Le Canada est un joueur majeur dans l’industrie de l’aluminium. Pour demeurer compétitif mondialement, le coût de production de l’aluminium doit constamment être réduit. Les cellules d’électrolyse requièrent une grande quantité d’énergie (~13 kWh/kg) pour produire l’aluminium. De plus, l’efficacité du procédé Hall-Héroult est diminuée par la présence de dépôts à l’interface entre l’aluminium et le bloc cathodique. Ces dépôts causent une restriction pour le passage du courant engendrant une augmentation de la perte de potentiel. Les dépôts à la surface du bloc cathodique se divisent en différentes catégories. Il y a le pied de talus qui est situé sous le talus et sur le bloc cathodique. La partie du pied de talus près de la paroi de la cellule d’électrolyse possède une composition chimique similaire au talus. La partie à l’extrémité du pied de talus possède un ratio de cryolite plus élevé que le talus et elle est davantage sursaturée en alumine. L’extrémité du pied de talus peut atteindre jusqu’à 85 % d’Al[indice inférieur 2]O[indice inférieur 3]. Le pied de talus se forme par les pertes de chaleur situées au niveau de la paroi et au fond de la cellule. Il prend de l’expansion lorsque la température locale est inférieure à la température de solidification de la phase Na[indice inférieur 3]AlF[indice inférieur 6] (944 °C à un ratio de cryolite de 2,5). Le ratio de cryolite de l’extrémité du pied de talus augmente puisqu’il y a migration des cations Na[indice supérieur +] vers la cathode. La boue est composée d’un mélange d’Al[indice inférieur 2]O[indice inférieur 3] solide en suspension dans le bain électrolytique liquide. Elle est située, en général, au centre de la cellule d’électrolyse et sur le bloc cathodique. De plus, un film de bain sursaturé en alumine peut se retrouver entre le pied de talus et la boue au centre. Le ratio de cryolite de la boue se situe entre 2,2 et 2,5 et la concentration d’Al[indice inférieur 2]O[indice inférieur 3] varie entre 20 % et 50 %. La température de solidification de la phase Na[indice inférieur 3]AlF[indice inférieur 6] est fortement influencée par l’excès d’AlF[indice inférieur 3] et par la concentration en CaF[indice inférieur 2]. De plus, il y a présence d’une fraction liquide dans les dépôts dès 730 °C compte tenu de la présence de Na[indice inférieur 5]Al[indice inférieur 3]F[indice inférieur 14], Na[indice inférieur 2]Ca[indice inférieur 3]Al[indice inférieur 2]F[indice inférieur 14] et NaCaAlF[indice inférieur 6]. La fraction liquide augmente lorsque le ratio de cryolite diminue. Il y a évaporation de bain acide à partir d’environ 730 °C. Les dépôts dans la cellule d’électrolyse sont donc à l’état solide-liquide dès que la température atteint environ 730 °C.

Thèse (M.Sc.)--Université Laval, 2002. / Bibliogr.: f. 45-55. Publié aussi en version électronique.

