Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

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Les recherches de cette thèse avaient pour but la compréhension de l’influence sur les parois de nanotubes de carbone de divers traitements post-synthèses : purification, recuit, découpage ultrasonique et fonctionnalisation. Si ce travail porte principalement sur la physisorption de gaz rares, plusieurs autres techniques d’études complémentaires ont également été utilisées telles que la microscopie électronique, l’analyse thermogravimétrique et la diffraction des rayons X. Une méthode systématique a été proposée pour déterminer le début et la fin des marches, souvent mal définies, qui sont contenues dans les isothermes représentant l’adsorption de gaz sur des tubes mono-parois. Nos résultats s'intéressent en particulier (i) à l'estimation du taux d’ouverture des tubes suivant certains des traitements précités, (ii) à l’applicabilité de la méthode BET au-delà de ses limites habituelles et (iii) dans le cas d'un traitement de fonctionnalisation, à la sélectivité des procédés de greffage sur les surfaces des nanotubes par rapport à celles correspondantes à d’autres espèces carbonées présentes dans un même échantillon. / The aim of this study was to understand the influence of various post-synthesis treatments on carbon nanotube surfaces: purification, annealing, ultrasonic cutting, and functionalization. This work deals mainly with rare gas physisorption, but other complementary techniques have also been used such as electron microscopy, thermogravimetric analysis and X-ray diffraction. A systematic approach has been proposed to determine the beginning and the end of the steps (which are usually not well-defined) on the isotherms corresponding to the gas adsorption on single-wall nanotubes. Our results focus in particular on (i) the estimation of the tube opening rate after several of the above mentioned treatments (ii) the validity of the BET method beyond its usual limits and (iii) in the case of functionalization, the selectivity of the grafting process on the carbon nanotube surfaces as opposed to that on the other carbon species present in a sample.

Cette thèse est dédiée à l’élaboration de fibres optiques microstructurées en verre de chalcogénure. Ces verres présentent un large domaine de transparence dans l’infrarouge et des propriétés optiques non-linéaires importantes. Les fibres optiques microstructurées sont composées d’un arrangement périodique de trous d’air s’étalant le long de l’axe de la fibre. Elles possèdent ainsi des propriétés de propagation originales qui suscitent un grand intérêt dans la communauté scientifique. La possibilité de mettre les verres de chalcogénure sous forme de MOFs offre de nombreuses applications potentielles en optique passive et en optique active. Nous nous sommes intéressés à plusieurs d’entres elles. Ces travaux s’articulent en effet autour de trois objectifs majeurs : le transport de puissance dans les fenêtres de transparence atmosphériques II et III, la réalisation d’un capteur chimique et la conversion de longueurs d’onde par des effets non-linéaires. Les compositions sélectionnées pour élaborées les fibres (As38Se62, As40S60, Te20As30Se50 et Ge10As22Se68) ont fait l’objet d’une recherche approfondie de manière à trouver des méthodes de purifications adéquates pour obtenir des fibres présentant de très faibles pertes optiques. Les MOFs obtenues à partir des verres purifiés présentent des pertes inférieures au dB/m sur une grande gamme de longueur d’onde. De tels résultats permettent d’assurer le transport de moyenne puissance dans les bandes II et ou III selon la fenêtre de transmission de ces verres. Concernant la réalisation d’un capteur dans l’infrarouge, une nouvelle géométrie de fibre a été élaborée. Elle consiste en une fibre dont le cœur est partiellement exposé à l’environnement extérieur grâce à la présence d’une fente le long de l’axe de la fibre. Les essais de