhérence des polynucléaires neutrophiles et dans leur transmigration tissulaire en contexte drépanocytaire.Sur des échantillons humains, nous avons confirmé le rôle crucial d’ETB dans l’adhérence des polynucléaires neutrophiles. Nous avons également confirmé la présence de récepteurs ETA et ETB à la surface des neutrophiles. Le récepteur ETB active une voie de signalisation responsable d’une mobilisation du calcium intra cytoplasmique, mais indépendante de l’activation de la phospho-inositide 3-kinase. Enfin, nous avons montré la capacité de ces cellules à synthétiser et excréter elles-mêmes de l’endothéline-1, pérennisant ainsi probablement la réponse inflammatoire et le recrutement leucocytaire. En conclusion, notre travail a permis de mettre en évidence le rôle important du récepteur ETB dans le recrutement des polynucléaires neutrophiles dans la drépanocytose. Ces données suggèrent que les antagonistes des récepteurs à l’endothéline pourraient être bénéfiques en prévention des phénomènes vaso-occlusifs chez les patients drépanocytaires. / Sickle cell disease is a genetic disorder affecting red blood cells, due to a point mutation in the β chain of the hemoglobin gene. However, the pathophysiology of the disease goes well beyond the erythrocyte abnormalities, including vascular and white blood cell dysfunctions that contribute to the complexity of the disease. In this project, we investigated the role of endothelin-1, a powerful vasoconstrictor peptide involved in many vascular diseases, on activation and adhesion of neutrophil in sickle cell disease.We worked on both a mouse model of sickle cell disease (SAD mice) and blood samples from patients. In mice, we performed intravital microscopy experiments, to test the in vivo effect of endothelin receptor antagonists ETA and ETB on neutrophils recruitment. On blood samples from patients with sickle cell disease, we tested in vitro adhesion of neutrophils to vascular endothelium in response to the blocking of ETA and ETB receptors. Finally, we studied the expression of ETA and ETB receptors on neutrophils and the signaling pathways resulting in their activation.In our mouse model of sickle cell disease, the inhibition of both endothelin receptors ETA and ETB limits the major leukocyte recruitment caused by an inflammatory stimulus. These results confirm the role of ETA and the more unexpected important role of ETB in all stages of neutrophil adhesion and transmigration in sickle cell context.On human samples, we demonstrated the crucial role of ETB in neutrophils adhesion. We also confirmed the expression of ETA and ETB receptors on neutrophils. ETB receptor activates a signaling pathway responsible for intracytoplasmic calcium mobilization, but not involving the activation of phosphoinositide 3-kinase. Finally, we have shown the ability of neutrophils to synthesize and secrete endothelin-1, which can contribute to sustain the inflammatory stimulation and increased leukocyte recruitment.In conclusion, our work has highlighted the important role of ETB receptor in the recruitment of neutrophils in sickle cell disease. These data suggest that the antagonists of endothelin could be beneficial in prevention of vaso-occlusive events in sickle cell patients.

