Ce mémoire de maîtrise porte sur le développement de microaiguilles hydrogels pour la capture et la détection précoce de biomarqueurs protéiques spécifiques du liquide interstitiel cutané. Le diagnostic précoce d’une maladie et le suivi préventif des paramètres biologiques peuvent effectivement améliorer les traitements et auront un rôle plus important dans les années à venir. Cependant, des obstacles considérables à cette approche persistent, en particulier la nature hautement invasive et perturbatrice des analyses biologiques. Se rendre dans une clinique et subir un prélèvement invasif de sang (ou de liquide biologique) sont des défis considérables par rapport aux traitements courants, qui consistent souvent en des médicaments qui peuvent être pris sans douleur à la maison. Une solution à ces problèmes peut être trouvée dans l'invention de méthodes peu invasives pour le diagnostic et l'analyse des soins de santé, idéalement celles qui peuvent être utilisées à domicile sans nécessiter de personnel formé. À cet égard, les micro-aiguilles (MNs) démontrent un énorme potentiel car leur petite taille garantit qu’elles sont relativement simples et presque indolores. De plus, leur nature simple et à usage unique permet potentiellement une administration à domicile par le patient. Les micro-aiguilles d'hydrogel présentent des caractéristiques bénéfiques à des fins de diagnostic compte tenu de leurs propriétés de gonflement qui permettent d'absorber les fluides corporels tels que le liquide interstitiel (ISF) et de capturer les biomarqueurs. Ces caractéristiques remarquables ont poussé les scientifiques à utiliser des micro-aiguilles d'hydrogel pour des applications de diagnostic. Afin de fournir un contexte pour le développement de cette technologie, cette thèse commence par un examen des principes et des avancées récentes dans le domaine des applications diagnostiques des MN (Chapitre 1). Par la suite, des sections expérimentales, de résultats et de discussion seront présentes sur la fonctionnalisation de l'hydrogel avec des anticorps pour la détection de biomarqueurs spécifiques (Chapitre 2). Le dernier chapitre aborde la conclusion générale et les perspectives d'avenir de cette approche (Chapitre 3). / This master’s thesis focuses on the development of hydrogel microneedles (HMNs) for capture and early detection of specific protein biomarkers form the skin interstitial fluid. Early disease diagnosis and preventative monitoring of biological parameters can effectively improve medical results and anticipate playing a more important part in the forthcoming years. However, considerable barriers to this approach persist, specifically the highly invasive and disruptive nature of biological analyses. Visiting clinics and undergoing invasive blood (or biological fluid) sampling are considerable challenges in comparison with common treatments, which often consist of drugs that may be taken painlessly at home. A solution to these concerns can be found in the invention of minimally invasive methods for diagnostics and healthcare analyzing, ideally ones that may be utilized at home without the requirement for trained staff. In this regard, microneedles (MNs) demonstrate tremendous potential as their small size ensures that they are relatively straightforward and almost painless. Also, their simple and single-use nature potentially permits at-home administration by the patient. HMNs demonstrate beneficial features for the diagnosis purposes considering the swelling properties of them which give the chance of absorbing body fluids such as ISF and capture of the biomarkers. These remarkable features have driven scientists to employ HMNs for diagnostic applications. To provide background for the development of this technology, this thesis begins with a review of the principles and recent advances in the field of diagnostic applications of MNs (Chapter 1). Subsequently, experimental, result, and discussion sections will be present about the functionalization of hydrogel with a model antibody for specific biomarkers detection (Chapter 2). The last chapter discusses the general conclusion and future prospects of this approach (Chapter 3).

