Le travail présenté dans cette thèse est le résultat d'une collaboration fructueuse entre la chimie, la physique et la biologie. En effet, des matériaux avec des propriétés physico-chimiques très contrôlées ont été mis à profit dans le but de caractériser des fonctions cellulaires complexes. Nous présentons tout d'abord la création d'un outil permettant l'étude de la mécanotransduction cellulaire. L'originalité de cet outil est basé sur son activation par étirement permettant de lier réversiblement les cellules à la surface. Nous avons ensuite étudié des comportements de cellules souches et cancéreuses en réponse à des microtopographies sous forme de piliers. Cette approche a permis de définir un comportement cancéreux caractérisé par une déformation prononcée des corps et noyaux cellulaires. Nous montrons aussi que l'utilisation de cette surface couverte de micro-piliers permet de décrire la mécano-biologie de cellules cancéreuses. En effet, ce substrat à topographie contrôlée a permis de montrer que la chimie et la rigidité du substrat n'ont que peu d'incidence sur la déformation des cellules cancéreuses, alors que les éléments du cytosquelette sont primordiaux et que sans eux, la déformation n'est pas possible. Nous avons ensuite inhibé une à une des protéines de l'enveloppe et de la lamina nucléaire afin d'évaluer leur implication dans ces mécanismes de déformation. En parallèle, un séquençage total des ARN (Acides RiboNucléiques) de cellules déformées et non déformées a été réalisé dans le but de visualiser d'éventuelles modifications dans l'expression génique. Ces déformations des cellules cancéreuses entre les micro-piliers ont été comparées à celles que subissent les cellules lors de la traversée de membranes poreuses (Chambres de Boyden). Ces comparaisons nous ont permis d'identifier que plusieurs mécanismes peuvent aboutir à la déformation de cellules cancéreuses et en particulier de leurs noyaux. Nous montrons dans une dernière partie que la mitose cellulaire s'effectue sur les surfaces microstructurées. Nous décrivons une ségrégation des chromosomes qui semble être non parallèle. Toutefois, ces divisions atypiques ne causent pas davantage d'accidents mitotiques. / The work shown in this thesis is the outcome of a successful collaboration between chemistry, physics and biology. Indeed, materials with well controlled parameters have been used in order to characterize complex cellular functions. We first introduce the creation of one tool which allow the study of cells mechanotransduction. The originality of this tool is based on its activation by stretching which allow a reversible adhesion of cells to the surface.Then, we studied the behavior of stem cells and cancerous cells on micropillared surfaces. This approach allowed us to describe a cancerous behavior of cells characterized by strong deformations of cells bodies and nuclei. We also showed that the use of such micropillared surfaces allowed us to describe cancerous cells mecanobiology. Indeed, this substrate with a well controlled topography allowed us to show that substrates chemistry and stiffness have only little effects on cancerous cells deformation while cytoskeleton components are necessary. More specifically, the deformation is impossible without the cytoskeleton. We also inhibited the nuclear envelope proteins and nuclear lamina proteins in order to evaluate their involvement in cells deformation mechanism. In the same time, a total RNA (RiboNucleic Acids) sequencing of deformed and non deformed cells have been done in order to identify an eventual modification in gene expression.These deformations of cancerous cells between micropillars have been compared to the deformation of cells during the transmigration through porous membranes (Boyden chambers). These comparisons allowed us to identify several mechanisms which lead to cells deformation and more specifically to nuclei deformation.We showed in a last part that cells can divide on micropillared surfaces. We described a non parallel like segregation of chromosomes. However, these unusual mitosis didn't lead to supernumerary troubles in cell division.

Dans un contexte international marqué par la prise de conscience des enjeux environnementaux, et dans un contexte national d'injonctions réglementaires visant la réduction de la consommation énergétique, les disciplines liées à l’aménagement de l’espace voient leurs frontières et leurs méthodes évoluer de manière conséquente. Cette thèse a pour objet d’analyser les influences du développement durable sur le processus de création en architecture dans le cadre particulier du Global Award for Sustainable Architecture™ et en fonction de la réglementation sur le bâtiment et le territoire en France. Elle examine des mutations des modes opératoires du processus du projet architectural et propose des éléments de méthode et d'analyse concernant la prise en compte des piliers du développement durable, l'environnement, l'économie, la société et la culture. Il ressort de l’analyse que la compréhension des enjeux du développement durable rassemble dans une même dynamique intégrative les différentes piliers, faisant ainsi de la complexité la condition pour leur interdépendance. La prise en compte de la complexité à travers le milieu qui est attestée par les cas étudiés dans cette thèse soulève des questions sur le déroulement du processus du projet à travers une imagination pluraliste qui dépasse une réponse universelle normalisée. Si la complexité se traduit par la prise en compte simultanée des dimensions urbaines et rurales, paysagères et architecturales, quantitatives et qualitatives, elle envisage également le croisement et l’interdépendance des métiers. Ce qui signifie que l’architecte doit -en tant que médiateur- (se) construire une nouvelle identité, développant des compétences en conduite de conception et de négociation. / Global awareness of environmental matters and local regulations intending reductions of energy consumption forces disciplines related to space to expand their working methods in a substantial way. This thesis analyses influences of sustainable development on the architectural design process, particularly the case of the Global Award for Sustainable Architecture™ and the case of the French context in accordance to the regulation of building and territorial matters in France. It examines the mutations of the modus operandi of the process and offers elements of method and analysis towards the consideration of Pillars of sustainable development , environment, economy, society and culture. The analysis shows that the understanding of the sustainable development issues gathers the different Pillars in common integrative dynamics, making "Complexity" the condition of their interdependency. The account of the "Complexity" through milieu as attested by the case studies in this thesis, raise questions on the project's process through a pluralist imagination that goes beyond a normalised universal answer. When "Complexity" is being applied with a simultaneous consideration of urban, rural, landscaped, architectural, quantitative and qualitative dimensions, it heads towards the crossing and the interdependency of professions. This means that architects as mediators have to build themselves a new identity, cultivating proficiency and competency in leading conception and negotiation of the architectural project.