Nous nous intéressons dans ce travail à la mise en précontrainte par pré-tension d'éléments en Béton Fibré Ultra Performant (BFUP) par des renforts en Polymères Renforcés de Fibres de Carbone (PFRC). L'association de ces deux matériaux doit permettre de réaliser des éléments précontraints présentant une haute résistance mécanique et une grande durabilité. Cette étude à forte composante expérimentale s'est déroulée en trois phases. La première phase concerne l'étude de l'adhérence entre les PFRC et le BFUP au cours de laquelle des configurations de surface optimales des renforts (joncs) sont présentées. Dans la deuxième phase nous proposons un système d'ancrage permettant de mettre en tension les joncs de précontrainte. Ce système permet de conserver l'intégralité de la résistance en traction des joncs PFRC. La troisième phase est dédiée à une campagne expérimentale d'essais de flexion 4 points menée sur des poutres BFUP précontraintes par des joncs PFRC et des torons acier. Le comportement global des poutres précontraintes en flexion est analysé en termes de rigidité, de suivi de la fissuration, de pertes de la précontrainte, de capacité portante et de ductilité. Les résultats obtenus sont très encourageants et ouvrent des perspectives pour l'utilisation des PRFC en tant que renforts actifs pour la précontrainte

Dérivé des deux termes grecs « anti » et «biotikos », le terme antibiotique signifie « contre la vie ». Les antibiotiques attaquent et détruisent les bactéries vivantes et les empêchent de se multiplier dans l'organisme humain. Depuis leur première utilisation, tout un arsenal d'antibiotiques a été développé pour le traitement de diverses infections chez l'humain. L'utilisation à profusion, et dans certains cas à outrance des antibiotiques pour le traitement des infections microbiennes, a permis à certaines souches bactériennes d'acquérir une résistance à ces médicaments. Dans cette optique une alternative aux antibiotiques s'impose de plus en plus. La première étape de nombreuses infections bactériennes est la colonisation des surfaces épithéliale de l'hôte. L'adhésion est médiée par des structures présentes à la surface de la cellule bactérienne, appelées adhésines, qui interagissent avec des composants présents à la surface de la cellule hôte ou à hauteur de la matrice extra-cellulaire, appelés récepteurs. Les lectines sont les adhésines bactériennes les plus étudiées. De nature protéique, elles ont été classées en différents groupes sur la base de leurs propriétés d'hémagglutination, leurs ultrastructures et leurs spécificités de récepteurs. Les lectines du premier groupe sont responsables d'hémagglutination sensible au mannose et présentent une structure de nature fimbriaire (fimbriae de type 1, FimH). Les futures stratégies thérapeutiques résident probablement dans l'utilisation de diverses adhésines, comme cibles thérapeutiques ou comme porteur d'épitopes étrangers, afin de produire des anticorps contre différents facteurs de virulence. Utilisant de nouvelles méthodes de C-glycosidations combinées à la 'click chemistry' une série de C-mannosides a été synthétisée. Le potentiel d'inhibition de l'adhésion du FimH de ses glycomimétiques apportera de précieuses informations dans le cadre d'une grande étude relation-structure-activité (QSAR). ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Antibiotique, Adhésion, Lectine, FimH, C-glycosidation, Click chemistry.

Les infections urinaires (UTI) sont la forme la plus courante des infections extra-intestinales causées dans 90 % des cas par la bactérie Escherichia coli. Plus de 100 000 personnes sont hospitalisées chaque année aux États-Unis en raison de complications rénales avec des risques de septicémies. La gestion des infections urinaires (UTIs) repose depuis longtemps sur le principe de la thérapie par les antibiotiques. Généralement ces derniers détruisent les bactéries en s'attaquant à leur structure cellulaire et en interférant profondément le cycle cellulaire normal. De ce fait, ces infections bactériennes deviennent une grande problématique au niveau mondial. La surconsommation et la mauvaise utilisation d'antibiotiques ont involontairement produit de nouvelles souches de bactéries résistantes qui ont développé des stratégies de défenses vis-à-vis de ces médicaments et qui peuvent donner naissance à des infections non traitables pouvant mener à la mort. Une nouvelle thérapie serait de mise pour l'éradication de ce phénomène en contre-carrant cette résistance par l'inhibition du premier contact entre la bactérie et les cellules et représenterait une alternative séduisante. L'adhésion bactérienne médiée par les interactions multivalentes protéines-glucides constitue le premier événement de l'infection à la surface urothéliale. La bactérie E. coli comportant des lectines Fim H comme protéines de surface sur leurs pili ne déroge pas à cette règle en se liant spécifiquement