L'objectif de cette thèse est d'apporter, une meilleure compréhension de la stabilité colloïdale de dispersions aqueuses préparées à partir de particules commerciales de zircone yttriée (TZ3Y). Ces dispersions sont utilisées pour l'élaboration de matériaux céramiques Des modèles classiques (DLVO) suffisent à décrire la stabilité malgré des forces attractives élevées (constante Hamaker de 17kT). D'après les propriétés granulométriques, rhéologiques et structurales (SAXS), nous mettons en évidence que la transition d'un état liquide à un état gel viscoélastique, est surtout liée à la polydispersité des dispersions et à la métastabilité des particules de quelques dizaines de nm. Les interactions jouent cependant un rôle. En effet tandis que la transition apparaît à une fraction volumique en particules de 20%vol lorsque le système est contrôlé par des répulsions ioniques et elle apparait pour fraction volumique en particules de 30%vol dans le cas d'une barrière stérique. L'empilement dans les gels reste dense sans hétérogénéités. Enfin, dans le cas de mélanges, le rôle de nanoparticules (<10nm) de zircone et silice sur la stabilité en milieu dilué et concentré est explorée.

La réévaluation des impacts toxicologique et environnemental des répulsifs synthétiques conduit à reconsidérer les répulsifs d'origine naturelle pour la prévention des maladies transmises par les insectes (dengue, chikungunya, paludisme,...). Cette étude se rapporte aux structures de type bis(oxazolidine) envisagées comme prodrogues de répulsifs naturels par leur conversion avec le tris(hydroxyméthyl)aminométhane (TRIS). Différents protocoles et voies de synthèse ont été étudiés sur une série représentative d'aldéhydes pour définir l'étendue et les limites de l'approche permettant de concentrer deux unités d'un même principe actif au sein de bis(oxazolidines) symétriques et de reproduire un effet synergique avec deux unités différentes formant des bis(oxazolidines) dissymétriques. La fonctionnalisation des bis(oxazolidines) a été également envisagée pour moduler leur balance hydrophile-lipophile. L'étude de la réaction de cyclocondensation met en évidence l'influence des paramètres structuraux sur le procédé de synthèse des bis(oxazolidines), la stabilité des intermédiaires (monooxazolidines) et la stéréosélectivité de la réaction. L'interprétation des résultats est proposée sur la base des effets (stéréo)-électroniques. Cette étude démontre l'intérêt de cette approche chimique pour la production de prodrogues de répulsifs naturels qui peuvent constituer des atouts pour le développement durable.

Les répulsifs sont des molécules naturelles ou synthétiques dont le but estd'empêcher l'approche des arthropodes afin de prévenir la transmission demaladies vectorisées. Un exemple type est celui de la transmission de Leishmaniainfantum responsable de la Leishmaniose canine, qui est contractée après la piqûre d'un chienpar un phlébotome. Divers répulsifs d'arthropodes sont commercialisés pour une applicationtopique, ils ont tous une durée d'action courte, imposant des applications répétées deformulations basiques de type solution.La formulation de molécules actives à propriétés répulsives incorporées dans des systèmesnanoparticulaires et présentant une action prolongée dans le temps a été retenue. Lesnanoparticules sont des vecteurs colloïdaux intéressants dans le domaine de la technologiepharmaceutique vu leur capacité à former des complexes avec des molécules hydrophobes,telles que la plupart des molécules répulsives (DEET, Picaridin®, IR3535®...). Le ciblage, laprotection contre la dégradation et le contrôle de la libération sont les avantages principauxapportés par les nanoparticules contenant une matière active.Les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules (taille et potentiel zêta) permettantleur stockage dans les couches supérieures de la peau et une accroche le long des fibrespileuses ont été déterminées. Ainsi des nanoparticules cationiques de 200 nm de diamètre ontété formulées. Cette formulation originale inspirée du procédé de nanoprécipitation a permisl'obtention en une seule étape de suspensions concentrées en matière active (concentrationsupérieure à 10%) et sans ajout d'agents stabilisants. Une corrélation entre les profils delibération et l'efficacité sur insecte modèle (la drosophile) a été vérifiée. De ce fait, lepourcentage en polymère régule la libération de la molécule active encapsulée. Une efficacitérépulsive de formulations nanoparticulaires supérieure à 15 jours a été validéeexpérimentalement. La transposition d'échelle du procédé de nanoprécipitation permetd'envisager un développement industriel pour la formulation d'un répulsif d'arthropodeinnovant à longue durée d'action.