détection de liquides réalisés sont concluants, les résultats montrent que la fibre à cœur exposé conçue est plus sensible qu’une fibre monoindice présentant un diamètre deux fois plus petit. Un petit diamètre de cœur est un paramètre recherché afin d’exacerber les effets non-linéaires. Ainsi deux géométries de fibres ont été sélectionnées pour fabriquer les fibres destinées à générer des effets non-linéaires : les fibres multimodes à cœur suspendu (Øc<3µm) et les fibres monomodes à trois couronnes de trous (Øc<5µm). Les propriétés non-linéaires des fibres élaborées ont été analysées à l’ONERA et au laboratoire FOTON. A la vue de l’ensemble des résultats, le caractère monomode permet d’obtenir des supercontinuums plus réguliers dans la fenêtre 3-5µm et semble indispensable pour les conversions de longueurs d’onde à 1,55µm. Les fibres réalisées ont permis d’obtenir des conversions de longueurs d’onde à un taux supérieur à 170Gb/s, de démultiplexer un signal à 170,8Gb/s et de réaliser un laser à fibre Brillouin présentant des seuils de déclenchement de puissance très bas. / The present works concern the elaboration of chalcogenide glass Microstructured Optical Fibers (MOFs). Chalcogenide glasses present a large transparency window in the infrared and high non-linear optical properties. MOFs are based on only one glass, the guidance of the light beam in the fiber core is possible thanks to the presence of a periodic holes arrangement defining the microstructure. This particular mode guidance combined with the original properties of chalcogenide glasses leads to numerous potential applications. In this thesis different applications have been investigated. Indeed, the works focus on three main aims: power transmission in the II and III atmospheric transparency windows, the fabrication of a sensor for chemical species and wavelength conversion thanks to non-linear effects. Whatever the application, it is needed to synthesize very high purity glasses in order to reach optical losses as low as possible. Thus, the glass compositions selected to carry out the fibers (As38Se62, As40S60, Te20As30Se50 and Ge10As22Se68) have been the subject of extensive researches to find the most appropriated purification processes. Thanks to the optimization of the purification methods, the elaborated fibers present optical losses as low as 1dB/m over a wide range of wavelengths. Such a result allows the transport of light power in the II or the III band depending on the glass composition. Regarding the development of a sensor in the infrared, a new fiber geometry has been performed. It consists in a fiber whose core is partially exposed to the external environment thanks to the presence of a slit along the fiber. Such a configuration was obtained by modifying the preform molding method. The detection tests carried out are promising. Indeed, the exposed core fiber is more sensitive than a single index fiber having a twice smaller external diameter. A small core diameter is needed to enhance non-linear effects. Thus, to generate such effects, two different fiber designs have been chosen: suspended-core multi-mode fibers (Øc<3µm) and three rings of holes single-mode fibers (Øc<5µm). The latter configuration was obtained by developing the Ge10As22Se68 glass composition, very stable against crystallization. Indeed, the optical properties of the glass do not change even after several thermal treatments needed for the casting steps. The non-linear optical properties of the fabricated fibers have been analyzed at thanks to a collaboration with ONERA and the FOTON laboratory. The results show that the single mode guidance allows to obtain more regular supercontinuums in the 3-5µm region and seems to be essential for wavelength conversions at 1.55 µm. Thus, the low-loss single-mode fibers presenting core diameters smaller than 5µm allowed the conversion and demultiplexing of a 170Gb/s signal and the realization of a Brillouin fiber laser with very low power threshold.

