L’objectif principal de ce projet est de valoriser les résidus de canneberge dans le but d’en produire un jus secondaire riche en antioxydants. Pour cela, la matière sèche soluble extraite, riche en polyphénols et sucres, a été concentrée par cryoconcentration à une température de congélation de -20 ± 2 °C. Le premier objectif spécifique de cette étude consistait à déterminer le temps de congélation et de décongélation de solutions modèles de sucres qui sont naturellement présents dans la canneberge comme le sucrose, glucose, fructose et de leur mélange au ratio semblable à celui du jus de canneberge. Quant au deuxième objectif spécifique, il consistait à extraire la matière sèche soluble des résidus de canneberge et de la concentrer par cryoconcentration, puis d’en quantifier la teneur en polyphénols totaux et leur répartition dans les différentes phases lors du processus de décongélation de trois fractions dont chacune représente le tiers du volume initial de la solution. La cryoconcentration en cascade a été utilisée et trois fractions ont été récoltées. Pour les solutions modèles, le degré °Brix initial était fixé à 2,5, 5, 7,5 et 10 °Bx. Dans le cas des résidus de canneberge, des concentrations de 2,5 et 10 % des résidus de canneberge broyés et non broyés ont été utilisés. Les résultats obtenus ont montré que le temps de congélation du mélange des sucres simples (glucose + fructose) et du sucrose seul est plus court que celui des solutions individuelles de fructose et du glucose. Le degré Brix (°Brix) des solutions a été doublé dans la première fraction décongelée. Concernant le deuxième objectif spécifique de ce projet, deux volets ont été considérés : le volet 1 dont les résidus de canneberge n’ont pas été broyés et le volet 2 dont les résidus de canneberge ont été broyés. Les résultats relatifs au volet 1 ont montré que la concentration de la première fraction en polyphénols totaux est passée de 0,183 mg/ml à 0,238 mg/ml pour la solution initiale d’une concentration de 10 % et de 0,056 mg/ml à 0,067 mg/ml pour la solution initiale d’une concentration de 2,5 % de matière sèche totale. La matière sèche de la première fraction est passée de 1,09 ± 0,02 % à 2 ± 0,01 % pour la solution initiale dont la concentration était de 10 %. Concernant le volet 2, la teneur en polyphénols de la première fraction est passée de 0,187 mg/ml à 0,252 mg/ml avec une solution initiale d’une concentration de 2,5 % de matière sèche totale et de 0,475 mg/ml à 0,720 mg/ml pour la solution d’une concentration de 10 %. Pour ce qui est de la matière sèche, elle est passée de 0,94 ± 0,076 % à 1,86 ± 0,05 % pour la solution de canneberge dont la concentration en matière sèche totale était de 10 %. Le volet 1 et le volet 2 à 2,5 % ont montré des résultats presque constants de la matière sèche et des polyphénols totaux. S’agissant de la couleur, la première fraction de la cryoconcentration a iv montré une couleur plus vive par rapport à la couleur de la solution initiale. Ceci a été constaté au volet 1 et au volet 2 pour les mêmes concentrations. Ces résultats montrent qu’il est possible de produire un jus secondaire riche en polyphénols par la valorisation des résidus de canneberge dans un processus combinant l’extraction solide-liquide avec la cryoconcentration par congélation en bloc complet suivie d’une décongélation gravitationnelle. Pour améliorer la qualité du jus secondaire ainsi que la quantité produite (efficacité quantitative du procédé), une synergie entre l’affinité avec l’éthanol des polyphénols et la cryoconcentration pourrait être appliquée. En effet, cette combinaison pourrait permettre une augmentation de la quantité de sucre dans le jus avec une augmentation significative de la concentration des polyphénols dans la fraction cryoconcentrée. / The main objective of this project was to valorize the cranberry residues in order to produce a secondary juice rich in antioxidants. For this, the extracted soluble dry matter, rich in polyphenols and sugars, was concentrated by cryoconcentration at a freezing temperature of -20 ± 2 ° C. The first specific objective of this study was to determine the time of freezing and thawing of model solutions of sugars that are naturally present in cranberries such as sucrose, glucose, fructose and their mixture at a ratio similar to that of cranberry juice. The second specific objective was to extract the soluble dry matter from the cranberry residues and concentrate it by cryoconcentration, then to quantify the total polyphenol content and their distribution in the different phases during the thawing process of three fractions each of which represents one third of the initial volume of the solution. Cascade cryoconcentration was used and three fractions were harvested. For model solutions, the initial ° Brix degree was set at 2.5, 5, 7.5 and 10 ° Bx. For cranberry residues, 2.5% and 10% crushed and unmilled Cranberry residues were used. The results obtained showed that the freezing time of the mixture of sugars and sucrose is shorter than that of fructose and glucose. The degree Brix of the solutions were doubled to the first thawed fraction. Regarding the second specific objective of this project, two steps were considered: in the step # 1, cranberry residues were not crushed and in the step # 2, the cranberry residues were crushed. The results obtained in the step # 1 showed that the concentration of the total polyphenols in the thawed first fraction increased from 0.183 mg/ml to 0.238 mg/ml for the initial solution at a concentration of 10% of total dry matter, and from 0.056 mg/ml to 0.067 mg/ml for the initial solution with a concentration of 2.5% total dry matter. Moreover, the results showed that the dry matter of the thawed first fraction increased from 1.09 ± 0.02% to 2 ± 0.01% for the initial solution with a concentration of 10% total dry matter. Concerning the step # 2 of this specific objective, the polyphenol content of the thawed first fraction increased from 0.187 mg/ml to 0.252 mg/ml when the used initial solution was at a concentration of 2.5% total dry matter, and from 0.475 mg/ ml to 0.720 mg/ml for the initial solution with a concentration of 10% total dry matter. Regarding the total dry matter of the cryoconcentrated solutions, it increased from 0.94 ± 0.076% up to 1.86 ± 0.05% for the cranberry solution with an initial total dry matter concentration of 10%. The results obtained in the step # 1 and the step # 2 with the initial solution of 2.5% total dry matter showed almost constant results regarding the dry matter and total polyphenols. Regarding the color, the first thawed fraction of the vi cryoconcentration procedure showed a brighter color compared to the color of the initial solution. These results showed that it is possible to produce a secondary juice rich in polyphenols by valorizing cranberry residues combined with cryoconcentration. To improve the quality of the secondary juice as well as its yield, a synergy of ethanol and cryoconcentration could be applied. Indeed, this combination could allow an increase of the amount of total sugars and polyphenols in the cryoconcentrated secondary cranberry.