aux α-D-mannosydes des récepteurs d'uroplakines pour adhérer aux cellules urothéliales. Considérant l'importance de ce phénomène, notre travail s'est porté sur la synthèse de macromolécules glycosylées servant de mimétiques multivalents. Ces inhibiteurs synthétiques potentiels de l'adhésion bactérienne ont pu être obtenus de façon monodisperse, avec une valence controlée, sous la forme de «glycoclusters» ou «glycodendrimères». En effet, les dendrimères sont des macromolécules très bien définies avec une uniformité et une symétrie pouvant offrir une grande surface fonctionnelle multivalente. Concernant l'approche synthétique, la voie divergente a été empruntée, partant du coeur pour aboutir à des terminaisons fonctionnelles à la surface. Cette croissance dendritique a pu être développée et contrôlée avec l'utilisation d'éléments branchés de type aliphatique ou aromatique en utilisant des réactions efficaces de substitution nucléophile, de couplage peptidique, et de diazotransfert. La fonctionnalisation des dendrimères exhibant des épitopes a été effectuée avec la chimie « click » (ou CuAAc) sur trois dérivés mannosylés différents contenant les fonctions chimiques complémentaires requises. Ainsi, ces structures multivalentes mannosylées ont été synthétisées avec de hauts rendements, avec une variété architecturale controlée dont l'influence a été appréciée lors des investigations biologiques. Dans ce contexte, leur potentiel en tant que ligands synthétiques a été évalué par des tests préliminaires de turbidimétrie avec la lectine végétale Con A et des investigations plus avancées impliquant des tests d'inhibition sur des cellules cancéreuses U87 et des bactéries E. coli. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : E. coli uropathogénique, UTI, Anti-adhésines, Inhibition de l'adhésion bactérienne, Fim H, Mannosides, Multivalence, Glycoclusters, Glycodendrimères, Couplage pepridique, Diazotransfert, Chimie click, Tests d'inhibition d'hémagglutination, FACS.

Outre leur fonction principale de correction visuelle, les verres ophtalmiques offrent des valeurs ajoutées supplémentaires, tels que des propriétés anti-rayures et antireflets, afin d'optimiser le confort visuel des porteurs. Ces caractéristiques sont apportées par des revêtements déposés sur le substrat polymère constitutif du verre ophtalmique. Plus précisément, un vernis anti-rayures de quelques microns d'épaisseur est déposé par voie humide, suivi par l'évaporation d'un empilement antireflet à l'échelle nanométrique. Le défi consiste à assurer la qualité de l'interface entre ces couches. Compte-tenu de leur faible dimension, l'évaluation de l'adhérence au sein de l’empilement ophtalmique est principalement effectuée qualitativement à ce jour. L’objectif de ces travaux de recherche est de fournir une estimation quantitative de l'adhérence à l'interface la plus sensible de la structure, située entre la couche de SiO2 de l’antireflet et le vernis. Parmi les 300 essais d'adhérence décrits dans la littérature, l’essai d'adhérence par compression a été choisi car il permet de reproduire des défauts observés dans les conditions d’utilisation réelles du verre ophtalmique. Par ailleurs, cet essai d’adhérence offre l'avantage de permettre une application mécanique uniaxiale et sans contact dans la zone d'observation. L'adhérence entre la couche de SiO2 et le vernis a été estimée quantitativement en étudiant les morphologies de cloques générées expérimentalement. Afin d'étudier les dimensions des cloques rectilignes, le développement de l’essai d’adhérence par compression in situ sous profilomètre optique, a été réalisé. Une attention particulière a été portée aux conditions d’essai lors de la mise en compression de l’éprouvette. La conception de la platine de compression et des dimensions d'échantillons ont été revues pour favoriser l'homogénéité de la déformation du substrat. L'adhérence des échantillons issus de différents procédés d’évaporation a été déterminée. L'influence des paramètres du procédé ainsi que l'impact du vieillissement sur l'adhérence ont été évalués. Afin de mieux décrire le scénario expérimental et de mieux comprendre les mécanismes d'adhérence entre la couche mince de SiO2 et le vernis, un modèle numérique a été développé. Les propriétés mécaniques des matériaux constituant le système étudié ont été caractérisées par nanoindentation et couplées à des modèles de nanoindentation prenant en compte l'influence du substrat sur la couche mince de SiO2 de faible épaisseur. Le délaminage interfacial par flambement de la couche de SiO2 a été simulé en utilisant la technique des surfaces cohésives. Les paramètres interfaciaux permettant de reproduire les résultats expérimentaux sont présentés. Des analyses de sensibilité ont été réalisées pour évaluer les facteurs principaux permettant une description correcte du scénario de flambage. / Besides its main function of providing