A différents endroits du monde, on observe que la méthode d’exploitation minière par chambres et piliers est associée à deux aléas de grande ampleur se manifestant en surface : les affaissements progressifs et les effondrements brutaux. Le bassin ferrifère lorrain est sujet à ces deux types d’aléas notamment depuis la fermeture massive des mines à partir des années 1960. Les effondrements étant plus dangereux que les affaissements, des chercheurs ont développé des méthodes statistiques pour distinguer les zones à risque d’effondrement de celles à risque d’affaissement. L’objectif de cette thèse est de développer des indicateurs mécaniques capables de faire la même distinction, afin d’améliorer la compréhension physique des phénomènes mis en jeux et de valider les indicateurs statistiques. Nous faisons l’hypothèse que les effondrements et affaissements sont tous deux causés par un endommagement des piliers en profondeur. Le Chapitre 1 est consacré à une étude bibliographique qui synthétise les connaissances relatives au comportement mécanique des piliers. Nous constatons que les piliers sont caractérisés par deux critères : le facteur de sécurité (résistance en compression/contrainte verticale moyenne) qui détermine s’ils sont susceptibles de se rompre, et un critère de stabilité des piliers en cas de rupture qui s’exprime comme la raideur relative des piliers par rapport à celle de la roche encaissante. Deux limites des approches actuelles sont identifiées : 1) la question de la contrainte verticale moyenne des piliers (dénominateur du facteur de sécurité) a été relativement peu étudiée pour les piliers aux dimensions irrégulières, caractéristiques des anciennes mines ; 2) l’instabilité de la rupture des piliers est évaluée par un modèle 1D proposé dans les années 1960-1970, se basant sur des considérations énergétiques. Ce modèle très courant n’a toutefois fait l’objet que de peu de développements dans des configurations géomécaniques plus réalistes que celle du modèle de départ. Le Chapitre 2 développe une nouvelle méthode permettant de prendre en compte l’irrégularité géométrique des piliers pour estimer leur contrainte verticale et donc d’avoir une meilleure précision sur l’estimation du facteur de sécurité. Nous introduisons le concept du taux de défruitement relatif et montrons sur la base de résultats de modélisation numérique, qu’une fonction quadratique de ce terme procure une meilleure estimation de la contrainte verticale moyenne que la méthode traditionnelle de l’aire tributaire. Le Chapitre 3 porte sur l’application d’une méthode originale de modélisation explicite de l’instabilité des piliers, basée l’énergie cinétique. Nous montrons que nos résultats de modélisation en 2D sont compatibles avec le modèle 1D traditionnel. La procédure de modélisation employée permet également de localiser et de quantifier les excès d’énergie cinétique lors de l’instabilité. Les quantités d’énergie cinétique modélisées sont du même ordre de grandeur que les magnitudes de Richter d’énergie sismique typiques des ruptures brutales de piliers réels. Nous traitons dans le Chapitre 4 la problématique des effondrements du bassin ferrifère lorrain. Nous montrons sur la base de modélisations 3D que les critères de rupture et d’instabilité des piliers permettent de bien y distinguer les zones affaissées et les zones effondrées. Les secteurs affaissés et effondrés sont caractérisés par un facteur de sécurité moyen des piliers inférieur à 1 du point de vue de leur limite d’élasticité. Cependant, les secteurs effondrés se distinguent des secteurs affaissés par un facteur de sécurité moyen des piliers également inférieur à 1 du point de vue de leur pic de résistance. Ceci est confirmé par des modèles numériques simples en 2D, suggérant par ailleurs que les caractéristiques du recouvrement ont peu d’effet sur l’occurrence des effondrements. Certaines études fournissant des conclusions contraires, nous avançons des arguments pour en discuter / At different locations around the world, the room-and-pillar mining method truns out to be associated with two major types of hazards affecting the surface: the continuous subsidence and the sudden collapse. The Lorraine iron basin (France) have known on many occasions both continuous subsidences and sudden collapses, notably since the decline of the French mining activity in the 1960’s. The collapses are more dangerous than the continuous subsidences. This is why researchers and engineers developed statistical methods capable of distinguishing between the sectors subjected to a collapse hazard and those subjected to a continuous subsidence hazard. The objective of that study if to develop indicators capable of making the same distinction but on the basis of mechanical criteria, for the purpose of improving the understanding of the collapse mechanism and for validating the statistical indicators. The main assumption of this work is that both the continuous subsidences and the collapses are caused by damage of the pillars within the mines. Chapter 1 presents a literature review concerning the actual knowledge about the pillars mechanical behaviour. We notice that pillars are traditionally characterized