La contamination bactérienne des concentrés plaquettaires (CPs) représente le risque le plus fréquent d'infection transmise par transfusion. Malgré les progrès techniques accomplis dans le dépistage des agents infectieux, le risque de transmission de ces agents par transfusion ne peut encore être considéré comme totalement maîtrisé. Nous avons pu développer une méthode de détection par la technique de MALDI-TOF. Notre protocole permet une détection dans un délai de 8 heures à de faibles concentrations bactériennes.Nous avons évalué les performances d’un automate d’hémoculture, le VersaTREK, par rapport au Bactec, qui est fréquemment utilisé par les centres de transfusion. Nos résultats démontrent son intérêt dans la détection de la contamination bactérienne des CPs. Afin de caractériser l’origine de la contamination bactérienne, nous avons comparé, dans une étude rétrospective, les espèces bactériennes identifiées dans les hémocultures des patients de l’hôpital de la Timone, à celles identifiées dans des poches de CPs contaminés. Les espèces responsables de la contamination des CPs sont essentiellement issues de la flore cutanée. Elles sont donc différentes des espèces responsables d’épisodes de bactériémies.Ainsi, ce travail propose de nouvelles méthodes de détection de la contamination bactérienne. La mise en œuvre de ces nouvelles stratégies de diagnostic couplées à une meilleure connaissance de la prévalence et de l’origine de la contamination bactérienne des CPs pourrait permettre d’améliorer davantage la prévention et la réduction de la morbi-mortalité induite par une transfusion de CPs. / Bacterial contamination of platelet concentrates (PCs) is the most common risk of transfusion-transmitted infection. Despite better control of the elements of the technical progress achieved in the detection of infectious agents, the risk of transmission of these agents by transfusion cannot yet be considered as totally mastered. We have developed a method for detecting PCs contamination by MALDI-TOF. To the best of our knowledge, this is the first time that MALDI-TOF is used in the detection of microbial contamination in a complex medium such as PCs. Our protocol allows detection within 8 hours at low bacterial concentrations. In a second step, we evaluated the performance of a blood culture machine, VersaTREK®, compared to Bactec®, frequently used by transfusion centers. Our results demonstrate its interest in the detection of bacterial contamination of PCs. In order to characterize the origin of bacterial contamination of PCs, we compared in a retrospective study, bacterial species identified in patients' blood cultures treated at the Timone hospital, with those identified in infected PC units. The species responsible for the contamination of the PCs are mainly resulting from the cutaneous flora and are therefore different from the species responsible for episodes of bacteremia.Thus, this work proposes new methods for detecting bacterial contamination. The implementation of these new diagnostic strategies coupled with a better knowledge of the prevalence and origin of bacterial contamination of PCs could further improve the prevention and reduction of both morbidity and mortality induced by blood transfusion of PCs.

