Nous étudions la dynamique hamiltonienne asymptotique de particules libres dans des gaz de Lorentz inélastiques, milieux possédant un nombre infini de degrés de liberté distribués dans l'espace de façon périodique ou aléatoire. On distingue deux types de comportement asymptotique, selon que le système soit dissipatif ou non. Dans le cas non-dissipatif, l'action des particules sur les degrés de liberté du gaz est négligée. Nous déterminons, numériquement et analytiquement, le comportement asymptotique en temps de l'énergie cinétique moyenne et de la variance du déplacement de particules rapides. L'analyse repose sur l'approximation du mouvement des particules par une marche aléatoire dont un pas correspond à une collision de la particule avec une particule du gaz de Lorentz. Nous montrons que les comportements sont différents suivant que la force exercée par le diffuseur dérive d'un potentiel ou non. Les résultats se démontrent par des arguments probabilistes, utilisant des théorèmes de convergence de chaînes de Markov et les processus de Bessel. Nous obtenons également le comportement asymptotique de la variance du déplacement dans ces différents cas. Dans les modèles dissipatifs, l'évolution des degrés de liberté du gaz de Lorentz est affectée par la particule et le système dynamique considéré est composé de la particule et du milieu. Nous démontrons, sur un espace des phases approprié, l'existence globale des solutions et nous construisons une mesure de Gibbs décrivant l'équilibre thermodynamique du système. Ces constructions nous permettent d'établir rigoureusement la relation d'Einstein à temps fini en présence d'une force constante extérieure / We study the hamiltonian dynamics of free particles in inelastic Lorentz gases, which are environments with an infinite number of degrees of freedom randomly or periodically distributed in space. We exhibit two differents asymptotic behaviours, depending on if the particles undergo dissipation or not.The model is called non-dissipative when the action of the particles on the degrees of freedom of the gas is neglected. We determine, numerically and analytically, the asymptotic behaviour in time of the averaged kinetic energy and the mean squared displacement of fast particles. The analysis is based on the approximation of the particles' dynamics by a random walk where one step corresponds to a unique collision of the particle with a particle of the Lorentz gas. We find different asymptotics, depending on whether the force exerted by the scatterer is or not a gradient field. These results are proved by probabilistic arguments, bringing into play convergence theorems of Markov chains and Bessel processes. We also derive the asymptotic behavior of the main squared displacement in these different cases.In dissipative models, the evolution of the degrees of freedom of the Lorentz gas is affected by the particle and the dynamical system considered is constituted of the particle and the environment. It then has an infinite number of degrees of freedom. We prove, on an appropriate phase space, the global existence of solutions and build a Gibbs measure describing the system's thermodynamic equilibrium. This enables us to prove the Einstein relation at finite time in the presence of an exterior force.

Dissertation--Lüneburg--Universität Lüneburg, 2007. / Bibliogr. p. 165-174.

