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

L'exploitation minière des sables bitumineux requiert une succession de nombreuses opérations pour séparer le bitume, l'eau et le sable. La séparation solide/liquide fait intervenir un hydrocyclone. Afin de limiter l'ajout d'eau, l'hydrocyclone doit fonctionner dans des conditions inhabituelles correspondant à une concentration élevée à l'alimentation. Une étude expérimentale a permis de caractériser l'ensemble des régimes de fonctionnement, l'influence de la concentration et des caractéristiques géométriques. De plus, des simulations numériques ont été réalisées avec NEPTUNE_CFD@Tlse. Deux méthodes sont proposées pour modéliser les comportements observés à faible et à forte concentration. Les résultats numériques sont en bon accord avec les expériences sur toute la gamme de concentration. L'étude des phénomènes locaux permet une meilleure compréhension des mécanismes de séparation. / Tar sands beneficiation requires a series of processing steps for separation of bitumen, water and sand particles. In this process, hydrocyclones are used to separate sand from water and bitumen, thereby recovering additional bitumen and concentrating sand particles before sending them off to tailing ponds. In order to reduce fresh water consumption (environmental policy), hydrocyclones need to operate with high feed solids content, say 50% in mass, which lays outside their standard operating regime. The response and performance of hydrocyclones need to be understood under such stringent operating conditions. A pilot scale experiment was commissioned for testing a 100mm diam. hydrocyclone under different operating regimes of discharge and measuring the corresponding separation performance. Feed solids concentration and geometrical properties were varied extensively. Separation performance indicators, including partition curve, cut-size, sharpness index and water recovery to underflow were obtained by standard data reconciliation. The experimental data provided all the information required to test the CFD model that was derived to simulate the hydrocyclone. Eulerian simulations of the three-dimensional liquid-solid flow inside the hydrocyclone were carried out, using a multi-fluid model (NEPTUNE_ CFD@Tlse). The actual geometrical features and operating conditions of the hydrocyclone were accurately matched in the simulations. Two simulation approaches have been proposed for hydrocyclone modelling, depending on their operating under dilute conditions, with a spray discharge or dense conditions, with a rope discharge. Numerical simulation results are in good agreement with experiments. Local analysis of hydrodynamic features yields new insights into the behaviour of hydrocyclones at high feed solids concentration.

L'infarctus du myocarde (IDM) est consécutif à une occlusion coronaire provoquant une ischémie prolongée. La taille de l'infarctus est le déterminant majeur de la récupération du myocarde et de la survie du patient. La reperfusion coronaire la plus précoce (par thrombolyse ou angioplastie) est reconnue comme étant le seul traitement recommandé. Cependant, malgré les effets bénéfiques, la reperfusion s'accompagne d'effets délétères appelés « lésions de reperfusion ». Récemment, l'efficacité du postconditionnement ischémique (PostC) a été démontrée en clinique. Il permet, lorsqu'il est utilisé au cours de l'angioplastie primaire ou de sauvetage, de réduire significativement la taille de l'infarctus. L'application du protocole de PostC reste cependant limitée aux patients admis dans les centres d'angioplastie, ce qui exclut tous les patients thrombolysés. Afin d'améliorer la cardioprotection, il est nécessaire de déterminer la fenêtre thérapeutique temporelle optimale d'administration du PostC. De plus, il est nécessaire de développer des stratégies thérapeutiques nouvelles, adjuvants de la reperfusion, qui pourront être administrées dès que le diagnostic d'IDM est posé. L'objectif de notre travail a donc été d'étudier l'influence du délai d'application du PostC sur l'efficacité de cardioprotection dans un modèle murin d'ischémie-reperfusion et de rechercher des substances pharmacologiques cardioprotectrices. Nos travaux révèlent que l'efficacité du PostC est maintenue s'il est appliqué les 30 premières minutes après le début de la reperfusion. D'autre part, nous avons évalué le potentiel thérapeutique de peptides inhibiteurs ciblant l'apoptose responsable de la mort cellulaire au cours de l'ischémie-reperfusion. L'utilisation de peptides Tat-BH4 et Pip2b-BH4 pour le traitement des lésions d'ischémie-reperfusion myocardique a fait l'objet d'une étude preuve-de-concept in vivo. Les constructions peptidiques inhibant l'interaction FAS-DAXX, injectées en intraveineuse au moment de la reperfusion, induisent une diminution de 50% de la taille d'infarctus et de l'apoptose. Ils ont fait l'objet d'un dépôt de brevet car ils constituent des outils pharmacologiques à haut potentiel thérapeutique. / Myocardial infarction (MI) results from a coronary occlusion leading to severe ischemia. Infarct size is a major determinant of myocardial salvage and mortality. Prompt revascularization (either by thrombolysis or primary angioplasty) is recommended for AMI patients but leads to deleterious effects called "reperfusion injury". Recently, ischemic postconditioning (PostC) efficiency has been