Les répulsifs sont des molécules naturelles ou synthétiques dont le but estd’empêcher l’approche des arthropodes afin de prévenir la transmission demaladies vectorisées. Un exemple type est celui de la transmission de Leishmaniainfantum responsable de la Leishmaniose canine, qui est contractée après la piqûre d’un chienpar un phlébotome. Divers répulsifs d’arthropodes sont commercialisés pour une applicationtopique, ils ont tous une durée d’action courte, imposant des applications répétées deformulations basiques de type solution.La formulation de molécules actives à propriétés répulsives incorporées dans des systèmesnanoparticulaires et présentant une action prolongée dans le temps a été retenue. Lesnanoparticules sont des vecteurs colloïdaux intéressants dans le domaine de la technologiepharmaceutique vu leur capacité à former des complexes avec des molécules hydrophobes,telles que la plupart des molécules répulsives (DEET, Picaridin®, IR3535®…). Le ciblage, laprotection contre la dégradation et le contrôle de la libération sont les avantages principauxapportés par les nanoparticules contenant une matière active.Les caractéristiques physico-chimiques des nanoparticules (taille et potentiel zêta) permettantleur stockage dans les couches supérieures de la peau et une accroche le long des fibrespileuses ont été déterminées. Ainsi des nanoparticules cationiques de 200 nm de diamètre ontété formulées. Cette formulation originale inspirée du procédé de nanoprécipitation a permisl’obtention en une seule étape de suspensions concentrées en matière active (concentrationsupérieure à 10%) et sans ajout d’agents stabilisants. Une corrélation entre les profils delibération et l’efficacité sur insecte modèle (la drosophile) a été vérifiée. De ce fait, lepourcentage en polymère régule la libération de la molécule active encapsulée. Une efficacitérépulsive de formulations nanoparticulaires supérieure à 15 jours a été validéeexpérimentalement. La transposition d’échelle du procédé de nanoprécipitation permetd’envisager un développement industriel pour la formulation d’un répulsif d’arthropodeinnovant à longue durée d’action. / The repellents are natural or synthetic molecules whose aim is to prevent theapproach of arthropods to avoid transmission of vector-borne diseases. A typicalexample is the transmission of Leishmania infantum responsible for canineLeishmaniasis, which is contracted after a sandfly bite on a dog. The arthropod repellentsmarketed for topical application have all a short action duration, requiring repeatedapplications of basic formulations (solution).The formulation of active molecules having repellent properties, incorporated intonanoparticle systems and having a prolonged action in time was selected. Nanoparticles arecolloidal carriers interesting in the pharmaceutical technology field due to their ability to formcomplexes with hydrophobic molecules, such as repellent molecules (DEET, Picaridin®,IR3535®...). Targeting, protection against degradation and control of the release are the mainadvantages provided by the nanoparticles containing an active ingredient.The nanoparticle physicochemical characteristics (size and zeta potential) permitting theirstorage in the upper dog skin layers and a along the hairs were determined. For that reasoncationic nanoparticles of 200 nm in diameter were formulated. This original formulationinspired from the nanoprecipitation process has allowed us to obtain one single stepconcentrated suspensions (above 10% of active molecules in the final product) and withoutstabilizer addition. A correlation between the release profiles and the effectiveness of modelinsect (Drosophila) has been verified. Therefore the percentage of polymer regulates therelease of encapsulated active molecules. Repellent efficacy of nanoparticulate formulationgreater than 15 days has been validated experimentally. The scale transposition of thenanoprecipitation process makes conceivable an industrial development for the formulation ofan innovative arthropod repellent having a long lasting effect.

La réévaluation des impacts toxicologique et environnemental des répulsifs synthétiques conduit à reconsidérer les répulsifs d'origine naturelle pour la prévention des maladies transmises par les insectes (dengue, chikungunya, paludisme,…). Cette étude se rapporte aux structures de type bis(oxazolidine) envisagées comme prodrogues de répulsifs naturels par leur conversion avec le tris(hydroxyméthyl)aminométhane (TRIS). Différents protocoles et voies de synthèse ont été étudiés sur une série représentative d'aldéhydes pour définir l'étendue et les limites de l'approche permettant de concentrer deux unités d'un même principe actif au sein de bis(oxazolidines) symétriques et de reproduire un effet synergique avec deux unités différentes formant des bis(oxazolidines) dissymétriques. La fonctionnalisation des bis(oxazolidines) a été également envisagée pour moduler leur balance hydrophile-lipophile. L'étude de la réaction de cyclocondensation met en évidence l'influence des paramètres structuraux sur le procédé de synthèse des bis(oxazolidines), la stabilité des intermédiaires (monooxazolidines) et la stéréosélectivité de la réaction. L'interprétation des résultats est proposée sur la base des effets (stéréo)-électroniques. Cette étude démontre l'intérêt de cette approche chimique pour la production de prodrogues de répulsifs naturels qui peuvent constituer des atouts pour le développement durable. / The more sensitive human and environmental risk assessments of non natural repellents have encouraged the rehabilitation of botanical-based repellents for the prevention of insect-transmitted diseases (dengue, chikungunya, malaria…). This study is related to bis(oxazolidine) structures envisaged as prodrug derivatives of natural repellents by their conversion with tris(hydroxymethyl)aminomethane (TRIS). The scope and limitations of various procedures and pathways have been assessed with structurally diverse aldehydes to concentrate two identical units in the symmetrical structures and to reproduce a synergistic effect with two different units in the unsymmetrical ones. Subsequent functionalization of the heterocyclic derivatives has been achieved to modulate their hydrophilic-lipophilic balance. The study of the cyclocondensation reaction shows evidence for the influence of structural effects not only on the chemical process but also on the relative stability of the monocyclic intermediates and the stereochemical outcomes of the reaction. The results are discussed on the basis of (stereo)-electronic effects. Finally, this study confirms the feasibility of this chemical approach to produce prodrugs of natural repellents which could appear as a contributive effort to sustainable development.