by two criteria: the factor of safety (pic compressive resistance/average vertical stress), which determines whether or not pillars are susceptible to fail, and a criterion of stability in case of a failure, which consists of comparing the flexural stiffness of the surrounding rock to the pillars axial stiffness in the post-pic domain of their behaviour. We identify two limits regarding the traditional approaches: i) The question of the average vertical stress has only been little studied in the case of pillars with irregular geometry, which is often the case in old mines; ii) The model allowing to estimate whether or not an instability is susceptible to occur comes from a 1D model proposed in the 1960’s and that has never been developed furthermore for being applied to real configurations in various geomechanical conditions. In Chapter 2, we develop a new method for taking the irregularity of the pillars dimensions into account in estimating their average vertical stress, for the purpose of having a better precision in the factor of safety calculation. We introduce the concept of relative extraction ratio and show, on the basis on numerical modelling, that a quadratic function of this ratio is more precise in estimating the average pillar stress than the classical tributary area method.Chapter 3 is devoted to the development and the application of an original explicit method for modelling pillar instability based on the kinetic energy. We show that the numerical results obtained in 2D configurations are compatible with the traditional 1D model of pillar instability. Moreover, we show how the modelling method we are using helps to locate and to quantify the kinetic energy in excess induced by the instability. The magnitudes of modelled kinetic energies are similar to Richter magnitudes of typical seismic energies recorded during real pillar bursts. The problem of the Lorraine iron basin collapses is treated in Chapter 4. Based on 3D modelling results, we show that pillar failure and instability criteria are capable of well distinguishing between the sectors affected by collapses and those affected by continuous subsidences in the iron basin. Both the sectors subjected to collapses and continuous subsidences are characterized by a factor of safety lower than one regarding the limit of elasticity. But the collapsed sectors are distinguished by a factor of safety also lower than one regarding the pic compressive resistance. This observation is confirmed by simplified 2D modelling, which suggests, furthermore, that the properties of the overburden have no effect on the occurrence of the collapses. Some studies provide contrary conclusions. So, we propose some points to be discussed

Dans le but de parvenir à comprendre le rôle des joints de grains sur la déformation des polycristaux, il est nécessaire d’étudier finement le comportement des bi-cristaux. Dans cette étude, une approche expérimentale innovante basée sur la fabrication et l’étude du comportement mécanique et de la plasticité cristalline de micro-piliers bi-cristallins est combinée à une approche de modélisation micromécanique. Cette approche théorique est basée sur la théorie continue des dislocations dans laquelle les dislocations stockées au joint de grains sont décrites par une distribution continue de dislocations interfaciales. Ce modèle fournit des expressions analytiques explicites des champs de contraintes et de rotations du réseau dans le cas d’un bi-cristal infini avec un joint plan. Les contributions des différentes sources d’incompatibilité sont mises en évidence en raison des anisotropies élastique et plastique liées aux différentes orientations cristallines. Des calculs éléments finis ont permis de valider l’approche dans une zone proche du joint de grains et distante des surfaces libres du micro-pilier. L’analyse expérimentale est basée sur des essais de compression menés à température ambiante sur des micro-piliers bi-cristallins de Ni fabriqués au FIB (Focused Ion Beam). D’abord, l’étude s’est concentrée sur les prédictions des cissions résolues sur tous les systèmes de glissement du bi-cristal en utilisant le modèle continu. Les effets des fractions volumiques de cristaux et de l’inclinaison du joint de grains ont également été pris en compte dans l’analyse. Les prédictions du modèle développé dans cette thèse sont en accord avec les systèmes de glissement actifs identifiés. Concernant l’entrée en plasticité et les systèmes de glissement associés dans chaque cristal, le modèle développé est plus pertinent que la loi de Schmid. Les essais de compression sont suivis par des mesures microstructurales effectuées par EBSD, pour quantifier les rotations du réseau dans chaque grain au cours de la déformation. Celles-ci ont été également calculées et discutées à l’aide du modèle micromécanique développé dans cette thèse / In order to better understand the role of grain boundaries in polycrystals deformation, the study of the mechanical behavior of bicrystals becomes necessary. In this study, an innovative experimental approach based on the fabrication of bicrystalline micropillars is investigated with a micromechanical analysis of crystal plasticity