reported in patients. However, its application during primary angioplasty is limited to patients admitted in angioplasty centers thereby excluding thrombolysed patients. In order to improve cardioprotection, it is necessary to define the time window for optimal cardioprotection and to develop new pharmacological strategies for AMI patients. Our work, using an in vivo mouse model of ischemia-reperfusion, shows that PostC efficiency is maintained if applied the first 30 minutes after the onset of reperfusion. Furthermore, we evaluated the therapeutic potential of peptide inhibitors targeting apoptosis, which is responsible for cell death during ischemia-reperfusion. As a proof-of-concept study, the cardioprotective effects of Tat-BH4 and Pip2b-BH4 peptidic constructs have been revealed in vitro and in vivo. The peptidic constructs targeting FAS-DAXX interaction, injected intravenously as a single bolus at the time of reperfusion, reduced by 50% both infarct size and apoptosis. These pharmacological tools have been patented due to their high therapeutic potential.

Un C-arm est un appareil d’imagerie médicale par rayons X utilisé en radiologie interventionnelle. La plupart des C-arms modernes sont capables de tourner autour du patient tout en acquérant des images radiographiques, à partir desquelles une reconstruction 3D peut être effectuée. Cette technique est appelée angiographie rotationnelle et est déjà utilisée dans certains centres hospitaliers pour l’imagerie des organes statiques. Cependant son extension à l’imagerie du cœur ou du thorax en respiration libre demeure un défi pour la recherche. Cette thèse a pour objet l’angiographie rotationnelle pour l’analyse du myocarde chez l’homme. Plusieurs méthodes nouvelles y sont proposées et comparées à l’état de l’art, sur des données synthétiques et des données réelles. La première de ces méthodes, la déconvolution par FDK itérative synchronisée à l’ECG, consiste à effacer les artéfacts de stries dans une reconstruction FDK synchronisée à l’ECG par déconvolution. Elle permet d’obtenir de meilleurs résultats que les méthodes existantes basées sur la déconvolution, mais reste insuffisante pour l’angiographie rotationnelle cardiaque chez l’homme. Deux méthodes de reconstruction 3D basées sur l’échantillonnage compressé sont proposées : la reconstruction 3D régularisée par variation totale, et la reconstruction 3D régularisée par ondelettes. Elles sont comparées à la méthode qui constitue l’état de l’art actuel, appelé « Prior Image Constrained Compressed Sensing » (PICCS). Elles permettent d’obtenir des résultats similaires à ceux de PICCS. Enfin, deux méthodes de reconstruction 3D+temps sont présentées. Leurs formulations mathématiques sont légèrement différentes l’une de l’autre, mais elles s’appuient sur les mêmes principes : utiliser un masque pour restreindre le mouvement à la région contenant le cœur et l’aorte, et imposer une solution régulière dans l’espace et dans le temps. L’une de ces méthodes génère des résultats meilleurs, c’est-à-dire à la fois plus nets et plus cohérents dans le temps, que ceux de PICCS / A C-arm is an X-ray imaging device used for minimally invasive interventional radiology procedures. Most modern C-arm systems are capable of rotating around the patient while acquiring radiographic images, from which a 3D reconstruction can be performed. This technique is called C-arm computed tomography (C-arm CT) and is used in clinical routine to image static organs. However, its extension to imaging of the beating heart or the free-breathing thorax is still a challenging research problem. This thesis is focused on human cardiac C-arm CT. It proposes several new reconstruction methods and compares them to the current state or the art, both on a digital phantom and on real data acquired on several patients. The first method, ECG-gated Iterative FDK deconvolution, consists in filtering out the streak artifacts from an ECG-gated FDK reconstruction in an iterative deconvolution scheme. It performs better than existing deconvolution-based methods, but it is still insufficient for human cardiac C-arm CT. Two 3D reconstruction methods based on compressed sensing are proposed: total variation-regularized 3D reconstruction and wavelets-regularized 3D reconstruction. They are compared to the current state-of-the-art method, called prior image constrained compressed sensing (PICCS). They exhibit results that are similar to those of PICCS. Finally, two 3D+time reconstruction methods are presented. They have slightly different mathematical formulations but are based on the same principles: using a motion mask to restrict the movement to the area containing the heart and the aorta, and enforcing smoothness of the solution in both space and time. One of these methods outperforms PICCS by producing results that are sharper and more consistent throughout the cardiac cycle

