Ce travail ouvre plusieurs perspectives, tout d'abord le processus de séchage des gradients horizontaux et verticaux doit sans doute avoir un rôle important sur la morphologie finale. La deuxième perspective concerne l'étude des contraintes internes et leurs relaxations, au cours du séchage, par la formation de fractures.

Le travail de recherche exposé dans cette thèse, montre dans la premier partie la mise en oeuvre de la méthode d'émulsification pour la préparation de petits agrégats de forme anisotrope monodisperse et de forme géométrique bien définie et on a montré que la maîtrise des paramètres de la formulation permet la sélection et la production d'un maximum d'agrégats de formes données (dimère, trimère, tétramère). On a montré la faisabilité et la possibilité d'assembler tête-tête les différents types d'agrégats de façon organisée et directionnelle, grâce à la fonctionnalisation des têtes des agrégats, avec des fonctions réactives utilisant la force d'adhésion spécifique (couple biotine/streptavidine). En deuxième partie, on a fait intervenir des forces magnétiques pour forcer et accélérer le processus d'assemblage par rapport à des forces spécifiques qui sont basées sur les effets de diffusion ; on a montré la formation de chaînes colloïdales de structure variable avec la mise en évidence des effets de relaxation sur les chaînes, rotation et torsion, qui dépendent de l'intensité de champ appliqué et de la morphologie des particules (Janus avec une partie magnétique, doublets avec un anneau). Enfin, nous avons conçu des doublets asymétriques avec des anneaux magnétiques qui engendrent la formation de chaînes chirales sous forme d'hélice. Et on a mis en évidence l'analogie entre les colloïdes et les macromolécules sur le plan structural par un simple auto-assemblage.

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Cette thèse se place dans le contexte de l'analyse protéomique et peptidomique. D'un point de vue analytique, l'objectif de ma thèse a été d'implémenter au laboratoire des techniques capables de fournir rapidement des identifications fiables de protéines et de peptides en mélange complexe, quelles que soient leurs propriétés physico-chimiques. D'un point de vue biologique, nous souhaitions appréhender le phénomène de desquamation du stratum corneum chez l'Homme, en collaboration avec la société L'Oréal. Ce phénomène implique la dégradation par des enzymes spécifiques des protéines des cornéodesmosomes, jonctions cellulaires qui assurent la cohésion des cellules entre elles. Contrairement aux approches biochimiques classiques utilisées généralement dans ce type d'application (ciblage de protéases spécifiques), nous avons choisi d'adopter une méthodologie sans a priori, qui fait le lien entre la peptidomique et la dégradomique. Pour ce faire, nous avons centré notre étude sur les peptides endogènes issus de la dégradation des protéines du stratum corneum afin d'identifier des peptides spécifiques de la desquamation.

Le travail de thèse présenté dans ce mémoire consiste en la mise au point de nouvelles méthodologies d'analyse pour les études protéomiques. Le sujet principal de ce travail de thèse a été l'optimisation de procédures innovantes qui se basent sur la manipulation chimique de mélanges peptidiques et sur l' analyses avancée par spectrométrie de masse MS3, et qui ont pour objectif d'améliorer les capacités d'identification et quantification des modifications post-traductionelles par une approche protéomique. Une nouvelle procédure d'identification des sites de nitration des protéines a été mise au point, par le moyen d'une modification sélective des peptides nitrés après dansylation et par l'analyse par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan/MS3. Une telle stratégie pemet de surmonter quelques unes des limites classiques de l'analyse des sites de nitration des protéines, comme la nécessité d'utiliser des techniques d'enrichissement chromatographique mais permet aussi de surmonter les difficultés d'identification des peptides nitrés par spectrométrie de masse. Il a également été optimisé une procédure pour l'identification et la quantification des sites de nitration des protéines par le biais d'une modification sélective des peptides nitrés avec le réactif iTRAQ et par une analyse successive par spectrométrie de masse en modalité Precursor Ion Scan. Cette technique peut etre considérée comme étant la première stratégie capable simultanément d'identifier et de quantifier les sites de nitration des protéines par spectrométrie de masse. En outre, différentes conditions d'analyses pour l'identification des phospopeptides dans des mélanges biologiques ont été évaluées par analyse LC-MSMS en modalité neutral loss et precursor ion scan. De plus, une nouvelle procédure qui utilise la chimie des micro-ondes afin d'améliorer les analyses LC-MALDI-MSMS a également été optimisée, par un marquage extensif des mélanges peptidiques analysés avec du chlorure de dansyle. Cette étude a également permis de comprendre les caractéristiques de la fragmentation des peptides dansylés dans des éxpériences de post source decay. Enfin, des expériences préliminaires ont été réalisées afin de vérifier la possibilité d'utiliser les dérivés de la dansylation pour développer une nouvelle procédure finalisée à l'identification des états d'oxydations des résidus de cystéine des protéines séparées par une électrophorèse bi-dimensionelle. Les rèsultats obtenus indiquent que les dérivés du dansyle permettent de déterminer les variations des états d'oxydation des cysteines par des technniques de cytométrie en flux, électrophorèse bidimensionelle et spectrométrie de masse.