La « biotransformation ruminale » est un concept qui regroupe l'ensemble des réactions se produisant dans le rumen (dégradation, synthèse et conversion). Ces réactions sont pilotées par trois forces motrices majeures : les lois de la cinétique chimique, de la thermodynamique et de la dynamique des populations microbiennes. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'impact d'un facteur alimentaire (pourcentage de concentrés incorporés dans la ration, supplémentation en huile) sur le fonctionnement du rumen et la biotransformation ruminale des constituants alimentaires en termes de dynamique et d'intensité. Cette thèse a combiné trois types d'approches : un essai in vivo sur des chèvres en milieu de lactation, deux essais in vitro (méthode du gaz-test) et une approche de modélisation mécaniste. In vivo, les réactions de biotransformation ont été évaluées par un suivi de la dynamique postprandiale et des mesures de bilans duodénaux. De plus, nous avons étudié l'influence réciproque des phénomènes ruminaux et de l'animal-hôte (comportement d'ingestion, métabolisme, paramètres zootechniques, et qualité du lait) sur le long terme (6 semaines). Nos résultats sont en accord avec la plupart des études antérieures effectuées chez la chèvre ou la vache laitières. Les modifications du comportement d'ingestion observées après 6 semaines avec le régime riche en concentrés ont eu un effet sur les phénomènes digestifs ruminaux. Les flux duodénaux d'acides gras ont expliqué les profils en acides gras du lait. Les études in vitro ont donné des résultats très cohérents par rapport à l'in vivo lorsque les animaux donneurs recevaient les régimes incubés. Enfin, nous avons développé un modèle mécaniste de fonctionnement de rumen in vitro décrivant de manière spécifique les lois physico-chimiques expliquant les dynamiques d'évolution du pH et de formation de gaz. Ce modèle aboutit à des résultats satisfaisants et pourrait être intégré à un modèle de rumen plus complet. La modélisation semble être le meilleur moyen pour intégrer toutes les réactions de biotransformation observées lors d'expérimentations. / “Ruminal biotransformation” is a concept aggregating all the reactions occurring in the rumen (degradation, synthesis and conversion). These reactions are driven by three major driving forces: laws of chemical kinetics, thermodynamics and the dynamics of microbial populations. The principal objective of the thesis was to study how a dietary factor (percentage of concentrate in the ration, oil supplementation) can modify rumen function and the ruminal biotransformation of dietary components in terms of pattern and extent. To answer to this question, three approaches were used: an in vivo experiment on mid-lactation goats, two in vitro experiments (with the gas-test method) and the development of a mechanistic model. In vivo biotransformation reactions were assessed by post-feeding measurements or by duodenal flow determination. Further, the relationships between the rumen and the host animal (intake behaviour, metabolism, performance parameters, and milk quality) were studied over a period of 6 weeks. Our results were consistent with previous reports in goats and dairy cows. Animals adapted their intake behaviour in 6 weeks with the high-concentrate diet. As a consequence, modifications of ruminal digestion patterns were observed. Duodenal flow of fatty acids explained the milk fatty acid profile. The in vitro studies gave consistent results with the in vivo study when donor animals were fed the incubated diets. Finally, a mechanistic model of rumen functioning in in vitro devices was developed. It describes specifically the physicochemical laws explaining pH and gas production patterns. This model gives satisfying results and could be integrated to a larger mechanistic model of rumen. Modelling provides a logical framework within which to mathematically integrate all the biotransformation reactions observed in experiments.

Les récentes découvertes et avancées technologiques dans la compréhension des matériaux ainsi que l'essor des outils informatiques d'aide au calcul ont contribué à la prolifération de matériaux intelligents avec un champ d'applications très large. Cette thèse s'inscrit dans le contexte d'utilisation des actionneurs piézoélectriques plutôt qu'une vision purement matériau. Le but est d'enrichir les bibliothèques de modèles de ces types d'actionneurs afin de faciliter leur prise en compte dans les phases de conception des systèmes complexes les intégrant. Le cahier des charges est que ces modèles incluent le plus possible les non-linéarités tout en restant aisés d'utilisation. Pour atteindre ces objectifs, nous proposons de faire un pont entre le domaine des experts des matériaux et celui de l'ingénieur en suivant une méthodologie claire. Dans un premier temps nous passons en revue les approches existantes dans la littérature ainsi que les solutions offertes par certains logiciels commerciaux. Une analyse des équations constitutives de la piézoélectricité associées aux conditions de fonctionnement de l'actionneur nous permet d'en déduire un premier modèle analogique. Ce dernier est ensuite traduit en bond graph pour en déduire des modèles blocs-diagramme. En plus de cet effort de formalisation, ces premiers modèles se distinguent de ceux proposés par les logiciels commerciaux en prenant mieux en compte la dynamique propre à l'actionneur. Nous proposons deux types de modèles. L'un rend uniquement compte du premier mode de résonance alors que le second rend compte de deux modes de résonance. Ensuite nous proposons des modèles prenant en compte les non-linéarités : l'approche de Preisach pour la modélisation de l'hystérésis statique et l'approche de Voigt dans le cas dynamique. Ces deux approches sont ensuite fusionnées dans le but d'avoir un model plus complet.

La " biotransformation ruminale " est un concept qui regroupe l'ensemble des réactions se produisant dans le rumen (dégradation, synthèse et conversion). Ces réactions sont pilotées par trois forces motrices majeures : les lois de la cinétique chimique, de la thermodynamique et de la dynamique des populations microbiennes. Cette thèse a pour objectif d'étudier l'impact d'un facteur alimentaire (pourcentage de concentrés incorporés dans la ration, supplémentation en huile) sur le fonctionnement du rumen et la biotransformation ruminale des constituants alimentaires en termes de dynamique et d'intensité. Cette thèse a combiné trois types d'approches : un essai in vivo sur des chèvres en milieu de lactation, deux essais in vitro (méthode du gaz-test) et une approche de modélisation mécaniste. In vivo, les réactions de biotransformation ont été évaluées par un suivi de la dynamique postprandiale et des mesures de bilans duodénaux. De plus, nous avons étudié l'influence réciproque des phénomènes ruminaux et de l'animal-hôte (comportement d'ingestion, métabolisme, paramètres zootechniques, et qualité du lait) sur le long terme (6 semaines). Nos résultats sont en accord avec la plupart des études antérieures effectuées chez la chèvre ou la vache laitières. Les modifications du comportement d'ingestion observées après 6 semaines avec le régime riche en concentrés ont eu un effet sur les phénomènes digestifs ruminaux. Les flux duodénaux d'acides gras ont expliqué les profils en acides gras du lait. Les études in vitro ont donné des résultats très cohérents par rapport à l'in vivo lorsque les animaux donneurs recevaient les régimes incubés. Enfin, nous avons développé un modèle mécaniste de fonctionnement de rumen in vitro décrivant de manière spécifique les lois physico-chimiques expliquant les dynamiques d'évolution du pH et de formation de gaz. Ce modèle aboutit à des résultats satisfaisants et pourrait être intégré à un modèle de rumen plus complet. La modélisation semble être le meilleur moyen pour intégrer toutes les réactions de biotransformation observées lors d'expérimentations.