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

La progression tumorale peut être considérée comme le résultat d’un dialogue dynamique entre les cellules tumorales et le microenvironnement. Une meilleure connaissance de ces interactions est donc primordiale pour mieux cerner le comportement des cellules tumorales et participer à la définition de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre travail a consisté à « décortiquer » les interactions entre deux éléments du microenvironnement décrits comme ayant des effets contradictoires ; l’Inhibiteur de l’Activateur du Plasminogène de type 1 (PAI-1) connu pour favoriser le comportement amiboïde de cellules cancéreuses, et l’Acide Hyaluronique (HA) connu pour en favoriser le comportement mésenchymateux. HA, qui peut se fixer à la membrane cellulaire, soit par CD44, soit par RHAMM, est retrouvé, comme PAI-1, en abondance autour des tumeurs les plus invasives et constitue, cliniquement, un facteur indépendant de mauvais pronostic. En utilisant une lignée de cellules épithéliales issues de cancer du sein, les MDA-MB-231, nous avons observé qu’un microenvironnement enrichi en HA n’induit pas, dans nos conditions expérimentales, d’effet visible sur le comportement cellulaire. En revanche, un microenvironnement enrichi en PAI-1 matriciel est capable d’entretenir la morphologie amiboïde des cellules MDA-MB-231. De façon surprenante, lorsque les cellules se retrouvent dans un environnement mixte PAI-1/HA, le comportement des MDA n’est semblable à l’effet d’aucun des éléments seuls et varie avec le temps de contact. A temps court de contact, soit une heure, HA amplifie l’effet de PAI-1 en augmentant le blebbing. Ce dernier est associé à une forte augmentation de MLC-P révélant sans doute l’activation de la voie précédemment identifiée, RhoA/ROCK. Cette contribution synergique d'HA et de PAI-1 dépend de la disponibilité du récepteur CD44 et s'inverse avec le temps. En effet, au bout de 3 heures, la présence d’HA associée à PAI-1 semble au contraire contrebalancer l’effet de PAI-1 en diminuant le blebbing et en augmentant l’étalement. Cet effet s'accompagne de l’augmentation de l’expression de RHAMM et celle de RAC 1 et une diminution de l’expression de MLC-P, comparé à leur expression en présence de PAI-1 seul. Enfin, des colocalisations impressionnantes d'uPAR avec CD44 ou avec l'actine pourraient rendre compte de la synergie positive ou inversée et de la relation complexe HA/PAI-1. L’ensemble de nos résultats confirme la dynamique moléculaire qui régit le comportement des cellules cancéreuses. La partie du mécanisme mise en évidence par notre étude, éclaire le rôle des acteurs sous un autre jour en les replaçant au sein du système complexe que représentent les cellules dans leur microenvironnement. Cette étude souligne l’importance d'une approche globale et dynamique des interactions molécules-cellules-microenvironnement et permet d'envisager de nouvelles cibles thérapeutiques incluant l’ensemble des composantes du microenvironnement. / Tumor progression can be considered as the result of a dynamic dialogue between tumor cells and their microenvironment. The study of possible interactions between them is therefore essential to better understand the behavior of tumor cells. Our goal was to “dissect” the interactions between two molecules described as having contradictory effects; the inhibitor of plasminogen activator type 1 (PAI-1) known to promote, in cancer cells, amoeboid behavior and Hyaluronic Acid (HA) known to promote mesenchymal behavior. HA can bind the cell membrane either via CD44 or via RHAMM, and as PAI-1, is found in abundance around the more invasive tumors and is clinically an independent factor of poor prognosis. We highlighted that, in our experimental conditions, an HA enriched microenvironment does not induce visible effect on cell behavior of the breast cancer cells MDA-MB-231. However, a matrix PAI-1 enriched microenvironment is able to maintain the morphology of amoeboid cells. Surprisingly, when cells are found in a mixed microenvironment PAI-1 / HA, the behavior of MDA is not similar to any of the effect observed with the single elements and varies with the time of contact. In a short period of time, after one hour of contact, HA in the presence of PAI-1 amplifies the effect of PAI-1 by increasing the blebbing. This is associated with a high increase of the amount of phosphorylated MLC, undoubtedly revealing the activation of the previously identified pathway RhoA/ROCK. This contribution is synergistic and depends on the presence of the HA receptor CD44. However, after a longer contact time (3 hours), the presence of HA associated with PAI-1 appears to counterbalance the effect of PAI-1; the blebbing is reduced and the spreading increased. These cellular effects are accompanied by an increase of the RHAMM and RAC 1 expression and a decrease of the amount of phosphorylated MLC compared with their expression in the presence of PAI-1 alone. Finally, impressive colocalization of uPAR with CD44 or actin could account for the positive or reversed synergy and the complex relation HA/PAI-1. Taken together, these results confirm the complex dynamic governing the behavior of cancer cells. The part of the mechanism deciphered by our results sheds light on the role of each molecule and underlies the importance of taking into account the interactions molecule-cell-microenvironment. This will imply a future therapeutic approach including all the components of the microenvironment.