Les origines des Primates font l’objet d’importantes controverses. La radiation initiale des premiers Primates ainsi que leurs liens phylogénétiques précis au sein des Euarchonta (le clade incluant les Primates, Scandentia, Dermoptères et Plesiadapiformes) sont débattus. De plus, l’interprétation fonctionnelle et évolutive de certains caractères morphologiques qui définissent les Primates est incertaine. Parmi eux, se trouvent l’acquisition de capacités de préhension manuelle et pédale, avec un pied spécialisé dans la saisie et un gros orteil opposable, ainsi que des ongles remplaçant les griffes sur les phalanges distales. De ce fait, le morphotype ancestral des Primate est très étudié, bien que l’arborealité et la petite taille de nos premiers ancêtres soient consensuelles. Le but de cette thèse était de revisiter certains aspects encore flous des origines des Primates, en se concentrant sur les mécanismes de préhension de la main et du pied, à travers une approche interdisciplinaire mêlant éthologie, biomécanique, anatomie comparée et analyse phylogénétique. Un réexamen du genre Plesiadapis (Plésiadapiforme) conduit au questionnement de l’hypothèse récente concernant les relations phylogénétiques des premiers primates. De plus, une étude quantitative des postures manuelles et pédales en relation au type de support utilisé lors de la locomotion, suivie d’une analyse morphologique des métapodes et phalanges de mains et pieds, ont été conduites sur différentes espèces de Primates et non-Primates. Les résultats furent ensuite couplés de façon intégrative afin de relier les caractères morphologiques à leur fonction, tout en évaluant leur importance phylogénétique. Les résultats de ces travaux permettent de proposer des hypothèses alternatives concernant deux caractères clés chez les Primates, comme la fonction initiale des ongles : liés plutôt à une capacité sensorielle que mécanique ; ainsi que concernant le scenario environnemental qui a pu conduire à l’évolution de leurs capacités de préhension pédale : supports fins verticaux et non la niche de fines branches. Également, un nouveau type de capteur de force spatialement résolu a été créé dans l’optique de mieux caractériser les contraintes biomécaniques en jeu lors de la locomotion arboricole. Ce dernier a des applications dans différents domaines, comme la robotique. / Primate origins are subject to important controversies. The initial radiation of first Primates and their precise relationships within Euarchontans (the clade including Primates, Scandentians, Dermopterans, and Plesiadapiformes) are still debated. Moreover, the functional and evolutionary interpretation of some of the morphological characters that define Primates is still uncertain. Among them are the acquisition of manual and pedal prehensile abilities, with a specialized grasping foot bearing an opposable hallux, and nails instead of claws on the distal phalanges. Thus, the ancestral morphotype of Primates is under active investigation, despite the consensus on the arboreality and small size of our early ancestors. This PhD dissertation aimed at revisiting some blurry aspects of primate origins focusing on hand and foot grasping mechanisms, through an interdisciplinary approach blending ethology, biomechanics, comparative morphology and phylogenetics. A reappraisal of the genus Plesiadapis (Plesiadapiformes) led to question a recent hypothesis on early Primates’ phylogeny. In addition, a quantitative analysis of manual and pedal postures relatively to substrate type used during locomotion, followed by a morphological study of hand and foot metapodials and phalanges were also conducted on series of primate and non-primate species. The results were analyzed in an integrative way to relate morphological features to functional attributes, along with assessing their phylogenetic importance. Among many results, this work allowed proposing alternative hypotheses regarding two key characters of primates, the primary function of nails: more linked to sensitivity than to a mechanical advantage; and the environmental scenario that may have driven the evolution of hallucal grasping capabilities: small vertical substrates instead of the fine branch niche. Moreover, in an effort to better understand biomechanical constraints at play during arboreal locomotion, a novel spatially-resolved force sensor was created, which has potential applications in various fields such as robotics.

Ces travaux de thèse présentés dans ce mémoire concernent l’évolution d’onde de souffle en milieu non-idéalisé. L’évolution d’une onde de souffle en champ libre peut être décrite par divers résultats empiriques disponibles dans la littérature ou par des formulations théoriques. Pourtant, dès qu’il est question d’approuver les résultats d’un code de simulation décrivant l’évolution une onde de souffle dans un milieu complexe, les connaissances sur le développement des ondes en milieu idéalisé ne suffisent plus. Dès lors, il faut acquérir de nouvelles données expérimentales afin de valider les différents outils de simulation du CEA. Les résultats de ce mémoire s’inscrivent dans ce projet. Des essais à petite échelle ont été dimensionnés afin de correspondre à un scénario avec une nature d’explosif différente de celle employée au laboratoire. La charge utilisée est gazeuse et est constituée de propane-oxygène en proportion stœchiométrique. Pour mesurer les différentes caractéristiques des ondes de souffle et d’acquérir de nouveaux résultats, deux systèmes de mesure ont été utilisées. Des capteurs de pression ont été installés au sol, couplés