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Il est maintenant bien établi que les GHRPs constituent une classe de peptides synthétiques stimulant la sécrétion de l'hormone de croissance par interaction avec leur récepteur spécifique au niveau hypophysaire. Ce récepteur constitué de 364 acides aminés appartient à la famille des récepteurs à sept passages transmembranaires couplé aux protéines G. Il est exprimé non seulement au niveau de l'hypophyse mais également au niveau de l'hypothalamus, des noyaux arqués et paraventriculaires. Récemment, il a été découvert par étude de photomarquage covalent que l'hexarelin, un hexapeptide de la famille des GHRPs se lie de façon spécifique à une glycoprotéine membranaire de poids moléculaire de 84 kDa exprimée dans les membranes de coeur de rat. La liaison de l'hexarelin à ce récepteur au niveau cardiaque induit une forte vasoconstriction coronarienne de façon dose­dépendante dans le modèle de coeur de rat perfusé. Les buts de la présente étude sont premièrement de déterminer si la liaison est spécifique seulement à l'hexarelin ou à d'autres analogues peptidiques de la famille des GHRPs, notamment le dérivé EP 70905. Dans un deuxième temps nous déterminerons si les analogues se liant au récepteur cardiaque des GHRPs exercent un effet vasoconstricteur sur les coronaires utilisant le modèle de cœur de rat perfusé. Troisièmement nous caractériserons les voies de signalisation impliquées dans la vasoconstriction induite par les GHRPs. Les études de compétition entre le radioligand photoactivable [125] I-Tyr-Ala-Bpa­hexarelin et le EP 70905 effectuées sur les membranes de cœur de rat démontrent une affinité de liaison comparable du EP 70905 et de l'hexarelin au récepteur cardiaque des GHRPs. Cependant, le EP 70905 induit une augmentation de la pression coronarienne significativement plus élevée que celle induite par l'hexarelin. Les études des voies de signalisation démontrent que les tyrosine kinases ne semblent pas être impliquées dans la vasoconstriction induite par le EP 70905, puisque la perfusion simultanée avec la génistéine n'affecte pas la vasoconstriction induite par ce peptide. Le rôle de l'endothéline endogène dont la libération est stimulée par le EP 70905 semble être mineur dans la vasoconstriction observée considérant les taux femtomolaires d'endothéline libérés dans le perfusat. De plus, la perfusion simultanée d'un antagoniste des récepteurs d'endothéline, le LU 302872 affecte que faiblement la vasoconstriction induite par le EP 70905. Par contre, la vasoconstriction coronarienne induite par le EP 70905 est inhibée de façon majeure suite à la perfusion de la nifédipine, un bloqueur des canaux calciques de type L. La perfusion simultanée d'un inhibiteur de la protéine kinase C, la chélérythrine affecte de façon significative la vasoconstriction induite par le EP 70905.

L'Amazonie brésilienne, qui détient une grand epartie de la biodiversité de la planète, subit actuellement de grandes transformations sur les plans économiques, sociaux, culturels et écologiques. La région Transamazonienne est caractéristique, par l'importance de l'agriculture familiale, en termes d'occupation des surfaces agricoles, population et production d'aliments. Elel se distingue par des systèmes de production agricole diversifiés, où l'élevage laitier joue assume un rôle stratégique pour l'alimentation des familles, et les revenus monétaires obtenus par la vente du lait et des veaux. Dans ce contexte, ces systèmes d'élevage laitiers sont eux-aussi l'objet de transformations, ansi que la filière laitière. L'objectif de cet étude est de comprendre comment fonctionnent ces systèmes laitiers des exploitations agricoles familiales dans une région de front pionnier amazonien, à Brasil Novo (Pará). Un ensemble de méthodologies à été utilisé, combinant des enquêtes auprès d'éleveurs et d'informateurs clés, des analyses rétrospectives sur le rôle du lait dans les rajectoires des exploitations, des typologies d'exploitations en 2001 et en 2009, et une connaissance empirique accumulée par l'auteur au cours de 15 ans de recherche développement dans la région. Les résultats montrent un gradient d'évolution des établissements laitiers, où se détachent deux types de producteurs laitiers, que nous avons nommés " opportunistes " et " persistants ". En fonction d efacteurs internes et externes aux exploitations, se produisent des évolutions constantes des systèmes laitiers aulong de ce gradient. Parmi ces facteurs, l'accès au marché a un rôle central, et définit en grand epartie les orientations que le sproducteurs suivent dans la conduite de leurs systèmes laitiers. La filière du lait apparaît fragilisée. La vente directe du lait du producteur au consommateur é uma pratique encore commune. Les laiteries existentes sont de petites tailles, possèdent un faible rayon de collecte et leur historique de fonctionnement est marqué par une grande instabilité. La précarité des infrastructures, de la mailel routière et d el'électrification sont les principaux facteurs explicatifs de cette faible structuration de la filière. Ces aspects placent les agriculteurs dans des situations de grande incertitude, empêchant des investissements dans l'activité laitière, malgré les bas coûts de production du lait. Ces carences pourraient être résolues par des politique spubliques adaptées, ou par la forte croissance du marchéconsommateur local, que provoquerait l'ouverture de l'usine de Belo Monte.