behavior. The theoretical approach is based on the static Field Dislocation Mechanics (FDM) theory in which the dislocations stored in the grain boundary are described by a continuous distribution of interfacial dislocations. This model provides explicit analytical expressions of the stress and lattice rotation fields in the case of an infinite bicrystal with planar boundary. The contribution of the different incompatibility sources are emphasized due to elastic and plastic anisotropies related to the different crystal orientations. Finite element simulations were also performed to validate this approach in a zone close to the grain boundary and far from the micropillar free surfaces. The experimental results are based on compression tests conducted at room temperature on Ni bicrystalline micropillars. The micropillars are machined on a Focused Ion Beam (FIB). First, the study is focused on the prediction of the resolved shear stresses on the possible slip systems in the bicrystal using the continuum model. The crystal volume fraction and the grain boundary inclination angle effects were also taken into account in the analysis. The predictions of the continuum-based approach developed in this thesis are in full agreement with the experimentally identified active slip systems. Concerning the onset of plasticity and the associated slip systems in each crystal, the developed model is more relevant than the Schmid law. The compression tests are followed by microstructural EBSD measurements to quantify lattice rotations in each grain during the deformation which were also computed using the micromechanical model developed in the present thesis

Dans l’industrie, les traitements mécaniques de surface métalliques permettent d’améliorer les conditions de service des pièces mécaniques. Les effets de contact de ces types de procédés engendrent une forte déformation plastique du matériau et par conséquent une transformation microstructurale en sous-surface. Cette transformation se manifeste dans le raffinement progressif de la microstructure dans une couche de quelques dizaines de micromètres. Celle-ci est souvent dénommé "surface tribologiquement transformée" (en anglais : Tribologically Transformed Surface - TTS). Une telle transformation microstructurale conduit à une augmentation des propriétés mécaniques en extrême surface et rend le matériau plus résistant aux conditions de frottement, usure et fatigue.Dans le cadre de cette étude, deux procédures de transformation microstructurale ont été employées sur un matériau modèle : le fer-α. Pour la première technique (grenaillage), la surface est impactée de façon répétitive avec des billes métalliques projetées à grande vitesse. Concernant la deuxième méthode (micro-percussion), la surface est impactée répétitivement à un endroit précis avec un indenteur conique rigide.L’objet de ce projet se centre sur trois aspects principaux : (i) déterminer les gradients mécaniques et microstructuraux induits sur les deux types de surfaces transformées (grenaillage et micro-percussion), (ii) établir un lien quantitatif entre les mesures faites par deux types d’essais micromécaniques (nano-indentation et micro-compression de piliers) et (iii) mettre en évidence les effets microstructuraux impliqués (taille de grain, densité de dislocations, etc...) dans l’augmentation des propriétés mécaniques par hyper-déformation de surfaces. / The mechanical surface treatments confer better local mechanical properties against wear or fatigue service conditions. In the case of impact-based treatments, the material is exposed to repeated mechanical loadings, producing a severe plastic deformation in the near-surface. It leads to a local and progressive refinement of the microstructure into the affected zone, commonly known as Tribologically Transformed Surface (TTS). For this project, two mechanical surface treatments are used in a model material (pure α-iron): (i) shot-peening and (ii) micro-percussion.The resulting surfaces are characterized by a mechanical property gradient in-depth as a consequence of the microstructural transformation over a few tens of microns. Nowadays, it is well-known that this rise of local mechanical properties could improve the service lifetime of materials. However, a simple micro-hardness test is not quite enough to quantify precisely the engendered variation of mechanical properties and understand the influence of several microstructural effects. For this purpose, two micro-mechanical tests are considered: (i) nano-indentation and (ii) in situ micro-pillar compression.The main issue of this work is to characterize the mechanically-induced transformed surfaces and correlate the mechanical properties gradients with the local microstructural evolutions. Indeed, three main goals are considered: (i) quantify the mechanical and microstructural gradients induced by the surface treatments (shot-peening and micro-percussion), (ii) correlate the results obtained by the means of both mechanical tests (nano-indentation and micro-pillar compression) and finally (iii) investigate the influence of several microstructural effects related with the graded strengthening of hyper-deformed surfaces.