De l’avion plus électrique, en passant par l’hybridation de véhicules automobiles et jusqu’aux implants cardiaques d’assistance circulatoire, la compacité est devenue le graal de l’électrotechnique embarquée moderne. En effet, la densité de puissance des systèmes électromécaniques ne cesse de s’accroitre. Ainsi, pour répondre aux besoins de forte intégration, les convertisseurs en électronique de puissance trouvent un vecteur de développement dans l’augmentation de leur température et des fréquences de fonctionnement mais aussi dans la réduction des temps de commutation des interrupteurs, leur permettant de réduire leurs pertes thermiques et ainsi, de réduire leurs besoins en refroidissement. Les moteurs et générateurs électriques évoluent avec des topologies aussi diverses qu’innovantes pour répondre aux besoins d’intégration, robustesse et sureté de fonctionnement. Particulièrement, les bobinages des moteurs sont les premiers éléments sur le front de bataille. Au sein du bobinage s’effectuent les échanges entre moteur et convertisseur. L’augmentation des contraintes fréquentielles et transitoires sous forme de fronts de courant et tension issus des ensembles d’électronique de puissance constituent des défis en termes de compatibilité électromagnétique (CEM) pour les systèmes embarqués. Le travail présenté ici est le fruit d’une étroite collaboration entre la société NOVATEM et le laboratoire Génie de Production de l’ENIT de Tarbes au travers d’un financement CIFRE, en association avec la plateforme Labceem de l’IUT de Tarbes. Il propose d’apporter des modèles prédictifs permettant de déterminer les conséquences de ces contraintes d’intégration dans les systèmes mécatroniques de puissance dès les premières étapes de leur conception. Les perturbations conduites dont la source HF est au sein des interrupteurs de puissance du convertisseur, sont façonnées par les impédances caractérisant le chemin de couplage dont le moteur fait partie intégrante. Ce travail vise à élaborer des méthodes et outils pour contribuer à l’étude prédictive de la compatibilité électromagnétique (CEM) des ensembles mécatroniques en essayant de couvrir une plage de fréquence allant de 0 à 300 MHz. Dans une première partie, un état de l’art est détaillé afin de délimiter le contexte et les frontières de l’étude. Puis, un deuxième chapitre porte sur la modélisation analytique de bobinages concentrés de moteurs électriques. Les modèles analytiques établis permettent de déterminer les paramètres de réseaux de circuits pour effectuer des simulations dans le domaine temporel et harmonique. Contrairement aux modèles comportementaux de moteurs répandus dans la littérature, les modèles ici synthétisés prennent en compte les paramètres physiques des bobinages. Ils donnent la possibilité à l’utilisateur de paramétrer les architectures de bobinages concentrés en changeant des paramètres tels que la géométrie des bobines, les matériaux d’isolation ou encore la perméabilité des culasses. Un troisième chapitre, détaille l’établissement d’une méthode rationnelle d’extraction numérique de paramètres fonctionnels et parasites des PCB multicouches de puissance. Cette méthode, de par la prise en compte de paramètres physiques, s’inscrit dans une logique générique et prédictive. Finalement, dans le dernier chapitre, les outils et méthodes précédemment établis sont appliqués à l’étude d’un système réel de motorisation de véhicule électrique développé par la société partenaire Novatem. Le caractère physique et prédictif de ces outils vise à permettre l’expérimentation virtuelle sur l’ensemble moteur-convertisseur sans la nécessité de prototypes. Ce dernier chapitre illustre l’intérêt d’une approche physique en modélisation pour la compatibilité électromagnétique de systèmes mécatroniques. / From the more electrically operated aircraft, to the hybridization of motor vehicles, all the way to electromechanic cardiac implants, compactness has become the holy grail of modern embedded electrical engineering. Indeed, the power-to-weight ratio demands for electromechanical systems has greatly increased. To meet these high integration needs, power electronic converters find a vector of development by increasing their temperature and operating frequencies but also by reducing the switching time of power switches, thus enabling them to reduce their power losses and thereby reducing their cooling requirements. Electric motors and generators operate with various innovative topologies that meet integration, robustness and reliability needs. Motor windings, particularly, are the first motor components on the battle front. It is at the heart of the winding that occur the exchanges between motor and converter. In terms of electromagnetic compatibility (EMC) for embedded systems, the increased frequency and transient stresses in the form of current and voltage edges from the power electronic assemblies are considered steep challenges. The work presented herein is the result of a close cooperation between the company Novatem and the laboratory Génie de Production of ENIT de Tarbes, through CIFRE funding, in combination with the Labceem platform of IUT of Tarbes. Its aim is to develop predictive models that will serve to determine the consequences of such integration constraints in power mechatronic systems that are in the early stages of design. Conducted disturbances whose HF source is located at the inverter power switches are shaped by the impedances characterizing the coupling path of which the electrical machine is an integral part. This work proposes to develop methods and tools to support the predictive study of electromagnetic compatibility (EMC) of mechatronic assemblies, by attempting to cover a modeling frequency range that goes from 0 to 300 MHz’s. In the first chapter of this work, a literature review is detailed for the definition of the context and boundaries of the study. A second chapter focuses on the analytical modeling of concentrated windings in electric motors. The analytical models that are established allow determination of circuit networks settings to perform time- and frequency- domain simulations. Unlike the widespread behavioral models of electrical machine in the literature, the models that are synthesized here take into account the physical parameters of the coils. The user of such models is offered the opportunity to account for the different winding architectures, by changing core parameters such as geometry, insulation materials or permeability. A third chapter describes the establishment of a rational method for extraction of functional and parasitic parameters in multilayer Power PCBs. This method being of a generic and predictive logic aims to account for physical parameters. Finally, in the last chapter, the previously established tools and methods are applied to the study of a real electric vehicle drive system developed by the company Novatem. The physical and predictive value of these tools allows for execution of virtual experimentations on the motorconverter assembly without the need for prototypes. This chapter illustrates the value of a physical approach to modeling the electromagnetic compatibility of mechatronic systems.