Cette thèse porte sur divers aspects de lois et de processus non-gaussiens qui partagent des propriétés de changement d'échelle où intervient l'exposant 2/3. Les deux principaux objets probabilistes que nous allons présenter sont : 1) La loi de Tracy-Widom : C'est la loi limite de la plus grande valeur propre de matrices aléatoires appartenant aux beta-ensembles lorsque leur dimension tend vers l'infini. Dans un travail en commun avec Balint Virag, nous avons établi le comportement asymptotique de la queue droite de cette loi pour tout beta strictement positif, en utilisant des outils d'analyse de diffusions du type Girsanov. 2) Le ''vrai'' processus auto-répulsif (''true self repelling motion'') TSRM : C'est un processus auto-interagissant qui a été introduit par Balint Toth et Wendelin Werner. Nous nous sommes intéressés à des propriétés de cet objet liées à ses trajectoires (grandes déviations, lois du logarithme itéré) et à des calculs explicites de lois marginales (travail en collaboration avec Balint Toth). Cette étude nous a aussi amenés à aborder des questions liées à la théorie des jeux. / This thesis focuses on various aspects of non-Gaussian distributions and processes sharing scaling properties where the exponent 2/3 appears. The two probabilistic objects that we will introduce are: 1) Tracy-Widom distribution: This is the large dimensional limit of the top eigenvalue of random matrices in beta-ensembles. In a joint work with Balint Virag, we studied the asymptotic behavior of its right tail for all positive beta, using tools coming from diffusion analysis, such as the Girsanov formula. 2) The “true self repelling motion” (TSRM): This is a self-interacting process which was introduced by Balint Toth and Wendelin Werner. We have been interested in properties related to trajectories of this motion (large deviations, law of the iterated logarithm) and explicit distribution computations (joint work with Balint Toth). During this study, we have also dealt with questions related to game theory.

Le glioblastome est une tumeur cérébrale maligne particulièrement agressive et le pronostic vital des patients atteints par cette tumeur est très mauvais. La médiane de survie est de l'ordre de 12 mois même lorsqu'une stratégie thérapeutique a pu être mise en place. Un des facteurs qui pourrait expliquer la dificulté à traiter ces tumeurs par voie chirurgicale est l'invasion des cellules tumorales dans le tissu sain environnant. De plus, les mécanismes à l'origine de ce phénomène sont, en partie, méconnus. L'objectif que nous nous étions fixé pour mon travail de thèse était de s'intéresser à ces mécanismes d'invasion en étudiant la migration in vitro de cellules tumorales issues de glioblastomes. Pour cela, nous avons créé un modèle de migration microscopique, basé sur un automate cellulaire, reproduisant la migration de cellules tumorales sur deux substrats différents : substrat de collagène et monocouche d'astrocytes. Les cellules migrent selon des règles prédéfinies et dépendant des interactions (de contact ou à plus longue portée) introduites. La confrontation des simulations avec les expériences a permis de valider le modèle et de mettre en évidence deux phénomènes : une communication par contact entre cellules tumorales et entre cellules tumorales et astrocytes (cette dernière favoriserait l'invasion des cellules tumorales) et la sécrétion à partir de la masse tumorale d'une substance chimio-répulsive favorisant sur la migration des cellules. Afin de décrire l'évolution d'une masse tumorale plus réaliste, nous avons construit et validé un modèle macroscopique (équation de diffusion non linéaire) à partir de l'automate, en tenant compte des interactions entre cellules tumorales.

Cette thèse porte sur divers aspects de lois et de processus non-gaussiens qui partagent des propriétés de changement d'échelle où intervient l'exposant 2/3. Les deux principaux objets probabilistes que nous allons présenter sont : 1) La loi de Tracy-Widom : C'est la loi limite de la plus grande valeur propre de matrices aléatoires appartenant aux beta-ensembles lorsque leur dimension tend vers l'infini. Dans un travail en commun avec Balint Virag, nous avons établi le comportement asymptotique de la queue droite de cette loi pour tout beta strictement positif, en utilisant des outils d'analyse de diffusions du type Girsanov. 2) Le ''vrai'' processus auto-répulsif (''true self repelling motion'') TSRM : C'est un processus auto-interagissant qui a été introduit par Balint Toth et Wendelin Werner. Nous nous sommes intéressés à des propriétés de cet objet liées à ses trajectoires (grandes déviations, lois du logarithme itéré) et à des calculs explicites de lois marginales (travail en collaboration avec Balint Toth). Cette étude nous a aussi amenés à aborder des questions liées à la théorie des jeux.