visual correction, ophthalmic lenses offer additional benefits, such as anti-scratch and anti-reflective properties, in order to optimize visual comfort. These features are brought by coatings deposited on top of the plastic polymeric substrate constituting the lens. More specifically, an anti-scratch hardcoat of a few microns thick is deposited by wet chemical methods, followed by the evaporation of an anti-reflective stack within the nanometric scale. The challenge is to ensure interface quality between layers. Considering their small dimensions, assessment of mechanical adhesion within the ophthalmic stack is mostly performed qualitatively to this day. The aim of this research is to provide a quantitative estimate of the mechanical adhesion at the most sensitive interface of the structure, located between the SiO2 layer of the anti-reflective stack and the hardcoat. Among the 300 adhesion tests described in the literature, adhesion test by compression has been chosen because of its ability to replicate defects observed in real life. Moreover compression tests offer the advantage of allowing uniaxial and contactless mechanical application within the observation area. Mechanical adhesion at this interface has been estimated quantitatively by studying buckle morphologies generated by compression tests. In order to study dimensions of straight-sided buckles, development of in situ compression test under an optical profilometer was carried out. Special attention was given to experimental conditions during application of compressive stress on test specimen. Both designs of samples and compression testing stage were revised to promote substrate’s strain homogeneity. Mechanical adhesion of samples which underwent different deposition processes was assessed. Influence of process parameters as well as impact of ageing on mechanical adhesion was evaluated. In order to better describe the experimental scenario and gain a greater understanding of mechanisms of adhesion between the SiO2 layer and the hardcoat, a numerical model was developed. Mechanical properties of materials composing the interface were characterized by nanoindentation and coupled with nanoindentation models taking into account influence of substrate for thin SiO2 layer. Interfacial delamination through buckling of the SiO2 layer was simulated using cohesive surface technique. Interfacial parameters allowing close compliance with experimental results are presented. Sensitivity analyses were performed to evaluate leading factors allowing proper description of buckling scenario.

Entre 2000 et 2040, la population âgée fragile sera multipliée par 2,5 et touchera 10 millions de sujets âgés de 65 ans et plus. Les études épidémiologiques récentes ont illustré que la dépendance est fréquente et multidimensionnelle (impliquant des déficits fonctionnels, cognitifs et sensoriels). Récemment, des éléments tels que l'effet protecteur de l'activité physique ou encore de la nutrition (en action isolée) sur le déclin cognitif et fonctionnel sont bien connus cependant peu d'études se sont intéressées à l'impact d'une intervention multidomaine. L'efficacité de ces interventions est actuellement en cours d'étude dans des études randomisées et contrôlées (MAPT, Do-health, Mid-frail, Finger, preVida). Ainsi, il semble important d'étudier l'observance et les facteurs prédicteurs (la motivation et les obstacles pour ces personnes âgées fragiles) de la participation à un programme de prévention à long terme. Pour déterminer la population cible à risque de perte d'autonomie chez les personnes âgées, l'étude de la définition la plus pertinente de la sarcopénie est nécessaire. La conception des essais liés à des facteurs nutritionnels pertinents (la vitamine D et les compléments nutritionnels oraux(CNO)) est également discutée actuellement. / Between 2000 and 2040, the elderly frail population will be multiplied by 2,5 to affect 10 million people aged 65 years and over. Previous epidemiologic studies have highlighted that functional limitations are frequent and multidimensional (associated with functional, cognitive and sensorial decline). Currently, the evidence for the protective role of physical activity or nutrition (action isolated) on cognitive and functional decline are well known but few studies have examined the impact of multidomain interventions. The effectiveness of such interventions must be demonstrated in the current randomized trials. It seems important to study rates of adherence and attrition factors (motivation and barriers for these frail elderly) to participate in a prevention program of long-term. To determine the target population to prevent disability in elderly, consideration of the most relevant definition of sarcopenia is necessary. The design of trials related to the relevant nutritional factors (vitamin D and the Oral Nutritional Supplement (ONS)) is also currently discussed.