Les aliments sont des matrices de composition complexe et variée au sein desquelles les protéines possèdent diverses fonctionnalités, pour stabiliser des mousses ou des émulsions, gélifier, solubiliser certains composés menant à différentes textures finales du produit. Une modification de ces protéines par hydrolyse enzymatique ménagée permet d’améliorer certaines de ces fonctionnalités et donc de changer les propriétés rhéologiques et structurales du produit. Les peptides dérivés des protéines sont présents dans de nombreux aliments soit par production in situ soit par incorporation lors de la formulation des produits sous forme d'hydrolysats. Des questions subsistent pour savoir i) si des règles générales d’assemblage existent ou non pour expliquer comment les peptides et les protéines interagissent entre eux et ii) et si une réorganisation se fait au sein des matrices ici laitières pour induire de nouvelles propriétés fonctionnelles ou les modifierL’objectif de la thèse était de déterminer comment et jusqu’à quel niveau les peptides sont capables de modifier la texture, la rhéologie et la microstructure des matrices à haute teneur en caséines.Nous avons ainsi pu montrer i) quels changements de structure et de texture avaient lieu à différentes échelles en variant le type de peptides produits, leur proportion et la concentration de la matrice dans laquelle ils étaient ajoutés et ii) les interactions entre peptides et caséines et la non-linéarité des phénomènes expliquant les évolutions parfois contradictoires des propriétés de texture des matrices caséiniques. / Food products are matrices of complex and varied composition, among which proteins are the main molecules possessing various functionalities, i.e. foam and emulsion stabilisation, gelation, solubilisation of some components. They led to various final textural properties of the food products. Modification of proteins by mild enzymatic hydrolysis, allowed improving some of the functionalities and in turn changing the structural and rheological properties of the food product. Protein-derived peptides are present in a huge number of food products either by in situ production or by incorporation as an ingredient during food formulation. Questions remains i) whether some general rules can be put forward or not to explain the building-up of the interactions between peptides and between peptides and proteins and ii) the subsequent reorganization of the food matrices and namely dairy ones that has to be done to induce new or modified functional properties in various dairy matrices.The objective of this thesis was to determine how and to what extent casein-derived peptides are able to modify the texture, the rheology and the microstructure of highly-concentrated casein matrices. We showed i) what kinds of structural and textural changes occurred at various scales from microscopic to macroscopic ones, when we varied the type of peptides produced, their percentage in the dairy matrices and the concentration of the matrices they were incorporated in; ii) interactions between peptides and caseins and the non-linearity of the phenomena explaining some adversely evolutions of the rheol

Les travaux de la thèse portent sur l’impact de la structure des électrolytes hautement concentrés (ÉHC) à base de Lithium Bis[trifluorométhane(sulfonyl)]imide (LITFSI) et d’acétonitrile (ACN) dans les réactions de transfert d’électron et les interactions présentes avec les différentes espèces en jeu. Ces électrolytes sont étudiés comme électrolyte dans les dispositifs de stockage d’énergie (batteries, supercapaciteurs), mais la recherche sur les transferts d’électron dans ces ÉHC est presque inexistante. Les travaux sont présentés en deux volets; dans le premier, nous nous sommes concentrés à assurer de la qualité des ÉHC. Nous avons identifié les principales sources d’eau dans ces électrolytes : la présence d’eau varie selon le fournisseur de sel et le taux d’adsorption d’eau de l’électrolyte. Nous avons aussi analysé les impacts de la quantité d’eau sur les propriétés physicochimiques et la fenêtre de stabilité électrochimique. Une teneur d’eau dans les ÉHC sous 1000 ppm n’affecte pas les propriétés physicochimiques. Cependant, la fenêtre de stabilité électrochimique est affectée par une faible présence d’eau (>200 ppm), particulièrement la stabilité en réduction. Le second volet porte sur l’étude du transfert d’électron du couple Fc+/Fc dissout et adsorbé à l’électrode dans les ÉHC LiTFSI : ACN. Nous avons montré que la cinétique du transfert d’électron varie avec la concentration (dilué vs. hautement concentré) et avec l’état d’oxydation du couple rédox (Fc+ vs Fc). La constante de transfert d’électron est plus élevée avec le Fc+ que le Fc dans les milieux dilués, mais la situation est inversée dans les ÉHC. En complément à l’électrochimie, les études Raman couplées à l’électrochimie ont révélé que cette différence provient de l’environnement chimique qui diffère entre les deux espèces, dues à la charge des deux espèces (Fc+ vs. Fc) aux différentes concentrations de sel. Les travaux de cette thèse sont les premiers à montrer l’électrochimie d’une molécule électroactive couplée avec l’utilisation de méthode spectroscopique pour le couple Fc+/Fc dans les ÉHC. Cette recherche ouvre la porte à l’utilisation de ces méthodes d’analyse pour les ÉHC et montre un grand potentiel pour des applications autre que le stockage d’énergie. Les résultats obtenus sont un premier pas vers la formulation d’ÉHC adaptés aux applications d’électrocatalyse : l’utilisation des interactions électrostatiques présentes à haute concentration pourraient ralentir les réaction secondaires formant des cations ou ralentir la diffusion