Avec le développement des nouvelles technologies, l'exposition aux champs électromagnétiques est de plus en plus importante. En marge de ce développement, nos sociétés ont vu émerger des personnes présentant des symptômes qu'ils attribuent à une exposition aux champs électromagnétiques. Les résultats des études expérimentales antérieurs restant à controverse, l'objectif de ce travail est de voir si une exposition conjointe entre les champs électromagnétiques et le bruit conduit à une apparition ou une exacerbation des symptômes des champs électromagnétiques. Cette étude s'est portée sur différentes fonctions physiologiques chez une population juvénile : le sommeil, le système immunitaire, la prise alimentaire, la respiration et le comportement. Nos résultats montrent un comportement anxieux, une diminution de la locomotion ainsi qu'une augmentation du poids des animaux, associé à des variations dans le pattern alimentaire. Le sommeil et la respiration sont peu modifiés chez les animaux exposés aux champs électromagnétiques. Le système immunitaire des animaux exposés aux champs électromagnétiques présente des altérations au niveau du système immunitaire acquis avec une redistribution des sous-populations lymphocytaires en faveur d'une activation des cellules et de l'immunité humorale, mais sans variation du système immunitaire inné. L'altération de ce dernier système est observée lors de la co-exposition mais est différente de celle d'une exposition au bruit. Ce travail de thèse a permis de mettre en évidence différents effets des CEM, notamment un comportement anxieux et des variations immunitaire / With the development of wireless technologies, electromagnetic fields became an important environmental constraint. However, some people attribute symptoms to electromagnetic fields exposure. The results of experimental studies remain controversial due to contradictory results. The aim of this work is to evaluate the effects of a co-exposure between electromagnetic fields and noise. The hypothesis is that co-exposure led to an exacerbation of the electromagnetic fields effects. This work focused on different physiological functions in a juvenile population: sleep, immune system, food intake, respiratory parameters and behavior. The results showed a higher anxious behavior, a decrease of locomotor parameters and an increase in the weight of the animals, associated with variations in the food intake pattern. Sleep is slightly altered in animals exposed to electromagnetic fields. The immune system of animals exposed to electromagnetic fields exhibits alterations in the adaptive immune system by a redistribution of lymphocyte subpopulations in favor of cell activation and humoral immunity, but without variation of the innate immune system. The alteration of immune system was observed during the co-exposure with a different way than noise exposure. This work was the first study to show a variation of immune parameters in juveniles chronically exposed to electromagnetic fields

L'influence de différents facteurs environnementaux sur le comportement natatoire des copépodes calanoïdes estuariens Eurytemora affinis et Pseudodiaptomus annandalei a été étudiée au moyen d'un système de suivi lagrangien en trois dimensions. Nous avons observé des changements marqués dans le comportement natatoire de P. annandalei en réponse à une augmentation graduelle de salinité. Nos résultats montrent une salinité optimale pour le comportement et peuvent être expliqués par une redirection de la dépense énergétique du mouvement à l'effort d'osmorégulation quand la salinité diverge de la zone optimale. Nous avons étudié les effets immédiats de concentrations non létales de trois polluants sur le comportement de nage d’E. affinis. Nonylphénol, cadmium et un mélange d’hydrocarbures aromatiques polycycliques ont provoqué une augmentation de la vitesse de nage chez les trois stades adultes. Dans la plupart des cas, les effets ont été observés pendant une courte période d’exposition et ont persisté ou diminué pendant une courte période de décontamination. Nos résultats montrent que la première réponse aux polluants semble indépendante de leurs propriétés toxiques et ressemble à une réaction de fuite visant à échapper à des conditions stressantes. Nous avons montré qu'une exposition brève à la toxine de diatomée 2(E), 4(E) decadienal provoque une hyper-activité dose-dépendante pour les trois stades adultes de P. annandalei et une diminution de la vitesse de nage. L’analyse multifractale de la norme du déplacement a révélé chez les trois stades adultes un mouvement plus brownien en présence de la toxine avec des effets moindres chez les femelles non ovigères. / The effects of environmental stressors on the dynamics of Eurytemora affinis and Pseudodiaptomus annandalei, two widespread species of estuarine calanoid copepods, were investigated by means of Three Dimensional Particle Tracking Velocimetry. We observed changes in the swimming behavior of P. annandalei in response to salinity variation. Results show an optimal salinity for swimming activity and highlight differences between adult states. Redirection of energy from swimming to osmoregulation when salinity diverges from the optimal range of the species is a possible explanation. We investigated the effects of sub-lethal concentrations of three commonly found contaminants on the behavior of E. affinis. Nonylphenol, cadmium and polycyclic aromatic hydrocarbons increased both swimming speed and activity. In most cases, effects were observable within 30 minutes of exposure and persisted or faded during a period of depuration of similar duration. Our results suggest that changes in behavior after a short-term exposure may be independent of the general mode of action of the chemicals. The increase in speed and activity resembles an escape reaction permitting copepods to evade stressful conditions. We investigated the effects of the diatom-derived aldehyde 2(E), 4(E) decadienal on the swimming behavior of P. annandalei. Short-term exposure to the toxin induced dose-dependent hyperactivity in the three adult states and a decrease in swimming speed. Multifractal analysis revealed differences in the statistical properties of the swimming behavior. Exposure to the toxin resulted in a more Brownian motion in males and ovigerous females, but had little effects on non-ovigerous females.