Problématique : Les connaissances théoriques et pratiques au sujet de la mise en charge immédiate d’implants non jumelés chez les édentés sont limitées. Objectifs : Cette étude avait pour but de : (1) déterminer le taux de survie implantaire de 2 implants non jumelés supportant une prothèse totale mandibulaire suite à une mise en charge immédiate, (2) évaluer les changements des niveaux osseux et de stabilité implantaire survenus sur ces 2 implants durant une période de 4 mois et les comparer à un implant témoin, et (3) décrire les complications cliniques associées à ce mode de mise en charge. Méthodologie : Chez 18 individus édentés (âge moyen de 62±7 ans), cette étude de phase I avec un design pré/post a évalué les résultats cliniques suivant la mise en charge immédiate (<48 heures) de 2 implants non jumelés par une prothèse totale mandibulaire. À l’aide de radiographies périapicales, de sondages osseux et d’analyses de la fréquence en résonnance, les niveaux osseux péri-implantaires (en mm) et les niveaux de stabilité implantairte (en ISQ) de ces 2 implants insérés dans la région parasymphysaire ont été évalués à la chirurgie (T0) et au suivi de 4 mois (T1). Un implant non submergé et sans mise en charge inséré dans la région de la symphyse mandibulaire a été utilisé comme témoin. Les données ont été analysées avec des modèles mixtes linéaires, la méthode de Tukey ajustée, l’analyse de variance de Friedman et des tests de rang signés de Wilcoxon. Résultats : De T0 à T1, 3 implants mis en charge immédiatement ont échoué chez 2 patients. Le taux de survie implantaire obtenu était donc de 91,7% (33/36) et, par patient, de 88,9% (16/18). Aucun implant témoin n’a échoué. Les changements osseux documentés radiologiquement et par sondage autour des implants mis en charge immédiatement étaient, respectivement, de -0,2 ± 0,3 mm et de -0,5 ± 0,6 mm. Les pertes d’os de support implantaire n’ont pas été démontrées statistiquement différentes entre les implants avec mise en charge immédiate et les témoins. Les niveaux moyens de stabilité implantaire ont augmenté de 5 ISQ indépendamment de la mise en charge. Les niveaux moyens d’ISQ n’ont pas été démontrés statistiquement différents entre les implants avec mise en charge immédiate et les témoins à T0 ou T1. Cinq des 18 patients n’ont expérimenté aucune complication clinique, alors que 9 en ont eu au moins deux. Hormis les échecs implantaires, aucune de ces complications n’a entraîné de changements au protocole. Conclusion : Les résultats à court terme suggèrent que : (1) le taux de survie implantaire suite au protocole immédiat est similaire à ceux rapportés lors d’un protocole de mise en charge conventionnel (2) les changements d’os de support implantaire et de stabilité ne sont pas différents comparativement à ceux d’un implant témoin, (3) un niveau élevé d’expérience clinique et chirurgicale est requis pour effectuer les procédures et pour gérer les complications associées. Ces résultats préliminaires devraient être confirmés dans une étude clinique de phase II. / Problem: There is a theoretical and practice knowledge gap in regard to immediate loading of unsplinted implants in edentulous individuals. Objectives: This study aimed to: (1) determine the implant survival rate of 2 unsplinted implants supporting a mandibular complete overdenture following an immediate loading protocol, (2) assess marginal bone level and implant stability changes of these immediately loaded implants in a 4-month period and compared them to a control implant, and (3) describe the clinical complications associated with this mode of loading. Methods: In 18 edentate individuals (mean age 62±7 years), this phase-I trial with a pre/post design assessed the clinical outcomes following the immediate loading (<48 hours) of 2 unsplinted implants supporting a mandibular overdenture. Periapical radiograhs, bone probing measurements and resonance frequency analysis were used to assess marginal bone losses and implant stability changes of these two implants inserted in the mandibular parasymphyseal region, at baseline (T0) and 4-month follow-up (T1). A non-submerged and non-loaded implant inserted in the mandibular symphysis was used as a control. Data were analyzed using linear mixed models, adjusted Tukey tests, Friedman’s analysis of variance and Wilcoxon signed-ranks tests. Results: From T0 to T1, 3 immediately loaded implants failed in 2 patients. This resulted in an implant survival rate of 91.7% (33/36), and, per patient, of 88.9% (16/18). No control implant failed. The marginal bone losses around loaded implants were -0.2 ± 0.3 mm for radiographic measurements and -0.5 ± 0.6 mm for probing measurements. There was no statistically significant difference between immediately loaded and control implants in regard to the supporting marginal bone losses. The implant stability levels increased of 5 ISQ units regardless of loading. There was no statistically significant difference in the mean ISQ levels between immediately loaded and control implants at T0 or T1. Five out of 18 patients experienced no clinical complication, while 9 of them had at least two. Apart from implant failures, none of these clinical complications led to changes in the protocol. Conclusion: The short-term results suggest that: (1) the implant survival rate following the immediate protocol is similar to those reported during a conventional loading protocol, (2) marginal implant supporting bone and stability changes are not different compared to those of a control implant, (3) a high level of clinical and surgical experience is required to perform the procedures and to manage the associated complications. These preliminary results should be confirmed in a phase II clinical trial.