de cations impliqués dans les réactions de transfert d’électron couplées. / The work of this thesis focuses on the impact of the structure of highly concentrated electrolytes (HCE) based on Lithium Bis[trifluoromethane(sulfonyl)]imide (LITFSI) and acetonitrile (ACN) on the electron transfer reactions and the interactions present with the different species involved. These electrolytes are studied as electrolytes in energy storage devices (batteries, supercapacitors), but research on electron transfers in these HCE is almost non-existent. The work is presented in two parts; in the first part, we focused on ensuring the quality of HCE. We identified the main sources of water in these electrolytes: the presence of water varies depending on the salt supplier and the water adsorption rate of the electrolyte. We also analyzed the impacts of the amount of water on the physicochemical properties and the electrochemical stability window. A water content in HCE below 1000 ppm does not affect the physicochemical properties. However, the electrochemical stability window is affected by low water content (>200 ppm), especially the reduction stability. The second part deals with the study of the electron transfer of the dissolved and adsorbed Fc+/Fc couple at the electrode in LiTFSI: ACN HCE. We have shown that the electron transfer kinetics varies with concentration (dilute vs. highly concentrated) and with the oxidation state of the redox couple (Fc+ vs. Fc). The electron transfer constant is higher with Fc+ than Fc in dilute media, but the situation is reversed in HCE. In addition to electrochemistry, Raman studies coupled with electrochemistry revealed that this difference in electron transfer comes from the chemical environment which differs between the two species, due to the charge of the two species (Fc+ vs. Fc) at different salt concentrations. The work of this thesis is the first to show the electrochemistry of an electroactive molecule coupled with the use of spectroscopic methods for the Fc+/Fc couple in HCE. This research opens the door to the use of these analytical methods for HCE and shows a great potential for applications other than energy storage. The results obtained are a first step towards the formulation of HCE adapted to electrocatalysis applications: the use of electrostatic interactions present at high concentration could slow down the secondary reactions forming cations or slow down the diffusion of cations involved in coupled electron transfer reactions.

L’utilisation de stratégies transfusionnelles restrictives (pas de transfusion de globules rouges si hémoglobine > 70 g/L) a été démontrée comme étant sécuritaire en aiguë et celles-ci sont maintenant largement utilisées aux soins intensifs pédiatriques (SIP). En conséquence, plus de patients quittent les SIP en étant anémiques. L’anémie chronique, plus spécifiquement l’anémie ferriprive, est associée à des issues neurodéveloppementales défavorables. Peu d’études sont disponibles pour caractériser la prévalence de l’anémie au congé des SIP. Les études présentées dans ce mémoire s’intéressent à cette question en examinant d’abord le problème de l’anémie aux SIP et son traitement (revue narrative), puis sa prévalence au congé chez tous les patients ayant survécu aux SIP sur une période de 5 ans et pour finir, la prévalence de ce problème chez les nourrissons admis pour une chirurgie cardiaque (via 2 études de cohorte rétrospectives). Nous avons démontré que 50,9% des patients survivant à un séjour aux SIP sont anémiques au congé. Cette proportion varie en fonction du type d’admission (44,8% médicale, 70,3% chirurgicale non-cardiaque et 53,3% chirurgicale cardiaque). Le fait d’être anémique à l’admission aux SIP est le facteur de risque le plus souvent associé à l’anémie au congé des SIP (rapport des cotes, RC : 14,41). Chez les nourrissons ayant subi une chirurgie cardiaque, la prévalence d’anémie au congé est de 27,7%. La proportion de patients quittant les SIP anémiques est alarmante : il est primordial de déterminer la trajectoire et l’impact de ce problème chez les patients survivant à une maladie critique. / It is now clear that restrictive transfusion strategies (no red blood cell transfusion if the hemoglobin level is > 70 g/L) are safe in acute settings. Therefore, these strategies are widely being used in Pediatric Intensive Care Unit (PICU) and as a consequence, numerous children leave the PICU anemic. Prolonged anemia, especially iron-deficiency anemia, is associated with worst neurocognitive outcomes. Data regarding the true prevalence of anemia at PICU discharge is lacking. This thesis addresses this question. Etiology and management of anemia in the PICU is explored through a narrative review. Prevalence of anemia at PICU discharge is examined through two retrospective cohort studies: the first describes the prevalence of this complication in PICU survivors over a five-year period and the second one, the prevalence of anemia in infants admitted to the PICU after cardiac surgery. Through our studies, we established that the prevalence of anemia at PICU discharge was 50.9% in PICU survivors. This proportion varied depending on the type of admission (44.8%, 70.3%, and 53.3% for medical, non-cardiac surgery, and cardiac surgery respectively). Anemia at PICU admission was the most important risk factor associated with anemia at PICU discharge (odds ratio, OR 14.41). In newborns less than 6 weeks old who underwent cardiac surgery, the prevalence of anemia at PICU discharge was 27.7%. Given the alarming proportion of PICU survivors that are anemic at discharge, it is paramount that we determined the trajectory and impact of this problem in critically ill survivors.