à un système de visualisation avec une caméra rapide dont le montage se rapproche de l’ombroscopie. Plusieurs configurations ont permis d’avoir une base solide sur les grandeurs définissant les ondes incidentes et réfléchies en champ libre. L’étude porte essentiellement sur la réflexion de Mach. Par la suite des obstacles isolés ont été installés sur le parcours d’une onde incidente ou de Mach afin de représenter des effets de surface. Les résultats ont montré une modification des caractéristiques et de la morphologie des ondes à l’aval des obstacles. / The study presented in this thesis concerns the evolution of a shock wave in a non-idealized environnment. The evolution of a free-field shock wave can be described by various empirical results found in the literature or by theoretical formulations. However, as soon as it is a question of approving the results of a simulation code describing the evolution of a shock wave in a complex environnment, knowledge about the development of waves in a free-field is no longer sufficient. Therefore, new experimental data must be acquired to validate the different simulation tools in-house. The results of this thesis are part of this project. Small-scale tests have been sized to fit a scenario with an explosive nature different from that used in the laboratory. The source used is gaseous and made of propane oxygen at a stoichiometric proportion. To measure the different characteristics of a shock wave and to acquire new results, two measurement systems were used. Pressure sensors have been installed on the ground, coupled with a visualization system with a high speed camera whose is close to shadowscopy. Several configurations allowed to have solid basis on the characteristics defining the incident and reflected shock waves in free field. The study focuses on Mach's reflection moreover on Mach stem. Subsequently isolated obstacles were installed on the path of an incident wave or Mach’s reflection to represent surface effects. The results showed a change in the characteristics and morphology of the waves downstream of the obstacles.

The US cider market has expanded in recent years, but limited research-based information is available on fermentation management. This study investigates how apple cultivar and yeast inoculation affect the chemical and sensory properties of cider. Four ciders were produced in triplicate using combinations of two different apple cultivars - Harrison, a cider cultivar and GoldRush, a dessert cultivar - and two fermentation strategies - inoculated with dry active yeast EC1118 or Pied de Cuvé ambient fermentation. Ciders were analyzed for alcohol content, free/total SO2, titratable acidity, volatile acidity, malic acid, pH, and residual sugar. Sensory evaluation was conducted using Descriptive Analysis with trained panelists. Results were analyzed via ANOVA and Principal Component Analysis. Apple cultivar and fermentation method resulted in significant differences for chemistry and sensory parameters. Malic acid concentration was greater in the control ciders while concentrations of both residual sugar and volatile acidity were higher in the PDC ciders. The interactions effect of cultivar*fermentation method influenced both malic acid and residual sugar concentrations, where concentration differences between control and ambient ciders is smaller for GoldRush than for Harrison, showing that fermentation style produces different results across cultivars. Volatile acidity produced opposite interaction effects as differences between fermentation styles was larger for GoldRush. For sensory attributes, Harrison ciders produced high intensities for multiple attributes, but also higher variability. Multiple sensory descriptors displayed interaction effects as the fermentation method produced different results in different cultivars. This study demonstrates that increasingly popular practices in the industry can produce significantly different ciders. / Master of Science in Life Sciences / The US cider market has grown rapidly in recent years, with many new products entering the market. However, there is limited research-based information available on cider fermentation management. This study investigates how production variables, namely apple cultivar and yeast inoculation, affect the chemical and sensory properties of the cider created. The overall goal of this project is to assess the chemical and sensory characteristics that come from cider production treatments. In this study, four experimental ciders were produced using combinations of two different apple cultivars – Harrison, a cider cultivar and GoldRush, a dessert/fresh market cultivar – and two fermentation management strategies – inoculated with dry active yeast strain EC1118 or indirect inoculation through a natural fermentation method. Ciders were analyzed for alcohol content, free and total SO2, titratable acidity, volatile acidity, malic acid, pH and residual sugar. Sensory evaluation was conducted by a trained panel providing descriptive terms and intensities for each sample. Both chemical and sensory results were analyzed to reveal significant differences in samples based on not only apple type and inoculation method, but also the interactions between those two variables. This study demonstrates that increasingly popular practices in the cider industry – like natural fermentation or the use of cider-apple varieties – can produce significantly different ciders. This highlights the idea that producers need to treat each apple cultivar differently, as they behave differently throughout production.