La manipulation des propriétés physiques des nanostructures, telles que leur forme ou leur composition, suscite de plus en plus l’intérêt des recherches à cause des propriétés exceptionnelles des matériaux à cette échelle. L’ingénierie des contraintes a pour objet d’utiliser la déformation pour contrôler les propriétés. Cela est particulièrement intéressant dans les nano-objets car ils peuvent supporter des déformations élastiques élevées. Dans ce travail, nous étudions la déformation et l’influence de la température dans des nanofils uniques de type coeur/coquille. Ceci est possible en utilisant la diffraction cohérente des rayons X (CDI) en condition de Bragg, une technique d’imagerie qui remplace les lentilles optiques par des algorithmes d’inversion capables de reconstruire l’amplitude (densité électronique) et la phase (projection du champ de déplacement atomique) de l’échantillon à partir des clichés de diffraction. Cette méthode a également été appliquée à des particules facettées de platine qui ont des propriétés catalytiques exceptionnelles. Des expériences CDI in situ ont permis d’étudier l’évolution du champ de déformation dans les particules pendant des réactions chimiques et donc de progresser vers le découplage entre leur déformation intrinsèque et leur activité chimique. / Manipulating the physical and chemical properties of nanostructures by changing their characteristics (such as shape, strain or composition) is a vivid field of research spurred by the numerous applications that may take advantage of the unique properties that materials offer at this scale.Strain engineering aims to tune the strain in order to control the properties of materials. This is particularly interesting in nano-objects because they can sustain much higher elastic strains before the occurrence of defects. In this work, we study the strain and the influence of temperature in single core/shell nanowires. This is possible thanks to X-ray coherent diffraction (CDI) in Bragg condition, an imaging technique that replaces the optical lenses by inversion algorithms that are able to reconstruct the amplitude (electronic density) and the phase (projection of the atomic displacement field) of the sample from the experimental diffraction patterns. In addition to nanowires, the method is applied to metallic particles of platinum with exceptional catalyticproperties. In situ CDI experiments allowed to study the strain evolution within particles during chemical reactions, thereby moving forward in the understanding of important relationships such as the intrinsic strain and chemical activity of the nanoparticles.

Les problématiques liées à la diminution de la taille des dispositifs actuels amènent l’industrie à réfléchir à des techniques de gravure ayant des résolutions à l’échelle de l’atome. Dans ce contexte, les techniques de nanostructuration directes sont très bien adaptées et représentent un potentiel important pour un futur proche dans les laboratoires de recherches. Le projet sur lequel j’ai travaillé avait pour but de coupler dans un environnement Ultra-Vide (UHV), un Dual-Beam, composé d’un FIB (Faisceau d’Ions Focalisé) et d’un MEB (Microscope électronique à balayage) et un bâti d’épitaxie par jet moléculaire (MBE), technique ultime en termes de dépôt. Cet environnement UHV répond à la nécessité de propreté absolue des substrats et constitue un moyen pertinent de rendre fonctionnels les dispositifs ainsi élaborés dans des domaines aussi variés que la micro-nanoélectronique, l’optoélectronique, le photovoltaïque, la spintronique, la plasmonique, etc. La connexion sous UHV de la nanofabrication FIB à la croissance MBE représente une voie unique pour fabriquer des structures 3D en alternant des étapes gravure/dépôt. Parmi les différentes applications, nous avons choisi de nous focaliser sur nanostructures de silicium. Le principal challenge pour l’industrie microélectronique et pour les chercheurs est d’être capable de réaliser une optoélectronique entièrement intégrée à base de Si. Cela nécessite de convertir les matériaux à base de Si en absorbeur/émetteur efficaces de lumière. Une des pistes les plus prometteuses pour obtenir une bande interdite directe est de combiner les effets de la fonctionnalisation chimique et du confinement quantique dans les nano-objets. / The reduction of device sizes represents a major issue in microelectronic industry which motivates several teams of researchers to develop nanopatterning with atomic resolution. In this context, maskless nanostructuration techniques are well-adapted and have an important potential for the nearest future in labs and industry. The aim of the project I worked on is the connection in a Ultra-High-Vacuum (UHV) environment between a Dual-Beam, equipped with a FIB (Focused Ion Beam) and a SEM (Scanning Electron Microscopy) and a MBE (Molecular Beam Epitaxy) cluster, which is the highest-controlled deposition technique. The UHV environment is the solution for an absolute cleanliness and represents a relevant way to fabricate functionalized devices for micro-nanoelectronics, optoelectronics, photovoltaic, spintronic, plasmonic, etc… This UHV connection combining FIB nanostructuration and epitaxy growth technique provides a unique platform to elaborate tridimensional structures with milling/deposition steps. Among different applications, we decided to focus on silicon based nanostructures. Regarding silicon nanostructures. The main challenge for microelectronics industry and for the researchers in this field is the realization of optoelectronics devices fully integrated in silicon systems. This requires to convert silicon based materials into absorber/emitter of light. One of the most promising way to change the electronic structure and to get a direct bandgap is the combination of chemical functionalization and quantum confinement into silicon based nano-objects.