Résumé 1 Hypotension et réactions hypotensives aigues isolées associées aux transfusions de concentrés de plaquettes Objectifs: Les transfusions de concentrés de plaquettes sont associées à plusieurs types de réactions transfusionnelles impliquant de l’hypotension, notamment des réactions hypotensives aigues isolées médiées par la relâche de bradykinines. L’objectif de cette étude est de déterminer l’incidence d’épisodes d’hypotension et plus particulièrement de réactions hypotensives aigues isolées associées aux transfusions de concentrés de plaquettes. Nous avons aussi tenté de déterminer si ces évènements sont associés à un niveau élevé de bradykinines. Matériels et Méthodes: Il s’agit d’une étude prospective descriptive portant sur les transfusions de concentrés de plaquettes au Centre Hospitalier Universitaire Sainte- Justine. L’étude s’est déroulée sur 28 mois. Durant cette période, tous les rapports d’incidents/accidents associés aux transfusions (RIATs) de concentrés de plaquettes transmis à la banque de sang du CHU Sainte-Justine et impliquant un épisode d’hypotension ont été identifiés. Ces RIATs furent revus par un comité d’adjudicateurs qui ont évalué et déterminé l’imputabilité de chaque réaction à la transfusion de plaquettes. Tous les sacs et tubulures des concentrés de plaquettes transfusés ont été retournés à la banque de sang après chaque transfusion. La concentration de bradykinines fut mesurée dans les 168 premiers sacs de concentrés de plaquettes retournés à la banque de sang. Les niveaux de bradykinines des concentrés de plaquettes associés à un épisode d’hypotension et des concentrés de plaquettes non associés à de l’hypotension ont par la suite été comparés. Résultats: 3672 sacs de concentrés de plaquettes furent retournés à la banque de sang parmi lesquels 25 furent associés avec un épisode d’hypotension. Les adjudicateurs ont identifiés 5 épisodes hypotensifs attribuables aux concentrés de plaquettes dont une réaction hypotensive aigue isolée (incidence par transfusion: 0.03%). Le niveau de bradykinines dans cette dernière réaction était de 10 pg/ml, alors qu’il était de 226.2 ±1252 pg/ml (95%CI : 20.0-432.4 pg/ml) dans les 143 concentrés de plaquettes contrôles. Conclusion: L’incidence d’hypotension suivant l’administration de concentrés de plaquettes est faible. Nous n’avons identifié qu’une seule réaction hypotensive aigue isolée. Nous n’avons pas été en mesure d’identifier de corrélation entre le niveau de bradykinines et l’incidence de ces réactions. Résumé 2 Transfusions de plaquettes aux soins intensifs pédiatriques Objectifs: Caractériser l’épidémiologie et les déterminants des transfusions de plaquettes dans une unité de soins intensifs pédiatriques et vérifier s’il existe une association entre ces transfusions et une augmentation de la morbidité et de la mortalité. Méthode: Étude prospective observationnelle unicentrique, combinée à un questionnaire. Lieu: Unité de soins intensifs pédiatriques du Centre Hospitalier Universitaire Sainte- Justine. Patients: Tous les enfants admis à l’unité de soins intensifs d’avril 2009 à avril 2010. Intervention: Aucune. Résultats: Parmi les 842 patients admis consécutivement aux soins intensifs, 60 patients (7.1%) ont reçu au moins une transfusion de plaquettes durant leur séjour. Les déterminants de transfusions de plaquettes identifiés à l’analyse univariée sont un score de PRISM à l’admission >10 (rapport de cotes (RC): 6.80; 95%CI: 2.5-18.3, p <0.01), un score de PELOD >20 (RC: 26.9; 95%CI: 8.88-81.5, p<0.01), un antécédent de néoplasie (RC: 5.08; 95%CI: 2.43-10.68, p <0.01), une thrombocytopénie (compte plaquettaire <50 x 109/L ou< 50,000/mm3) (RC: 141; 95%CI: 50.4-394.5, p <0.01), l’utilisation d’héparine (RC:3.03; 95%CI 1.40-6.37, p <0.01), un état de choc (RC: 5.73; 95%CI: 2.85-11.5, p<0.01) et un syndrome de défaillance multiviscérale (RC: 10.41; 95%CI: 5.89-10.40, p <0.01). À l’analyse multivariée, seuls le compte de plaquettes de<50 x109/L (RC: 138; 95%CI: 42.6-449, p<0.01) et un âge <12 mois (RC: 3.06; 95%CI: 1.03-9.10, p=0.02) demeurent des déterminants statistiquement significatifs. Les intensivistes ont répondu qu’ils avaient prescrits une transfusion de plaquettes principalement à cause d’une 6 thrombocytopénie (compte moyen de plaquettes pré-transfusion de 32 ±27 x109/L (médiane 21)), ou d’un saignement actif (compte moyen de plaquettes pré-transfusion de 76 ±39 x109/L (médiane 72)). Les transfusions de plaquettes sont associées avec le développement d’un syndrome de défaillance multiviscérale (RC: 2.53; 95%CI: 1.18- 5.43, p=0.03) et la mortalité (RC: 10.1; 