Problématique : Les connaissances théoriques et pratiques au sujet de la mise en charge immédiate d’implants non jumelés chez les édentés sont limitées. Objectifs : Cette étude avait pour but de : (1) déterminer le taux de survie implantaire de 2 implants non jumelés supportant une prothèse totale mandibulaire suite à une mise en charge immédiate, (2) évaluer les changements des niveaux osseux et de stabilité implantaire survenus sur ces 2 implants durant une période de 4 mois et les comparer à un implant témoin, et (3) décrire les complications cliniques associées à ce mode de mise en charge. Méthodologie : Chez 18 individus édentés (âge moyen de 62±7 ans), cette étude de phase I avec un design pré/post a évalué les résultats cliniques suivant la mise en charge immédiate (<48 heures) de 2 implants non jumelés par une prothèse totale mandibulaire. À l’aide de radiographies périapicales, de sondages osseux et d’analyses de la fréquence en résonnance, les niveaux osseux péri-implantaires (en mm) et les niveaux de stabilité implantairte (en ISQ) de ces 2 implants insérés dans la région parasymphysaire ont été évalués à la chirurgie (T0) et au suivi de 4 mois (T1). Un implant non submergé et sans mise en charge inséré dans la région de la symphyse mandibulaire a été utilisé comme témoin. Les données ont été analysées avec des modèles mixtes linéaires, la méthode de Tukey ajustée, l’analyse de variance de Friedman et des tests de rang signés de Wilcoxon. Résultats : De T0 à T1, 3 implants mis en charge immédiatement ont échoué chez 2 patients. Le taux de survie implantaire obtenu était donc de 91,7% (33/36) et, par patient, de 88,9% (16/18). Aucun implant témoin n’a échoué. Les changements osseux documentés radiologiquement et par sondage autour des implants mis en charge immédiatement étaient, respectivement, de -0,2 ± 0,3 mm et de -0,5 ± 0,6 mm. Les pertes d’os de support implantaire n’ont pas été démontrées statistiquement différentes entre les implants avec mise en charge immédiate et les témoins. Les niveaux moyens de stabilité implantaire ont augmenté de 5 ISQ indépendamment de la mise en charge. Les niveaux moyens d’ISQ n’ont pas été démontrés statistiquement différents entre les implants avec mise en charge immédiate et les témoins à T0 ou T1. Cinq des 18 patients n’ont expérimenté aucune complication clinique, alors que 9 en ont eu au moins deux. Hormis les échecs implantaires, aucune de ces complications n’a entraîné de changements au protocole. Conclusion : Les résultats à court terme suggèrent que : (1) le taux de survie implantaire suite au protocole immédiat est similaire à ceux rapportés lors d’un protocole de mise en charge conventionnel (2) les changements d’os de support implantaire et de stabilité ne sont pas différents comparativement à ceux d’un implant témoin, (3) un niveau élevé d’expérience clinique et chirurgicale est requis pour effectuer les procédures et pour gérer les complications associées. Ces résultats préliminaires devraient être confirmés dans une étude clinique de phase II. / Problem: There is a theoretical and practice knowledge gap in regard to immediate loading of unsplinted implants in edentulous individuals. Objectives: This study aimed to: (1) determine the implant survival rate of 2 unsplinted implants supporting a mandibular complete overdenture following an immediate loading protocol, (2) assess marginal bone level and implant stability changes of these immediately loaded implants in a 4-month period and compared them to a control implant, and (3) describe the clinical complications associated with this mode of loading. Methods: In 18 edentate individuals (mean age 62±7 years), this phase-I trial with a pre/post design assessed the clinical outcomes following the immediate loading (<48 hours) of 2 unsplinted implants supporting a mandibular overdenture. Periapical radiograhs, bone probing measurements and resonance frequency analysis were used to assess marginal bone losses and implant stability changes of these two implants inserted in the mandibular parasymphyseal region, at baseline (T0) and 4-month follow-up (T1). A non-submerged and non-loaded implant inserted in the mandibular symphysis was used as a control. Data were analyzed using linear mixed models, adjusted Tukey tests, Friedman’s analysis of variance and Wilcoxon signed-ranks tests. Results: From T0 to T1, 3 immediately loaded implants failed in 2 patients. This resulted in an implant survival rate of 91.7% (33/36), and, per patient, of 88.9% (16/18). No control implant failed. The marginal bone losses around loaded implants were -0.2 ± 0.3 mm for radiographic measurements and -0.5 ± 0.6 mm for probing measurements. There was no statistically significant difference between immediately loaded and control implants in regard to the supporting marginal bone losses. The implant stability levels increased of 5 ISQ units regardless of loading. There was no statistically significant difference in the mean ISQ levels between immediately loaded and control implants at T0 or T1. Five out of 18 patients experienced no clinical complication, while 9 of them had at least two. Apart from implant failures, none of these clinical complications led to changes in the protocol. Conclusion: The short-term results suggest that: (1) the implant survival rate following the immediate protocol is similar to those reported during a conventional loading protocol, (2) marginal implant supporting bone and stability changes are not different compared to those of a control implant, (3) a high level of clinical and surgical experience is required to perform the procedures and to manage the associated complications. These preliminary results should be confirmed in a phase II clinical trial.