Virginia is the largest apple producing state in the Southeast region of the United States and ranks 10th in most cideries in the US. Natural, or un-inoculated, fermentation methods are of interest to cider producers due to the potential for generating unique and complex aromas and flavors via fermentation with naturally present microbiota. The objective of this study was to determine the effect of common pre-fermentation sulfite addition and pH adjustment on cider chemistry and sensory outcomes for naturally fermented high- and low-tannin apple cultivars. Four treatment conditions were applied to both the high- and the low- tannin cultivars: acidification only, sulfites only, acidification and sulfites, and a control with no pre-fermentation juice chemistry adjustment. The eight experimental ciders were fermented using the Pied de Cuve (PDC) method for natural fermentation. Cider chemistry and sensory parameters were determined, and the treatments imparted key differences in both. Key findings were analyzed for pH, titratable acidity, volatile acidity, malic acid, free/total SO2, yeast assimilable nitrogen (YAN), total polyphenols, residual sugars, and ethanol. For the acidified condition, the pH was lowered to 3.2 using malic acid. Cider pH ranged from 3.36 ± 0.04 to 3.72 ± 0.07, reflecting a general trend toward rising pH over the course of fermentation. Juice tannins were 0.244 ± 0.003 g/L for Harrison and 0.12 ± 0.01 g/L for GoldRush. Tannins decreased during fermentation; however, Harrison ciders maintained a higher range compared to GoldRush. Sensory characteristics were determined using a Descriptive Analysis (DA) with a trained panel which produced 28 descriptors. Results were examined via analysis of variance (ANOVA) and significant differences for apple cultivar, acid adjustment, and sulfite use were found for both chemistry and sensory parameters. The interaction between high- and low- tannin content and sulfite use had the most impact on the cider chemistry and sensory attributes. This study helps to shed light on the extent to which pre-fermentation pH adjustment and/or sulfite additions can influence the outcomes of natural cider fermentation in both high- and low-tannin cultivars. / Master of Science in Life Sciences / Cider, also known as "hard cider," is an alcoholic beverage fermented from apples. Virginia is the 6th largest apple producing state in United States and ranks 10th in number of cideries. Natural fermentation uses microorganisms that are present in the environment to ferment cider. This type of fermentation is of interest to the cider industry due to the unique aromas and flavors produced by this method. The objective of this study was to determine the effect of common fermentation management strategies: pre-fermentation sulfite addition and acid adjustment, on cider chemistry and sensory outcomes for naturally fermented high- and low-tannin apple cultivars. Eight experimental ciders were fermented using the Pied de Cuve (PDC) method, which is a type of natural fermentation. Cider chemistry and sensory outcomes were evaluated. The experimental treatments and their interactions imparted key differences in both chemical and sensory outcomes. Cider pH ranged from 3.36 ± 0.04 to 3.72 ± 0.07 reflecting a general trend toward rising pH over the course of fermentation. Juice tannins were 0.244 ± 0.003 g/L for Harrison and 0.12 ± 0.01 g/L for GoldRush. Tannin concentration generally decreased during fermentation; however, Harrison ciders maintained a higher range compared to GoldRush. Sensory characteristics of each cider were determined using a Descriptive Analysis (DA) study, a with a trained panel which produced 28 descriptors, 19 of which were significant. The interaction between high- and low- tannin content and sulfite use had the most impact on the cider chemistry and sensory attributes. This study helps to inform cider producers regarding the impacts of pre-fermentation acid or sulfite additions on natural fermentation, and how those impacts may vary among high- and low-tannin apple cultivars.