Ces dernières années, l'élastographie ultrasonore et IRM s'est développée afin de caractériser les propriétés viscoélastiques des tissus mous. Ces nouvelles méthodes d'imagerie sont particulièrement prometteuses pour caractériser des pathologies comme les carcinomes dans le sein qui présentent une élasticité plus importante que les tissus environnants. Dans la première partie du manuscrit, une présentation des milieux viscoélastiques permet de décrire les comportements mécaniques observés lorsqu'un tel milieu est sollicité par une onde élastique. Différents modèles de propagation d'ondes de cisaillement sont analysés afin d'arrêter un choix quant au modèle utilisé pour estimer les propriétés mécaniques des tissus biologiques par élastographie IRM. Dans la seconde partie, les différentes méthodes d'élastographie par imagerie ultrasonore sont présentées avant d'introduire quelques bases de l'imagerie par résonance magnétique nécessaires à la compréhension de l'élastographie IRM. Deux approches de programmation du codage des déplacements sont comparées théoriquement et expérimentalement de manière à optimiser la qualité de l'estimation des propriétés mécaniques. Enfin la troisième partie aborde les difficultés de mise en oeuvre de ces deux techniques d'acquisition pour certains organes du corps humain comme la carotide ou le coeur, et propose une nouvelle approche de l'élastographie IRM pour pallier ces problèmes. Les bases théoriques de cette méthode sont présentées et comparées aux techniques conventionnelles d'élastographie IRM. Des expériences dans un gel permettent alors de confirmer les observations théoriques réalisées. Enfin, cette technique d'acquisition est adaptée aux contraintes de l'élastographie du coeur et le suivi des propriétés mécaniques in vivo du coeur durant le cycle cardiaque sont présentés sous forme d'élastogrammes.

Cette thèse s'articule autour de la question suivante : comment la complexité d‟un milieu peut elle être exploitée pour contrôler la propagation d‟ondes ultrasonores ? Dans une première partie, les performances d‟une nouvelle technique de focalisation (focalisation par contrôle de front d‟ondes) sont comparées expérimentalement et théoriquement à celles de la focalisation par retournement temporel dans des milieux multidiffuseurs. Il est alors mis en évidence qu‟à condition d‟optimiser à la fois la phase et l‟amplitude de l‟onde nous pouvons réaliser parfaitement un filtre adapté avec une simple mesure de l‟énergie au point focal. Dans une seconde partie, le régime de localisation transverse est exploité pour guider une onde tout en limitant sa dispersion temporelle. Le long d‟une collection de diffuseurs cylindriques distribués aléatoirement dans le plan transverse, un faisceau ultrasonore est confiné sur un diamètre inférieur au diamètre de l‟échantillon. La dernière partie est consacrée à la conception et à l‟étude de la propagation ultrasonore dans des milieux contrôlés constitués de bulles d‟air. Il est montré que les propriétés de ces milieux empruntent à la fois aux métamatériaux et aux cristaux phononiques. Ces nouveaux matériaux sont conçus de manière à obtenir des bandes interdites qui exploitent à la fois les résonances des bulles (" gap d‟hybridation ") et leur répartition périodique (" gap de Bragg "). Au-delà de leurs applications possibles au filtrage acoustique, ces résultats sont intéressants pour clarifier les rôles respectifs de l‟hybridation des résonances et des effets de réseau dans les propriétés des matériaux contenant des diffuseurs résonants.

Voir conclusion générale en fin de pdf (3 pages).

Voir conclusion et travaux futurs p. 167 du pdf

Voir éventuellement l'introduction en page 2 du pdf