L'objectif de cette thèse est de modéliser les changements en chaîne historiques dans les théories phonologiques modernes. Martinet (1952, 1955, 1970) distingue deux principales catégories de changements en chaîne: les chaînes de propulsion et les chaînes de traction. Les chaînes de propulsion seront traitées dans la première partie de cette thèse (chapitres 2 et 3). Afin de modéliser les chaînes de propulsion, un modèle existant est utilisé: La théorie de préservation du contraste de Łubowicz (2003, 2012). Concernant la modélisation des chaînes de traction, qui sera principalement traitée dans la seconde partie de le thèse (chapitres 4 et 5), une nouvelle théorie sera proposée, basée sur les travaux phonétiques de De Boer (2001). Cette proposition est basée sur la notion des domaines piliers. Le chapitre 1 s'ouvre sur l'observation que ni les théories dérivationnelles orientées vers l'input – type SPE – ni les théories orientées vers l'output, comme la théorie de l'optimalité de Prince & Smolensky (TO) sont en mesure de formaliser les changements en chaîne. Dans les théories dérivationnelles, il est possible d'obtenir une bonne description des changements en chaîne. Cependant, afin de faire cela, nous devons briser les liens unissant les différentes étapes des changements en chaîne. Par conséquent, nous perdons l'interdépendance systémique entre les stades, ce qui est au cœur des changements en chaîne. Concernant la théorie de l'optimalité, sa structure stricte sur deux niveaux se révèle problématique dans le cas des changements en chaîne. Dans un changement en chaîne schématique comme /a/ → [e] > /e/ → [i], il est impossible pour la TO, dans la même analyse, de faire en sorte que [e] soit un candidat optimal et /e/ un candidat bloqué. Dans le chapitre 2, nous analysons et comparons plusieurs amendements à la théorie de l'optimalité proposés pour rendre compte des changements en chaîne. Beaucoup d'entre eux ne sont pas satisfaisants dans le cas des changements en chaîne car ils ne parviennent pas à modéliser la force systémique des changements en chaîne. La seule théorie qui semble accomplir cet objectif est la théorie de préservation du contraste (CPT) de Łubowicz. Cette théorie est basée sur les notions de contraste, préservation du contraste et elle évalue des scénarios au lieu de candidats individuels. La préservation du contraste est accomplie à travers la transformation du contraste. La notion de transformation du contraste signifie que les niveaux de contraste du système pré-changement sont préservés dans le système post-changement mais leur nature change. Une observation sur la CPT est que Łubowicz l'avait originellement conçue pour les changements en chaîne synchroniques. Dans le chapitre 2, nous démontrons que la CPT est en mesure de modéliser la force systémique qui donne aux changements en chaîne diachroniques leur cohérence. Ainsi, dans le chapitre 3, nous décidons de tester la validité de la CPT sur de véritables changements en chaîne historiques. Nous avançons deux études de cas sur deux changements en chaîne. Le premier, bien connu, est le changement en chaîne vocalique du Grand Changement Vocalique Anglais (English Great Vowel Shift). L'autre changement en chaîne est la Seconde Mutation Consonantique allemande (High German Consonant Shift). Nous démontrons que la CPT est en mesure de rendre compte de ces deux changements en chaîne. Au terme du chapitre 3, la CPT est testée sur une autre catégorie de changements en chaîne : les changements en chaîne observés dans l'acquisition de la langue maternelle. Le changement en chaîne étudié est s → θ → f. Ce changement en chaîne est différent des deux autres car il n'y a pas de nouveau niveau de contraste créé. Le dernier stade du changement en chaîne se conclut par une fusion. Encore une fois, la CPT peut rendre compte de ce changement en chaîne de manière satisfaisante. / The aim of this thesis is to formalise historical chain shifts within modern phonological theories. Martinet (1952, 1955, 1970) distinguishes two main categories of chain shifts: push chains and pull chains. Push chains will be dealt with in the first main part of this thesis (chapters 2 and 3). For modelling of push chains, an existing model is used: Łubowicz's (2003, 2012) Contrast Preservation Theory. For modelling pull chains, which will be the focus of the second part of this thesis (chapters 4 and 5), a new theory will be proposed, based on the phonetic work by De Boer (2001). This proposition is based on the notion of the pillar domains (domaines piliers). Chapter 1 starts with the observation that neither the derivational, SPE-like, theories or output driven theories like Prince's & Smolensky's Optimality Theory (OT) are able to formalise chain shifts properly. Within the derivational theories, it is possible to get a correct description of a chain shift. However, in order to do that, we have to break the links between the different stages of the chain shift. Therefore, one loses the systemic interdependence of the different stages, which is the essence of the chain shift. As regards to Optimality Theory, it is the two-level structure of the theory which proves problematic for chain shifts. In a theoretical chain shift such as /a/ → [e] > /e/ → [i], it is impossible for OT to make, in the same analysis, [e] an optimal candidate and /e/ a non-optimal one. In chapter 2, we analyse