La recherche s'intéresse à l'apport au plan cognitif des dispositifs médiatiques présentés dans les expositions scientifiques interactives pour jeunes enfants, dans différents contextes d'accompagnement. Deux études ont été réalisées successivement dans l'exposition des 3/5 ans de la Cité des enfants à la Cité des sciences et de l'industrie (Paris), à propos d'un simulateur informatique proposant de réaliser des mélanges de peintures. Quarante-cinq enfants âgés de moins de six ans, ont été observés : vingt sous la conduite d'un tuteur expert, puis vingt-cinq sous la conduite d'un de leur parent. Afin de caractériser les interactions dyadiques en cours d'activité, nous avons eu recours à un modèle : le carré médiatique. Il ressort de l'analyse des interactions adulte-enfant que la tutelle exercée n'a d'impact qu'à partir d'un certain âge relatif au domaine de connaissances considéré, et apparaît essentiellement liée au contenu informationnel des échanges. Par ailleurs, l'activité de simulation semble avoir principalement fonction d'exercice formel pour l'enfant. L'impact de l'utilisation des dispositifs de type simulation, présentés dans les expositions scientifiques, serait donc subordonné à l'expérience préalable de l'enfant, mais aussi à la qualité de la tutelle déployée par l'adulte accompagnateur. Ce dernier point pose la question de l'aide à la conceptualisation, sur le plan du discours, mais aussi à l'utilisation, sur le plan manipulatoire.

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Introduction : Les personnes âgées originaires de l’Asie de l’Est (PAAE) font partie intégrante de la population québécoise sujette à utiliser des services de réadaptation. Toutefois, elles peuvent avoir des difficultés à en bénéficier, notamment en raison des écarts culturels et sociétaux entre leur pays d’origine et d’accueil, ce qui pourrait les désavantager par rapport à la population générale. Objectif : Comprendre les expériences d’utilisation des services de réadaptation chez les PAAE, du point de vue des professionnelles et professionnels de la réadaptation et des personnes proches aidantes. Méthodologie : Une recherche qualitative descriptive a été menée. Neuf cliniciennes (huit ergothérapeutes et une physiothérapeute) et trois personnes proches aidantes ont participé au projet. Les données ont été collectées via quatre groupes de discussion focalisée et une analyse thématique a été effectuée. Résultats : Selon les cliniciennes et les personnes prochaines aidantes, les expériences d’utilisation des services de réadaptation chez les PAAE sont influencées par quatre facteurs : 1) les défis de la communication relatifs à la barrière linguistique et la réticence des PAAE à exprimer leurs besoins ; 2) la forte implication de la famille afin de soutenir la récupération et d’assurer le maintien à domicile ; 3) les croyances et perceptions en santé reliées à la définition de l’autonomie et aux décisions de santé ; et 4) les défis dans l’alliance thérapeutique. Conclusion : Ces facteurs sont à considérer tant au niveau de l’évaluation que de l’intervention en réadaptation auprès des PAAE. Ils peuvent constituer de pistes d’amélioration afin que les services rendus soient mieux adaptés à leurs besoins tout en tenant compte de leurs réalités culturelles. / Introduction: East Asian origin older adults (EAOA) form an important part of the population in Quebec who are likely to use rehabilitation services. However, they may face difficulties in benefiting from these services, partly due to cultural and societal differences between their countries of origin and their host countries, which could disadvantage them compared to the general