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à caractériser la polarité et la croissance du myocarde au cours du développement de la souris. Travaux antérieurs ont montré que la croissance du myocarde est orientée. Cependant, les processus qui sous-tendent cette croissance orientée restent mal connus. Dans d’autres systèmes, la polarité des cellules régule plusieurs comportements cellulaires. Suivant cette hypothèse, nous montrons que la polarité et la division des cellules du myocarde sont coordonnée dans le cœur embryonnaire. Notre objectif suivant était d’obtenir des indications fonctionnelles sur les signaux de croissance du myocarde. Dans le cœur, la voie de la Polarité Cellulaire Planaire (PCP) ainsi que la voie Hippo sont requises pour sa morphogenèse. Chez la mouche, la cadhérine atypique Fat module les voies PCP et Hippo. Le rôle de Fat4, l’orthologue chez les mammifères, comme régulateur de la voie Hippo est controversé. En utilisant les mutants Fat4, nous montrons que Fat4 module la croissance du myocarde plutôt que sa polarité. A la naissance, les mutants Fat4 ont des parois ventriculaires plus épaisses, associées à une prolifération accrue des cardiomyocytes. Nous montrons aussi que Fat4 module l’activité de Yap1, l’effecteur principal de la voie Hippo dans le cœur. Néanmoins, contrairement à la mouche, nous apportons ici la preuve que Fat4 module Yap1 d’une manière non-canonique, en impliquant l’adaptator Amotl1. Ainsi, nous proposons un modèle dans lequel, lorsque Fat4 est supprimé, Amotl1 rentre dans le noyau avec Yap1 pour promouvoir la prolifération des cardiomyocytes. Nos résultats ouvrent des perspectives importantes pour la réparation du cœur blessé. / For this work, we focussed on characterizing myocardial polarity and growth during mouse development. Previous work, showed that the growth of the myocardium is oriented. However, which processes underly such oriented growth has remained unclear. In other systems, cell polarity regulates several types of oriented cell behaviour. Following this hypothesis, we show that myocardial cell polarity and division are coordinated in the embryonic heart. Next, we aimed to gain functional insights into the signals required for the growth of the myocardium. In the heart, both Planar Cell Polarity (PCP) and Hippo signalling are required for proper morphogenesis. In the fruit fly, the atypical cadherin Fat modulates both PCP and the Hippo pathways. The mammalian ortholog Fat4 regulates PCP in the kidneys and in the inner ear. However, its role as an upstream regulator of the Hippo pathway is controversial. Using Fat4 mutants, we show that Fat4 modulates myocardial growth rather than polarity. At birth, Fat4 mutants have thicker myocardial walls and this is associated with increased cardiomyocyte proliferation. Mechanistically, we show that Fat4 modulates the activity of Yap1, the main downstream effector of the Hippo pathway in the heart. However, contrary to the fruit fly, we provide novel evidence that Fat4 modulates Yap1 in a non-canonical way, that implies the adaptor protein Amotl1. Thus, we propose a model where, upon suppression of Fat4, Amotl1 translocates into the nucleus with Yap1 to promote myocardial cell proliferation. Our findings open important perspectives for the repair of the injuried heart, as Fat4 and its effector Amotl1 might play important roles in this context.