L'ulcère du pied diabétique (UPD), pathologie courante chez les patients diabétiques, est une plaie chronique qui peine à cicatriser et peut nécessiter l'amputation des membres inférieurs. Ainsi les patients diabétiques sont sujets à un nombre d'amputations 20 fois supérieur comparativement à des sujets sains. Notre hypothèse est qu'il est possible de modéliser différents aspects de cette pathologie en utilisant soit des cellules cutanées saines traitées avec du glyoxal, soit des cellules extraites de peaux de patients diabétiques. À ces fins, nous avons utilisé un biomatériau de collagène-chitosan pour produire deux modèles de cicatrisation et un tissu dermique endothélialisé. Le modèle de peau glyqué a été produit à partir de populations de fibroblastes et de kératinocytes isolées de prépuce. Les kératinocytes et les fibroblastes ont été ensemencés sur une éponge de collagène-chitosan. Après maturation de l'épiderme, les éponges ont été traitées avec du glyoxal pour simuler le diabète, de l'aminoguanidine qui est un inhibiteur de la glycation, ou les deux. Une plaie a ensuite été réalisée puis la réépithélialisation a été suivie pendant 8 jours. Nous avons alors observé une accumulation d'Advanced Glycation Endproducts (AGE), une perturbation de l'épiderme et une diminution des capacités de réépithélialisation dans les modèles glyqués. Ces effets ont été neutralisés par l'ajout d'aminoguanidine dans le milieu de culture. Le modèle de cicatrisation produit à partir de cellules de patients diabétiques de type 2 a été produit selon des méthodes similaires. Cependant, en parallèle ont été cultivés des feuillets de fibroblastes sains et diabétiques obtenus par autoassemblage pour permettre l'étude de l'état transcriptomique des cellules. Nous avons ainsi observé une désorganisation de l'épiderme et une diminution de la réépithélialisation. De plus, les données RNAseq indiquent une conservation d'un état transcriptomique correspondant au diabète en 3D, ce qui se traduit par la modulation de voies correspondant à l'inflammation, au métabolisme et à la régulation épigénétique. Enfin, nous avons développé un modèle de derme endothélialisé diabétique afin de reproduire le défaut d'angiogenèse des UPD. Les modèles ont été obtenus à partir de fibroblastes sains ou diabétiques et de cellules endothéliales microvasculaires saines transfectées pour produire de la GFP (Green Fluorescent Protein) et de la luciférase, ensemencés sur le biomatériau de collagène-chitosane. Nous avons alors quantifié le nombre de cellules endothéliales et le volume occupé par le réseau capillaire et ainsi observé une diminution des capacités du support angiogénique des fibroblastes diabétiques. Ceci était accompagné par une altération du profil sécrétoire de cytokines pro-angiogéniques dans les modèles. Pour conclure, nous avons réussi à produire deux modèles de cicatrisation et un tissu dermique capables de reproduire certaines caractéristiques d'un ulcère du pied diabétique afin de permettre le développement de nouveaux traitements pour l'UPD. / Diabetic foot ulcers (DFU), a common pathology in diabetic patients, are chronic wounds that fail to heal and may lead to the amputation of the lower limbs. Diabetic patients are 20 times more likely to undergo amputations than healthy subjects. Our main hypothesis is that it is possible to model different aspects of this pathology using either healthy skin cells treated with glyoxal or cells extracted from the skin of diabetic patients. To this end, we used a collagen-chitosan biomaterial to produce two wound healing models and an endothelialised dermal tissue. The glycated skin model was produced from populations of fibroblasts and keratinocytes isolated from foreskin. Keratinocytes and fibroblasts were seeded onto a collagen-chitosan sponge. Once the epidermis had matured, the sponges were treated with glyoxal to simulate diabetes, aminoguanidine, a glycation inhibitor, or both. A wound was then formed, and the re-epithelialization was monitored for 8 days. An accumulation of Advanced Glycation Endproducts (AGEs), a disruption of the epidermis and a reduction in the ability of glycated models to re-epithelialize were observed. These effects were neutralized by adding aminoguanidine to the culture medium. The wound healing model obtained from cells from type 2 diabetic patients was produced using similar methods. However, in parallel, sheets of healthy and diabetic fibroblasts obtained by the self-assembly approach were cultured in order to study the transcriptomic state of the cells. A disorganization of the epidermis and a reduction in re-epithelialization was then observed. In addition, RNAseq data indicated the conservation of a transcriptomic state corresponding to diabetes in 3D, resulting in the modulation of pathways corresponding to inflammation, metabolism and epigenetic regulation. Finally, we developed a model of diabetic endothelialized dermis in order to reproduce the angiogenesis defect of DFU. The models were obtained from healthy or diabetic fibroblasts and healthy microvascular endothelial cells transfected to produce GFP (Green Fluorescent Protein) and luciferase, seeded onto the collagen-chitosan biomaterial. The number of endothelial cells and the volume occupied by the capillary network was quantified and a reduction in the angiogenic support from diabetic fibroblasts was observed. This was accompanied by an alteration in the secretory profile of pro-angiogenic cytokines in the models. In conclusion, we have succeeded in producing two wound healing models and a dermal tissue capable of reproducing certain characteristics of a diabetic foot ulcer, with the aim of developing new treatments for DFU.