population. Objective: To understand EAOAs’ experiences in using rehabilitation services from the perspective of rehabilitation professionals and caregivers. Methodology: A descriptive qualitative research study was conducted. Nine clinicians (eight occupational therapists and one physical therapist) and three caregivers participated in the project. Data were collected through four focus groups and a thematic analysis was conducted. Results: According to the rehabilitation professionals and caregivers of this study, EAOAs' experiences of rehabilitation services utilization are shaped by four factors: 1) communication challenges related to language barriers and EAOAs' reluctance to express their needs; 2) the strong involvement of family in supporting the recovery and in ensuring that elderly people to remain at home; 3) health beliefs and perceptions regarding the definition of autonomy and health-related decisions; and 4) challenges in the therapeutic alliance. Conclusion: These factors should be taken into consideration in rehabilitation care with EAOA both in terms of assessment and intervention. They may constitute avenues for improvement to better adapt the services provided to the needs of these individuals while also considering their cultural realities.

The primary focus of this dissertation is the development of novel fluorescent near-infrared molecules for various applications. In Chapter 1, a compound dU-BZ synthesized via Sonogashira coupling reaction methodology is described. A deoxyuridine building block was introduced to enhance hydrophilic properties and reduce toxicity, while an alkynylated benzothiazolium dye was incorporated for near-IR emission and reduce photodamage and phototoxicity that is characteristic of common fluorphores that are excited by UV or visible light. A 30-fold enhancement of fluorescence intensity of dU-BZ was achieved in a viscous environment. Values of fluorescence quantum yields in 99% glycerol/1% methanol (v/v) of varying temperature from 293 K to 343 K, together with fluorescence quantum yields, radiative and nonradiative rate constants and fluorescence lifetimes in glycerol/methanol solutions of varying viscosities from 4.8 to 950 cP were determined. It was found that both fluorescence quantum yields and fluorescence lifetimes increased with increasing viscosity, which is consistent with results predicted by theory. This suggests that the newly designed compound dU-BZ is capable of functioning as a probe of local microviscosity, and was later confirmed by in vitro bioimaging experiments. In Chapter 2, a new BAPTA (O,O*-bis(2-aminophenyl)ethyleneglycol-N,N,N*,N*-tetra acetic acid) and BODIPY (4,4-difluoro-4-bora-3a,4a-diaza-s-indacene)-based calcium indicator, BAPBO-3, is reported. A new synthetic route was employed to simplify both synthesis and purification, which tend to be low yielding and cumbersome for BAPTA derivatives. Upon excitation, a 1.5-fold increase in fluorescence intensity in buffer containing 39 ?? Ca2+ and a 3-fold increase in fluorescence intensity in buffer containing 1 M Ca2+ was observed; modest but promising fluorescence turn-on enhancements. In Chapter 3, a newly-designed unsymmetrical squaraine dye, SQ3, was synthesized. A one-pot synthesis was employed resulting in a 10% yield, a result that is generally quite favorable for the creation of unsymmetrical squaraines Photophysical and photochemical characterization was conducted in various solvents, and a 678 nm absorption maximum and a 692 nm emission maximum were recorded in DMSO solution with a fluorescence quantum yield of 0.32. In vitro cell studies demonstrated that SQ3 can be used as a near-IR probe for bioimaging.