and compare several output-driven propositions that have been made to account for chain shifts. Many of them are not satisfactory because they do not manage to model the systemic motivation of chain shifts. The only theory that seems able to complete this objective is Łubowicz's Contrast Preservation Theory (CPT). This theory is based on the notions of contrast, contrast preservation and it evaluates scenarios rather than individual candidates. Contrast preservation is achieved through contrast transformation. The term contrast transformation indicates that the contrast levels of the input system are preserved but that their nature is different in the output system. One observation about CPT is that Łubowicz designed it for synchronic chain shifts. In chapter 2, we prove that CPT is able to model the perceptible coherence in diachronic chain shifts. In chapter 3, thus we decide to test the validity of CPT on actual historical chain shifts. It is tested on two cases. One is the well-known vocalic chain shift the Great Vowel Shift in English. The other one is the Second German Sound Shift (or High German Consonant Shift). We demonstrate that CPT is able to account for both of these chain shifts. At the end of chapter 3, CPT is tested on another type of chain shifts, i.e. chain shifts in first-language acquisition. The studied chain shift is s → θ → f. This chain shift is different from the other two because there is no new contrast level created. The last stage of this chain shift ends with a merger . Once again, CPT can account for this chain shift in a coherent way.

Les défauts ponctuels dans les semi-conducteurs sont étudiés pour la réalisation de bits quantiques d’information (Qubit). A ce jour, le système le plus développé est le centre NV dans le diamant. Récemment, les défauts ponctuels du carbure de silicium (SiC) ont été identifiés comme prometteurs pour la réalisation de Qubit en raison de leur long temps de cohérence de spin et du fonctionnement à température ambiante. Dans ce contexte, nous étudions la formation, la caractérisation optique et magnétique des défauts ponctuels dans SiC, ainsi que l’amélioration de la collection de leur luminescence. Nous commençons par une description des différents critères qui font du SiC un matériau clé pour les applications Qubit. Ensuite, nous présentons une étude bibliographique sur les principaux défauts ponctuels dans SiC en nous focalisant sur les centres : VSi, VSiVC, NV. Nous portons par la suite notre étude sur les conditions optimales d’irradiation ioniques/électroniques et de recuit post-irradiation pour la formation de défauts ponctuels luminescents dans le polytype cubique de SiC. Nous avons identifié les différents types de défauts dans le visible. Dans l’infra-rouge, nous n’avons détecté que le centre VSiVC en trouvant les conditions optimales de sa luminescence dans le cas d’implantation par les protons (dose 1016 cm-2 et le recuit à 750 °C). Puis, nous avons comparé les résultats obtenus par des irradiations aux électrons à ceux obtenus avec les protons en précisant les différents types de défauts ponctuels détectés par deux méthodes: la photoluminescence et la résonance paramagnétique électronique. Enfin, nous avons développé un processus technologique qui consiste en la fabrication de nano-piliers en SiC-4H. Nous avons montré les avantages de leur réalisation sur l’efficacité de la collection de PL des défauts ponctuels comme VSi et VSiVC. Une amélioration d’un facteur 25 pour le centre VSi et d’un facteur 50 pour le centre VSiVC a été obtenue. / Point defects in semiconductor materials are studied for the realization of quantum information bits (Qubit). Nowadays, the most developed system is based on the NV center in diamond. Recently, point defects in silicon carbide (SiC) have been identified as promising for the realization of Qubit due to the combination of their long spin coherence time and room temperature operation. In this context, this thesis studies the formation, optical and magnetic characterization of point defects in SiC, as well as the improvement of their luminescence collection. We begin with a general introduction to SiC in which we describe the different criteria that make SiC a key material for Qubit applications. Next, we present a bibliographical study on the main point defects in SiC, focusing on the centers: VSi, VSiVC, NV. We have studied the optimal conditions of ionic/electronic irradiation and post-irradiation annealing for the formation of luminescent point defects in the cubic polytype of SiC. We have identified the different types of visible range defects. In the infra-red range, we detected only the Ky5 center (VSiVC) by finding the optimal luminescence conditions of this center in the case of implantation by protons (dose 1016 cm-2 and annealing at 750 °C). Then, we compared the results obtained by electron irradiations with those obtained with protons specifying the different types of point defects detected by two methods: photoluminescence and electronic paramagnetic resonance. Finally, we have developed a technological process that consists of nano-pillars fabrication in SiC-4H. We have shown the advantages of realizing these pillars on the efficiency of the PL collection of point defects like VSi and VSiVC : an improvement of a factor of 25 for the VSi center and a factor of 50 for the VSiVC center was obtained.