Ce travail de thèse est consacré à la synthèse électrochimique de films minces d’hydroxydes doubles lamellaires (HDL) et à l’élaboration de biocapteurs enzymatiques à détection ampérométriques, utilisant ces films comme matrices d’immobilisation des enzymes. Des études préalables de synthèse de suspensions de HDLs à partir de la neutralisation de mélange de cations métalliques divalents et trivalents par la soude ont été effectuées. Les solides formés ont été caractérisés par spectroscopie FTIR et par diffraction des rayons X ; leurs compositions ont été déterminées par dosages chimiques et par ICP-OES. Les conditions permettant de former exclusivement un HDL ont été précisées pour plusieurs couples cations divalents / cations trivalents, en présence d’ions bicarbonate ou du complexant EDTA. Les suivis pHmétriques ont permis de définir les compositions d’électrolytes les plus adaptées pour les synthèses électrochimiques des films de HDLs. Des films minces d’Hydrotalcite ou de Pyroaurite ont été obtenus sur substrat conducteur (Pt, Au) par augmentation du pH local résultant de la réduction de l’oxygène dissous ou de l’eau. Les paramètres potentiel, courant et temps de réduction ont été étudiés. Des comportements électrochimiques linéaires de ces électrodes modifiées vis-à-vis de l’ion ferricyanure ou des produits de catalyse enzymatique, H2O2 et NADH, ont été mis en évidence. Deux types de biocapteurs, à glucose ou à lactate, ont été fabriqués par co-déposition électrochimique du film HDL et de l’enzyme, glucose oxydase ou lactate déshydrogénase. Leurs sensibilités ampérométriques pour leur substrat, glucose ou lactate, ont été étudiées en fonction de différents paramètres de préparation ou de fonctionnement. / This work is devoted to the electrochemical synthesis of layered double hydroxides (LDH) thin films and to the development of enzymatic biosensors with amperometric detection, using these films as immobilization matrices of enzymes. Preliminary studies of LDH suspensions synthesis by neutralization of mixed divalent and trivalent metallic cations with sodium hydroxide were performed. The powders were characterized by FTIR spectroscopy and X-ray diffraction, and their compositions were determined by chemical titration and ICP-OES. Conditions for the formation of pure LDH were specified for several couples of divalent / trivalent cations, in the presence of bicarbonate ions or EDTA. The pH titration curves allow the determination of the best suited electrolyte compositions for the electrodeposition of LDHs films. Hydrotalcite or Pyroaurite thin films were obtained on conductive substrates (Pt, Au) from the increase of local pH induced by dissolved oxygen or water electrochemical reduction. The following parameters were studied, potential, current and reduction time. The linear electrochemical behaviour of these LDH-modified electrodes was verified for the oxidation of ferricyanide ions or H2O2 and NADH, the products resulting from bio-catalysed reactions. Two types of biosensors, for glucose or lactate determination, were elaborated by electrochemical co-deposition of LDH film and enzyme, glucose oxidase or lactate dehydrogenase. Amperometric sensitivities for glucose or lactate were studied as a function of preparation and operation parameters.

Texte remanié de: Dissertation Ph. D.--Netherlands institute for the study of crime and law enforcement, 2005. / NSCR = Netherlands institute for the study of crime and law enforcement. Notes bibliogr.

Dissertation--Fakultät für Kulturwissenschaften--Universität Klagenfurt, 2001. / Bibliogr. p. 244-257.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sociologie et sciences sociales : Lyon 2 : 2005. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. Annexes.