Contexte : Le traitement des informations externes étant toujours présent pendant le sommeil, présenter des stimulations sensorielles durant le sommeil peut en améliorer la qualité. Le mouvement latéral et doux d’un lit berçant, a montré des résultats prometteurs chez l’humain et la souris, sur une seule nuit chez des bons dormeurs. Objectif : L’objectif de ce projet pilote est d’évaluer les effets préliminaires du bercement durant le sommeil (mouvement latéral, 0.25Hz) sur la qualité du sommeil pendant plusieurs nuits consécutives. Nous cherchons à tester notre lit berceur et à reproduire les effets bénéfiques trouvés dans la littérature sur la qualité du sommeil, et à déterminer si ses effets se maintiennent lors de plusieurs nuits. Méthodologies : Le sommeil de 8 jeunes bons dormeurs (24.25  3.20 ans), a été évalué objectivement (polysomnographie, PSG), et subjectivement (questionnaires) durant 6 nuits, dont 5 nuits expérimentales sur le lit berceur (3 nuits bercées (B), 2 nuits stationnaires (S)). Résultats : Lors de B1, les participants ont passé moins de temps en sommeil profond (N3; p=0.013), et plus de temps éveillé (p=0.03) que lors de S1. En B2 ils ont passé plus de temps éveillé qu’en S2 (p=0.039), moins en B2 qu’en B1 (p=0.023), sans changements entre S1 et S2 ni entre B2 et B3 (toutes p>0.05), bien que 6/8 participants ont augmenté leur %N3 et diminué leur %N1+N2 de B2 à B3. Aucune influence du bercement sur la qualité du sommeil subjective, l’humeur ou la perception du sommeil n’est ressortie (toutes p>0.05). Conclusion : Au cours des 3 nuits bercées, une habituation du dormeur au bercement semble se produire. L’absence de résultats bénéfiques viendrait des propriétés de l’accélération linéaire du moteur. / Context: Since the process of external information continues during sleep, presenting sensory stimuli during sleep can enhance its quality. The gentle lateral movement of a rocking bed has shown promising results in humans and mice during a single night with good sleepers. Objective: The objective of this pilot study is to evaluate the preliminary effects of rocking during sleep (lateral movement, 0.25Hz) on sleep quality over multiple consecutive nights. We aim to test our rocking bed and replicate the beneficial effects found in the literature on sleep quality, as well as determine if these effects persist over several nights. Methodology: The sleep of 8 young good sleepers (24.25 ± 3.20 years) was objectively assessed (polysomnography, PSG) and subjectively evaluated (questionnaires) over 6 nights, including 5 experimental nights on the rocking bed (3 rocking nights (B), 2 stationary nights (S)). Results: During B1, participants spent less time in deep sleep (N3; p=0.013) and more time awake (p=0.03) compared to S1. They spent more time awake in B2 than in S2 (p=0.039), and in B2 than in B1 (p=0.023), with no changes between S1 and S2 nor between B2 and B3 (all p>0.05). However, 6/8 participants increased their %N3 and decreased their %N1+N2 from B2 to B3. No influence of rocking on subjective sleep quality, mood, or sleep perception was observed (all p>0.05). Conclusion: Over the course of the 3 rocking nights, a habituation of the participant to the rocking movement seems to occur. The absence of beneficial results may be attributed to the linear acceleration properties of the motor.