Introduction: L’incidence annuelle des blessures à la course à pied est élevée et l’influence des paramètres d’entrainement sur le développement des blessures demeure incertaine. Objectifs: 1) Décrire la présentation clinique et le profil de course chez des militaires présentant des douleurs aux membres inférieurs (MIs) lors de la course à pied, 2) explorer l’association entre les changements récents des paramètres d’entrainement (volume ou intensité) et le type de diagnostic. Méthodologie: Étude descriptive transversale effectuée auprès de militaires présentant des douleurs aux MIs lors de la course à pied. Les principales mesures de résultats de l’évaluation en physiothérapie incluaient : localisation et diagnostic de blessure, paramètres d'entrainement à la course (volume, durée, fréquence, intensité) et changements récents de ces paramètres avant l’apparition de la blessure. Des analyses statistiques descriptives, des tests de Khi-carré et des analyses de correspondances multiples ont été effectuées. Résultats: Chez les 107 militaires inclus, les blessures étaient principalement localisées au genou (47,6%), à la jambe distale (20,6%) et au pied/orteils (16,8%). Les diagnostics plus fréquents étaient: syndrome fémoropatellaire (26,2%), périostite (11,2%), fasciite plantaire (9,3%). Près de la moitié des participants couraient moins de 15 kilomètres/semaine et la majorité couraient moins de 2 heures/semaine (62,6%). La majorité des particiants ont rapporté des changements récents dans leurs paramètres d’entrainement (75,7%) qui ont précédé l’apparition de la blessure. Aucune association n’a été identifiée entre la présence d’un changement récent du volume de course (c2(4)=2,849; p=, 606), ou de l’intensité (c2(4)=1,381; p=, 855) et le diagnostic. Conclusion: Dans cette étude, les blessures étaient surtout localisées au genou ou à la jambe distale et le diagnostic le plus fréquent était le syndrome fémoropatellaire. La majorité des coureurs ont rapporté des changements récents dans leurs paramètres d’entrainement qui ont précédé l’apparition de la blessure, mais le type de changement récent n'était pas associé au diagnostic. / Background: The yearly incidence of running-related injuries (RRIs) is high and the influence of running parameters on the development of injury is unclear. Objectives: 1) Describe the clinical presentation and running profile among military members who presented lower limb running-related pain, and 2) explore any association between recent changes in running parameters (volume or intensity) and specific RRI diagnoses. Methods: Descriptive cross-sectional study conducted on military members who presented lower limb running-related pain. The main outcome measures collected during a physiotherapy evaluation were: injury location and diagnosis, running parameters (volume, duration, frequency, intensity) including recent changes in training prior to injury onset. Descriptive statistical analyses, chi-square tests and multiple correspondence analysis were conducted. Results: Among the 107 participants included in the study, most injuries were located at the knee (47.6%), lower leg (20.6%) or foot/toe (16.8%). The most common diagnoses were patellofemoral pain (26.2%), medial tibial stress syndrome (11.2%) and plantar fasciopathy (9.3%). Nearly half of the participants ran less than 15 km per week and most runners ran less than 2 hours/week (70.5%). The majority of participants reported recent changes in their training parameters (75.7%) prior to injury onset. No association was found between recent changes in running volume ((χ2(4) =2.849; p=0.606), or intensity ((χ2(4) =1.381; p=0.855)) and the diagnosis. Conclusion: The most common injuries were located at the knee or lower leg and the most frequent diagnosis was patellofemoral pain. The majority of runners reported previous RRI, as well as recent changes in their running parameters just prior to injury onset, but unique types of recent changes were not associated with specific diagnoses