95%CI: 4.48-22.7, p<0.01). Conclusions: 7.1% des enfants admis aux soins intensifs reçoivent au moins une transfusion de plaquettes durant leur séjour. La thrombocytopénie et un saignement actif sont des déterminants significatifs de transfusion de plaquettes. Les patients recevant une transfusion de plaquettes ont un risque plus élevé de développer un syndrome de défaillance multi-viscérale et ont un risque plus élevé de mortalité. / Abstract 1 Incidence of hypotension and acute isolated hypotensive transfusion reactions following platelet concentrate transfusions Background and objectives: Platelet concentrates (PCs) are associated with transfusion reactions involving hypotension, particularly bradykinin-mediated acute isolated hypotensive transfusion reactions. This study aims to determine the incidence of hypotensive events and more specifically acute isolated hypotensive transfusion reactions associated with PC transfusions. We also sought to ascertain whether these reactions are associated with high bradykinin levels. Materials and Methods: This is a prospective descriptive study of PCs administered at Sainte-Justine Hospital over 28 months. All PCs administered during this period were screened for hypotension through review of all transfusion-associated reaction reports (TARRs) sent to the blood bank. All residual PC bags were returned to the blood bank. TARRs associated with hypotension were reviewed by adjudicators who established the imputability of the PC transfusion to the reaction. Bradykinin levels were measured in the first 168 PC bags returned to the blood bank. Levels were compared between PCs associated with hypotension and control PCs not associated with hypotension. Results: A total of 3672 PC bags were returned to the blood bank; 25 PCs were associated with hypotension. Adjudicators ascertained that five hypotensive events were 8 imputable to PCs of which one was an acute isolated hypotensive transfusion reaction (incidence per transfusion: 0.03%). Bradykinin level in the latter PC was 10 pg/ml, whereas levels were 226.2 pg/ml (95%CI : 20.0-432.4 pg/ml) in the 143 control PCs. Conclusion: Our results show a low incidence of hypotension after PC transfusion. We identified only one acute isolated hypotensive transfusion reaction. No correlation between bradykinin level and the occurrence of acute isolated hypotensive reactions could be observed given that only one event was identified. Abstract 2 Platelet transfusions in pediatric intensive care Objectives: To characterize the epidemiology and the determinants of platelet transfusion (PT) in a pediatric intensive care unit (PICU) and determine whether there exists an association between PT and adverse outcomes. Design: Prospective observational single center study, combined with a self-administered survey. Setting: PICU of Sainte-Justine Hospital, a university-affiliated tertiary care institution. Patients: All children admitted to the PICU from April 2009 to April 2010. Intervention: None. Measurements and Main Results: Among 842 consecutive PICU admissions, 60 patients (7.1%) received at least one PT while in PICU. In the univariate analysis, significant determinants for PT transfusion were admission PRISM >10 (odds ratio (OR): 6.80; 95%CI: 2.5-18.3, p <0.01) and PELOD scores >20 (OR: 26.9; 95%CI: 8.88- 81.5, p<0.01), history of malignancy (OR: 5.08; 95%CI: 2.43-10.68, p <0.01), thrombocytopenia (platelet count <50 x 109/L or < 50,000/mm3) (OR: 141; 95%CI: 50.4- 394.5, p <0.01), use of heparin (OR:3.03; 95%CI 1.40-6.37, p <0.01), shock (OR: 5.73; 95%CI: 2.85-11.5, p<0.01) and multiple organ dysfunction syndrome (MODS) (OR: 10.41; 95%CI: 5.89-10.40, p <0.01). In the multivariate analysis, platelet count <50 x109/L (OR: 138; 95%CI: 42.6-449, p<0.01) and age less than 12 months (OR: 3.06; 95%CI: 1.03-9.10, p=0.02) remained statistically significant determinants. The attending physicians were asked why they gave a PT; the most frequent justification was prophylactic platelet transfusion in presence of thrombocytopenia with an average pre10 transfusion platelet count of 32 ±27 x109/L(median 21), followed by active bleeding with an average pre-transfusion platelet count of 76 ±39 x109/L(median 72). PTs were associated with the subsequent development of MODS (OR: 2.53; 95%CI: 1.18-5.43, p=0.03) and mortality (OR: 10.1; 95%CI: 4.48-22.7, p<0.01). Conclusions: 7.1% of children received at least one PT while in PICU. Thrombocytopenia and active bleeding are significant determinants of PT. Patients that received PTs had a higher risk of developing MODS and had a higher risk of mortality.