Le vieillissement est un processus physiologique au cours duquel l’ensemble de l’organisme voit son fonctionnement modifié. Il s’agit d’un remodelage génotypique et phénotypique, en lien avec le stress oxydatif. Les molécules antioxydantes comme les composés phénoliques (CP) ont pris une place importante dans la diète humaine, à titre de compléments alimentaires et/ou à titre thérapeutique. Toutefois, les conséquences d’un usage à long terme de ces molécules visant à reverser les effets du vieillissement sur les fonctions organiques, restent encore mal élucidées. Dans ce contexte, et compte tenu de notre intérêt pour le cœur, le rein et le microbiote intestinal, l’objectif de cette thèse est d’évaluer, sur de jeunes rats mâles, les effets des CP administrés à différentes concentrations, pendant quatorze mois. Les groupes traités par les CP ont montré une préservation, avec l’âge, de la performance cardiaque par rapport aux témoins non traités. De plus, les myocardes de rats âgés traités ont présenté de moindres signes d’inflammation, de fibrose et d’apoptose que les témoins. Ces modifications sont soutenues par un remodelage du niveau d’expression protéique des marqueurs de l’hypertrophie et du stress oxydatif, et des résultats préliminaires suggèrent une activation du courant potassique KATP en présence des CP sur les myofibroblastes. Le tissu rénal conserve son architecture normale avec l’âge chez tous les groupes. Enfin, les métabolites issus des CP ont montré une modulation sélective du microbiote intestinal vers un phénotype sain. Nos travaux montrent dans un modèle murin qu’une consommation régulière de CP permet de préserver le cœur, les reins et le microbiote du remodelage lié au vieillissement. / Aging is a physiological process in which the entire body sees its normal functional capacities modified. It is associated with a genotypic and phenotypic remodeling, related to oxidative stress. Antioxidant molecules such as phenolic compounds (PC), have taken an important place in the human diet, as food supplements and/or as therapeutics. However, the consequences of long-term use of these molecules to reverse the effects of aging on organic functions, remain poorly understood. In this context, and considering our interest for the heart, the kidney and the intestinal microbiota, the aim of this thesis is to evaluate, in young male rats, the effects of PC administered at different concentrations for a period of fourteen months. PC treated groups showed a dose-dependent preservation of cardiac morphology and performance compared to control untreated ones. Additionally, myocardia from treated aged rats exhibited less inflammation, fibrosis and cardiomyocyte apoptosis than controls. These modifications were supported by a remodeling of the proteins level expression of the markers of hypertrophy and oxidative stress, and preliminary data suggest a concomitant activation of potassium current KATP on myofibroblasts in the presence of PC. Renal tissues retained their normal architecture with age in all groups. Finally, derived-metabolites from PC showed a selective modulation of intestinal microbiota towards a healthy phenotype. Our work shows that regular consumption of PC may preserve the heart, kidneys and microbiota of age-related remodeling.

L'infarctus du myocarde, une des causes majeures de mortalité à travers le monde, engendre une mort irréversible du muscle cardiaque suite à une ischémie. Cette ischémie, c'est-à-dire une privation de dioxygène et de nutriments, déclencher un stress réticulaire qui perturbe l'équilibre calcique de la cellule cardiaque. Plusieurs pompes et canaux calciques situés à la membrane plasmique ou réticulaire sont des intervenants clés dans le maintien de l'homéostasie calcique. Parmi eux, il existe des canaux de fuites calciques passives, comme les TRPs, et peu d'informations sont actuellement connus à propos de leur rôle précis au cours de l'infarctus du myocarde.TRPV1 est un canal cationique non sélectif qui est activé par la capsaïcine, le pH et la chaleur nocive (>42°C). Dans le muscle squelettique, nous avions démontré que TRPV1 est situé dans la partie longitudinale du réticulum sarcoplasmique et qu'il répond à différentes stimulations physiologiques et pharmacologiques (Lotteau et al., 2013). Ici, nous nous interrogeons sur un éventuel rôle similaire de TRPV1 dans la physiologie cardiaque. Des analyses biochimiques et des mesures de calcium intracellulaire furent réalisées sur des cardiomyocytes issus de souris WT et KO TRPV1. Nos résultats in vitro montrent que: (a) TRPV1 est exprimé dans les cellules cardiaques; (b) une activation de TRPV1 engendre une réduction de la concentration calcique réticulaire et que (c) TRPV1 pourrait être une cible directe de l'isoflurane.Dans la mesure où TRPV1 peut être modulé par de nombreuses molécules pharmacologiques, il pourrait constituer une cible thérapeutique pour réduire la taille d'infarctus. De nombreuses études antérieures ont déjà mis en évidence un rôle cardioprotecteur de TRPV1 