Thèse ou mémoire avec insertion d'articles / Un nombre considérable de personnes dans le monde souffrent de diabète, et beaucoup d'entre elles souffrent d'ulcères du pied diabétique. La prise en charge des ulcères du pied diabétique représente un important défi pour les patients et pour le système de la santé. Durant le processus de cicatrisation, les fibroblastes jouent un rôle important dans les phases d'inflammation, de prolifération et de remodelage. La stimulation des propriétés cicatrisantes des fibroblastes pourrait faciliter le traitement des patients souffrant d'ulcères du pied diabétique. Plusieurs études suggèrent que le champ électrique (CE) peut être utile pour moduler les activités cellulaires. Cependant, l'utilisation du CE pour favoriser la cicatrisation demeure sporadique due au manque d'études relatives aux mécanismes cellulaires activés lors de l'exposition des cellules aux SE. L'objectif à long terme de cette étude est d'analyser la possibilité d'utiliser le CE pour promouvoir la cicatrisation tissulaire chez les patients diabétiques. L'objectif spécifique est d'étudier les effets de la SE sur les comportements des fibroblastes diabétiques humains. À cette fin, les fibroblastes isolés de patients atteints d'un ulcère du pied diabétique ont été cultivés sur une membrane PPy/HE/PLLA biologiquement active, biocompatible et conductrice, puis soumises à différentes CE. Dans la première étape, les paramètres optimaux se référant à l'intensité de la SE, au temps de stimulation, au temps de culture après stimulation et à la croissance cellulaire ont été déterminés. Ensuite, les intensités optimales de ES ont été sélectionnées pour étudier l'effet du CE sur les propriétés cicatrisantes des fibroblastes de diabétiques. Ces propriétés cicatrisantes incluent la croissance cellulaire, la migration, la contraction de la plaie, l'organisation de la matrice extracellulaire et la sécrétion de facteurs de croissance et les cytokines. Finalement, un tissu en trois dimensions a été produit. Ce tissu est composé de fibroblastes de diabétiques cultivés dans une matrice collagénique, et de kératinocytes de diabétiques. Ce modèle nous a permis d'évaluer l'efficacité de la SE à favoriser la cicatrisation chez les diabétiques. Nos travaux montrent que la membrane Ppy/HE/PLLA peut être un bon candidat pour transférer de faible SE vers les cellules de diabétiques. Nous avons démontré que la SE augmente la croissance, la migration des fibroblastes. La SE augmente la sécrétion de facteurs de croissance et de cytokines impliquées dans la cicatrisation. Aussi, la SE favorise la fermeture des plaies. En conclusion, nos travaux démontrent que la SE peut être utilisée en clinique pour favoriser la cicatrisation des ulcères de pied diabétique. / A considerable number of people around the world have diabetes, and many of them suffer from diabetic foot ulcers. The care of diabetic foot ulcers represents a significant challenge for medical professionals and patients and causes a heavy burden to the public health system. During the wound healing process, fibroblasts play important roles in inflammation, proliferation, and remodeling phases, which makes fibroblasts an interesting target for manipulation. Many publications have suggested that electrical field (EF) may be useful in modulating cellular activities. Furthermore, available clinical studies have demonstrated the positive effect of electrical stimulation (ES) on wound healing. However, EF has yet to be widely accepted as a tool to stimulate tissue regeneration. This scarcity of using EF is mostly because of the lack of mechanistic understanding of how cells, including fibroblasts, interact with and respond to EF. The goal of this study is to investigate the effect of ES on human diabetic fibroblast behaviors. For this purpose, fibroblasts isolated from patients with diabetic foot ulcers (DFU) and biologically active and biocompatible PPy/HE/PLLA membranes were used to study the effect of ES on diabetic fibroblasts. In the first step, optimal ES parameters, including EF intensity, time of stimulation, culture time after stimulation, and cell viability/growth were evaluated. Then, the optimized ES parameters were used to study the effect of EF on different aspects of the diabetic human skin fibroblasts (DHSF) including growth, migration, wound contraction, extracellular matrix organization, and the secretion of different proteins such as growth factors and cytokines. As the last step, a diabetic human skin equivalent was produced to study the effect of ES on the crosstalk between diabetic fibroblasts and keratinocytes including the production of basement membrane proteins. The results of this thesis show that PPy/HE/PLLA membranes can be a good candidate for transferring the low DC ES to the DHSF. Importantly, ES was found to modulate DHSF activities favoring wound healing. Furthermore, this thesis suggests that ES applied to diabetic human skin equivalents could be used to manage DFU in a clinical setting.