Avec l'arrivée du Web 2.0, l'édition collaborative devient massive. Ce changement d'échelle met à mal les approches existantes qui n'ont pas été conçues pour une telle charge. Afin de répartir la charge, et ainsi, obtenir un plus grand passage à l'échelle, de nombreux systèmes utilisent une architecture dite pair-à-pair. Dans ces systèmes, les données sont répliquées sur plusieurs pairs et il est alors nécessaire de définir des algorithmes de réplication optimiste adaptés aux caractéristiques des réseaux pair-à-pair: la dynamicité, la symétrie et bien sûr le nombre massif d'utilisateurs et de données. De plus, ces systèmes étant des éditeurs collaboratifs, ils doivent vérifier le modèle de cohérence dit « CCI » (Causalité, Convergence et Intention).Dans ce manuscrit, nous proposons un modèle formel pour les systèmes d'édition collaborative qui nous permet de formaliser le modèle CCI. Dans ce modèle, nous proposons Logoot, un type de données répliqué commutatif (CRDT) pour les documents texte. Par la suite, nous définissons un mécanisme d'annulation générique pour les types de données CRDT. Nous appliquons notre mécanisme d'annulation sur Logoot pour obtenir un CRDT texte avec la fonctionnalité d'annulation appelée Logoot+. Nous proposons finalement une évaluation comparative des approches Logoot et Logoot+ à partir des modifications produites sur plus de 2000 pages de Wikipédia / With the arrival of Web 2.0, collaborative editing becomes massive. This scale change is undermining the existing approaches that were not designed for such a charge. To distribute the load, and thereby achieve greater scalability, many systems use an architecture known as peer-to-peer. In these systems, data is replicated on several peers and it is then necessary to define optimistic replication algorithms adapted to the characteristics of peer-to-peer: dynamicity, symmetry and of course the massive number of users and data. Moreover, these systems arecollaborative editors, they should check the model of consistency called "CCI" (Causality, Convergence and Intention).In this manuscript, we propose a formal model for collaborative editing systems that enables us to formalize the CCI model. In this model, we propose Logoot a commutative replicated data type (CRDT) for text documents. Subsequently, we define an undo mechanism for generic CRDT. We apply our undo mechanism on Logoot to get a CRDT text with the undo feature called Logoot+. We finally propose a comparative evaluation of approaches Logoot and Logoot+ from the changes produced over 2000 pages of Wikipedia

Le mélanome représente 8000 nouveaux cas par an et plus d'un millier de décès. Dés l'apparition de métastases, le pronostic devient très mauvais en raison de l'inefficacité de tous les traitements. Enfin, bien que des résultats encourageants aient été obtenus récemment avec des thérapies ciblées, ces réponses restent insuffisantes. L'identification de nouvelles molécules candidates est donc un élément essentiel pour le traitement du mélanome. Pendant la 1ère partie de ma thèse, je me suis intéressé à la metformine. Nous avons observé une diminution de l’invasion des cellules de mélanome dépendante de l'activation de l’axe AMPK/ p53 en réponse à la metformine. Ainsi, nous avons démontré pour la 1ère fois que la metformine peut être utilisée pour inhiber l'invasion des cellules de mélanome. Ensuite, je me suis intéressé à d'autres antidiabétiques, les TZD. Grâce à un criblage structure / activité, nous avons identifié une nouvelle molécule, le HA15, dérivé des TZD et ayant une très forte activité anti-mélanome. Nous avons montré que le HA15 induit un stress du RE (UPR), par l'intermédiaire de la protéine chaperon Bip, conduisant à l'activation de l'apoptose et de l'autophagie, entraînant ainsi la mort des cellules. Cette étude a permis d’identifier une nouvelle molécule efficace contre le mélanome et renforce l'idée que l'UPR pourrait être une cible thérapeutique pour le traitement du mélanome. / Melanoma accounts for 8000 new cases each year and more than a thousand deaths. If diagnosed early enough, wide surgical excision may be sufficient to treat. However, at the onset of metastasis, the prognosis becomes very bad due to the ineffectiveness of all treatments. Finally, although encouraging results were recently obtained with B-Raf inhibitors and immunotherapy, these responses are insufficient. So identification of new candidate molecules is an essential element for melanoma treatment. During the first part of my PhD, I was interested in metformin, the most commonly used molecule for the treatment of type 2 diabetes mellitus. It had been shown in our laboratory that metformin reduces melanoma cells viability in vitro and in vivo. Melanoma is a highly metastatic cancer, so I focused on the potential effect of metformin on melanoma cells invasion. We observed a decrease of melanoma cells invasion dependent on the activation of AMPK / p53 axis in vitro and in vivo. So we have shown for the first time that metformin can be used to inhibit melanoma cells invasion.During the second part of my PhD, I have been interested in other antidiabetic drugs, thiazolidinediones (TZD). Through a structure / activity screening we identified a molecule, HA15, derived from TZD and having a very strong anti-melanoma activity in vitro and in vivo. We showed that HA15 induced unfolded protein response (UPR), via the chaperone protein Bip, leading to autophagy and apoptosis activation, and resulting in cell death. This study identified a new molecule potentially effective against melanoma and reinforces the idea that UPR could be a therapeutic target for melanoma treatment.