La pose d’implants mammaires est l’une des interventions chirurgicales les plus courantes en chirurgie plastique. Elle permet de reconstruire un sein après une mastectomie ou d’augmenter son volume pour améliorer le décolleté et la forme du sein. Depuis leur introduction dans les années 1960, les implants mammaires siliconés ont fait l’objet de multiples controverses et leur innocuité a pendant longtemps été questionnée. Ces dispositifs médicaux sont considérés comme sûr par la FDA mais ne sont pas pour autant exempts de complications. L’une d’entre elles, le silicone bleeding, se traduit par la migration de particules de silicone depuis le gel de l’implant vers la capsule péri-prothétique. Ces particules de silicone représentent une source potentielle d’inflammation chronique autour des implants mammaires dont les conséquences à long terme sur la santé des patientes ne sont pas claires. Bien que cette complication soit objectivée depuis les années 1970, il existe à l’heure actuelle peu de données sur la quantité de silicone qui est susceptible de migrer des implants mammaires. L’objectif principal de notre étude a été de quantifier les particules de silicone dans les capsules péri-prothétiques des implants mammaires en décrivant une nouvelle méthode de quantification basée sur une analyse histologique approfondie des spécimens de capsule. Les résultats préliminaires de notre étude ont permis de démontrer que des millions de particules de silicone peuvent diffuser dans la capsule péri-prothétique des implants mammaires siliconés et que l’ampleur du phénomène à tendance à croître avec la durée d’implantation. / The placement of breast implants is one of the most common surgical procedures in the field of plastic surgery. Although these medical devices are considered safe by the FDA, their use is not free of complications. One of these complications is silicone particle bleeding, or the migration of silicone particles from the breast implant into the peri-prosthetic capsule. These particles represent a potential source of chronic inflammation around breast implants, with unclear long-term consequences for patient health. Although this complication has been observed since the 1970s, there is currently very little data on the amount of silicone that is likely to migrate from breast implants. The primary objective of this study was to quantify silicone particles in the peri-prosthetic capsules of breast implants by describing a new method of quantification based on a thorough histological analysis of capsule specimens. Preliminary results of our study have shown that millions of silicone particles can diffuse into the periprosthetic capsule of silicone breast implants and that the amount of silicone particles tends to increase with the duration of implantation.

La forte demande sociétale pour un meilleur bien-être des poules a conduit l’industrie ovocole canadienne à remplacer progressivement les cages conventionnelles par des logements alternatifs tels que les cages enrichies (CE) et les volières (V). L’objectif de cette étude était de comparer les performances et la qualité des œufs dans 24 élevages commerciaux au Québec : 12 en CE et 12 en V. Le taux de ponte, la mortalité cumulative et la consommation alimentaire ont été choisis pour évaluer les performances des élevages entre 19 et 65 semaines d’âge. L’évaluation de la qualité des œufs a été réalisée à 35, 45, 55 et 65 semaines d’âge incluant la masse de l’œuf, la force et l’épaisseur de la coquille, l’unité Haugh, l’intensité de la couleur du jaune et la prévalence des œufs sales et fêlés. Aucune différence significative (P> 0,05) n’a été observée entre les CE et les V pour tous les paramètres de performance et de qualité étudiés. L’interaction entre le logement et l’âge a eu un effet significatif sur la mortalité (P< 0,05) qui a augmenté plus rapidement avec l’âge dans les V que dans les CE. L’âge a eu un effet significatif sur toutes les variables étudiées (P< 0,05) excepté la prévalence des œufs sales. Ces résultats sont encourageants pour les producteurs d’œufs québécois en pleine phase de transition. En conclusion, au Québec, durant le cycle de ponte les performances des oiseaux et la qualité des œufs sont similaires entre les CE et les V à l’échelle commerciale. / The strong societal demand for better hen welfare has led the Canadian egg industry to progressively replace conventional cages with alternative housing such as enriched cages (EC) and aviaries (A). The objective of this study was to compare the performance and quality of eggs from 24 commercial farms in Quebec: 12 in EC and 12 in A. Laying rate, cumulative mortality, and feed consumption were used to evaluate farm performance between 19 and 65 weeks of age while egg quality evaluation consisted of egg mass, strength and thickness shell, Haugh unit, yolk color intensity and prevalence of dirty and cracked eggs at 35, 45, 55 and 65 weeks of age. No significant differences (P> 0.05) were observed between EC and A for all performance and quality parameters studied. The interaction between housing and age had a significant effect on mortality (P< 0.05) which increased faster with age in A than in EC. Age had a significant effect (P< 0.05) on all variables studied except the prevalence of dirty eggs. These results are encouraging for Quebec egg producers in the midst of a transition phase. In conclusion, in Quebec, during the laying cycle the performance of the birds and egg quality are similar between the EC and the A on a commercial scale.