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2016-2017 / Soixante-neuf coureurs ayant un syndrome fémoropatellaire (SFP) ont participé à une session d’évaluation pendant laquelle les symptômes et limitations fonctionnelles, la force musculaire, les chaussures de course, la cinématique et la cinétique de course et l’état radiologique du genou atteint ont été évalués. Pendant la technique de course habituelle, l’utilisation de chaussures montrant un niveau de minimalisme plus important tel qu’objectivé par l’Indice minimaliste était associée à une cadence des pas plus élevée ainsi qu’un angle d’inclinaison du pied et une force à l’articulation fémoropatellaire moindres, qui représentent des variables clés dans le traitement du SFP selon la littérature actuelle. Des modifications au patron de course habituel ont permis de diminuer la douleur de façon immédiate chez une portion des coureurs, en lien avec une réduction de la cinétique fémoropatellaire. Chez les attaqueurs du talon, le fait d’augmenter la cadence, de transférer vers une attaque de l’avant-pied et de courir sans bruit ont été les modifications les plus efficaces, en comparaison avec l’augmentation de la cadence et la course sur l’avant-pied chez les attaqueurs non-talon. Les coureurs ont ensuite été assignés à un programme de réadaptation d’une durée de 8 semaines parmi (1) éducation sur les modifications d’entraînement en fonction des symptômes; (2) programme d’exercices en plus de la composante d’éducation; (3) modifications au patron de course en plus de la composante d’éducation. Les trois programmes ont mené à des améliorations significatives sur les niveaux de symptômes et de limitations fonctionnelles. Cependant, bien que les mécanismes sous-jacents aux modifications du patron de course et au programme d’exercices aient bel et bien été modifiés, l’ajout de telles composantes à l’éducation n’a pas procuré de bénéfice supplémentaire à une intervention impliquant seulement l’éducation. Globalement, 78% des coureurs ont atteint le critère de succès clinique au suivi 3 mois après la fin de l’intervention. La combinaison du niveau de symptômes et de limitations fonctionnelles, de la force des extenseurs du genou et de l’intégrité du tendon rotulien a montré la meilleure capacité à prédire le succès clinique suite à une intervention mettant l’emphase sur l’éducation chez cette cohorte de coureurs ayant un SFP. / Sixty-nine runners with patellofemoral pain (PFP) took part in a baseline assessment during which their level of symptoms and function, lower limb strength, running shoes, running kinematics and kinetics as well as radiological outcomes were evaluated. During the habitual running pattern, the use of footwear showing a greater level of minimalism as indicated by the Minimalist Index was associated with outcomes that have previously been suggested to treat PFP in runners, namely greater step rate, lower foot inclination angle and lower patellofemoral joint kinetics. Running gait modifications, which were linked with decreased patellofemoral joint kinetics, were efficient in immediately decreasing symptoms in a subset of runners. In rearfoot strikers, the most efficient modifications were increasing step rate, forefoot striking and running softer, while non-rearfoot strikers benefited from increasing step rate and forefoot striking. Runners were then assigned to one of three 8-week rehabilitation programs among (1) education on training modifications based on symptoms; (2) an exercise program in addition to the education component; (3) gait retraining in addition to the education component. All programs led to significant improvements in the levels of symptoms and functional limitations. Even though gait retraining and exercises improved their targeted mechanisms, their addition to education did not provide additional benefits. Globally, 78% reached clinical success at the follow-up 3 months after the end of the program. A combination of the level of symptoms and function, knee extensors strength and patellar tendon integrity best predicted clinical success of runners with PFP following an intervention focused on education.