dans le système nerveux entourant le cœur. Le but de cette étude est de décrire le fonctionnement des canaux TRPV1 dans des cardiomyocytes adultes / Acute myocardial infarction (MI), a leading cause of morbidity and mortality worldwide, is the irreversible death of heart muscle secondary to ischemia. This ischemia, i.e. oxygen and nutrients deprivation, triggers a reticular stress disrupting the Ca2+ balance of the cardiac cell. Several Ca2+ pumps and channels located at the sarcolemma or at the reticulum membrane are key players in this maintenance of Ca2+ homeostasis. Among them, we find passive leak channels, such as TRPs and little is known about their precise role in MI.TRPV1 represents a non-selective cation channel that is activated by capsaicin, pH and noxious heat. In skeletal muscle, we previously demonstrated that TRPV1 is located in the longitudinal part of the SR and respond to pharmacological and physiological activations (Lotteau et al., 2013). We questioned here whether TRPV1 might have a similar role in heart physiology. Biochemical analysis and intracellular Ca2+ measurements were performed on cardiomyocytes from wild-type and TRPV1-KO mice. Our in vitro results show that: (i) TRPV1 is expressed in cardiac cells; (ii) an increase in intracellular calcium concentration ([Ca2+]i) is elicited under TRPV1 activation; (iii) TRPV1 could be a direct target of isoflurane. In parallel, our in vivo results indicate that a pharmacological preconditioning by isoflurane decrease the infarct size, probably though activation of TRPV1. According to the fact that TRPV1 activity can be modulated by a lot of pharmacological molecules, TRPV1 may serve as therapeutic target to reduce the infarct size. Most of published data have already evidenced this TRPV1 cardioprotective role in the peripheral heart system. The aim of the present work is to describe how TRPV1 channels behave in adult cardiomyocytes

Au cours de la dernière décennie, le domaine safety-critical s’appuie sur les Commercial Off-The-Shelf (COTS) architectures de mono-coeur malgré leur variabilité du temps d'exécution inhérent. Aujourd'hui, l'industrie safety-critical envisage la possibilité d'utilisation des COTS de multi-coeur en tenant compte de la demande croissante de performance. Cependant, le passage de mono-coeur à multi-coeur aggrave le problème de variabilité du temps d'exécution dû à la contention de ressources partagées. Les techniques standard pour gérer cette variabilité comme sur-approvisionnement de ressources ne peuvent pas être appliquées à multi-coeur en considérant que les safety-marges compenseront la plupart voire tout le gain de performance donné par les multi-coeurs. Une solution possible serait de capturer le comportement des mécanismes de contention potentielle sur les ressources partagées relativement à chaque application co-fonctionnant sur le système. Malheureusement, les caractéristiques sur les mécanismes de contention ne sont pas généralement clairement documentées. Dans la thèse, nous introduisons les techniques de mesure basées sur un ensemble de stressing benchmarks et les hardware monitors à caractériser 1) l'architecture en identifiant les ressources partagées et en étudiant leur mécanisme de contention. 2) les applications en étudiant comment elles se comportent relativement aux ressources partagées. Sur la base de ces informations, nous proposons une technique à estimer le WCET d'une application dans un co-running contexte prédéterminé en simulant le pire cas des contentions sur les ressources partagées produites par co-runners de l'application. / While relying during the last decade on single-core Commercial Off-The-Shelf (COTS) architectures despite their inherent runtime variability, the safety critical industry is now considering a shift to multi-core COTS in order to match the increasing performance requirement. However, the shift to multi-core COTS worsens the runtime variability issue due to the contention on shared hardware resources. Standard techniques to handle this variability such as resource over-provisioning cannot be applied to multi-cores as additional safety margins will offset most if not all the multi-core performance gains. A possible solution would be to capture the behavior of potential contention mechanisms on shared hardware resources relatively to each application co-running on the system. However, the features on contention mechanisms are usually very poorly documented. In this thesis, we introduce measurement techniques based on a set of dedicated stressing benchmarks and architecture hardware monitors to characterize (1) the architecture, by identifying the shared hardware resources and revealing their associated contention mechanisms. (2) the applications, by learning how they behave relatively to shared resources. Based on such information, we propose a technique to estimate the WCET of an application in a pre-determined co-running context by simulating the worst case contention on shared resources produced by the application's co-runners.