Les biofilms sont responsables de plus de 75 % des infections microbiennes humaines entraînant un problème de santé publique important lorsqu’ils croissent sur des surfaces médicales synthétiques. Une stratégie novatrice pour lutter contre les infections est basée sur l’emploi de biomatériaux fonctionnels ou de revêtements polymériques aux propriétés antiadhésives présentant une activité antimicrobienne comme le "Medical Antibacterial Antiadhesive Coating" (MAAC) qui est composé en partie de nanoparticules de silice fonctionnalisées. Malgré les progrès récents dans le dépistage des agents infectieux et l’implémentation de mesures visant à améliorer la sécurité transfusionnelle dans les banques de sang, le risque de contamination des produits sanguins ne peut être réduit à zéro. L’objectif principal de ce projet de recherche visait à évaluer les performances antimicrobiennes et antiadhésives du revêtement MAAC appliqué à la surface de matériaux polymériques à usage médical Les objectifs secondaires touchaient la compréhension des mécanismes de fonctionnement, ainsi que l’évaluation de la cytotoxicité in vitro du revêtement MAAC. À la lumière des résultats obtenus, une adhérence bactérienne réduite a été observée pour des sections de PVC enduites de MAAC par rapport au contrôle. Le nombre de S. aureus adhéré au PVC-BTHC et PVC-DEHP a diminué d'environ 63 % et 99 % respectivement après 24 heures de contact en bouillon nutritif. Toujours en milieu nutritif, le MAAC appliqué en surface de matériaux polymériques a démontré une activité antibactérienne significative (≥ 1 log). Des performances plus modestes ont été observées en matrices complexes de culots globulaires ou de concentrés plaquettaires, qui semblent être associées principalement à la densité cellulaire et teneur élevée en protéines des matrices limitant les interactions entre le MAAC et les bactéries. La viabilité des cellules L929 en présence du MAAC a été supérieure à 90%. Le MAAC semble donc un bon candidat pour contribuer aux efforts de prévention des risques associés à la transfusion de produits contaminés.. / The biofilms are responsible for over 75% of human microbial infections causing a significant public health concern when grown on synthetic medical surfaces. An innovative strategy to fight against infections link to medical devices is based on the use of functional biomaterials or polymeric coatings with non-stick properties exhibiting antimicrobial activity such as “Medical Antibacterial Antiadhesive Coating” (MAAC) based on functionalized silica nanoparticles. Despite recent advances in the detection of infectious agents and the implementation of measures to improve transfusion safety in blood banks, the risk of contamination of blood products cannot be reduced to zero, which could fall below the detection limit currently in place. The main objective of this research project was to evaluate the antimicrobial and non-stick performance of the MAAC coating applied to the surface of polymeric materials for medical use. The secondary objectives concerned the understanding of the action mechanisms, as well as the evaluation of the in vitro cytotoxicity of the MAAC coating. In light of the results obtained, a reduced bacterial adhesion was observed for PVC sections coated with MAAC compared to the control. The number of S. aureus adhered to PVC-BTHC and PVC-DEHP decreased by approximately 63% and 99% respectively after 24 hours of contact in nutrient broth. Still in a nutrient medium, MAAC applied to polymeric materials demonstrated significant antibacterial activity (≥ 1 log). Reduce performances were observed in complex matrices of red blood cells or platelet concentrates, which seem to be associated mainly with cell density and high protein content of the matrices limiting the interactions between MAAC and bacteria. The viability of L929 cells in the presence of MAAC was greater than 90%. MAAC therefore appears to be a good candidate for contributing on efforts to prevent the risks associated with the transfusion of contaminated products.

L'objectif de ce projet porte sur le développement d'applications industrielles dans le domaine des traitements de surface par plasmas froids. L'emploi de cette technique pour le traitement de surface polymère reste de manière générale une alternative intéressante à la voie chimique. La création d'un réacteur prototype de grand volume répond aux attentes très diverses des industriels. Par son caractère évolutif, la plate-forme plasma froid du CRITT est un véritable outil de recherche dédié à l'industrie. Un des thèmes émergents de ces dernières années concerne l'utilisation des plasmas froids comme moyen alternatif pour la stérilisation des dispositifs médicaux. En effet, les techniques conventionnelles ne permettent pas une inactivation performante de certains micro-organismes pathogènes et les conditions de traitement parfois extrêmes n'assurent pas la pérennité du matériel médical. Préalablement à une validation clinique nécessaire à son développement en milieu industriel ou médical, ce nouveau procédé doit naturellement faire la preuve de son efficacité. L'étude réalisée présente les principaux mécanismes susceptibles d'expliquer l'inactivation d'un micro-organisme exposé au plasma. L'action en synergie de photons UV et d'espèces actives comme l'oxygène atomique confère à cette technologie une cinétique d'inactivation particulière. La production de ces agents actifs est optimisée par un diagnostic du plasma en spectroscopie optique, permettant ainsi d'atteindre des degrés d'inactivation très prometteurs. Même si l'efficacité du plasma n'est plus à démontrer, la problématique du conditionnement, qui fait partie intégrante d'un procédé, se pose toujours en milieu industriel. L'inhibition du plasma diffusant à travers un sachet poreux ne permet pas d'obtenir l'état stérile. Une solution consistant à générer un plasma induit dans un sachet, assurant ainsi un contact intime entre les espèces actives du plasma et le dispositif à stériliser, est donc discutée.

L'objectif est l'étude de la corrosion et de l'usure des pinces à couper les ligatures au cours des cycles de stérilisation en respectant les normes concernant l'inactivation du prion. Le matériel consiste en 3 lots de 25 pinces à couper les ligatures à mors rapportés provenant de 3 fournisseurs différents (Dentaurum®, ETM® et RMO®), du fil de ligature de diamètre .010 pouces, soit 0,25mm, en acier inoxydable, et enfin 5 produits de prédésinfection (Ampholysine Plus®, Elusept®, Dy Septi®, Prédolyse®, Dentasept Ultra®). Après caractérisation des pinces (étude de la composition, de la dureté, et de la structure) puis des produits de prédésinfection (étude de la composition et du pH) la susceptibilité à la corrosion de chaque partie de ces pinces a été analysée, avec réalisation de couplages galvaniques de ces différents éléments. Le comportement électrochimique des pinces dans leur globalité a été étudié par immersion dans les différents produits de prédésinfection, ainsi que l'usure et l'apparition de traces de corrosion, ceci au fur et à mesure des cycles de stérilisation. L'observation des pinces a mis en évidence de faibles modifications aussi bien en termes de corrosion que d'usure. Quelque soit la marque des pinces, ou le produit de prédésinfection, la résistance au cours des cycles de stérilisation est satisfaisante. / The aim of this work was to assess the effect of sterilization on ligature-cutting pliers, and more specifically the corrosion and wear of the plier's cutting edges, while respecting prion inactivation norms. Material included one set of 25 ligature-cutting pliers supplied by three major orthodontic distributors (Dentaurum®, ETM® and RMO®), .010 inch stainless steel orthodontic ligature wire and five disinfecting agents (Ampholysine Plus®, Elusept®, Dy Septi®, Prédolyse®, Dentasept Ultra®). Pliers (chemical composition, Vickers hardness, crystalline network) and disinfecting agents (chemical composition, pH) were initially characterized. Corrosion susceptibility of each single part of the different pliers was then analyzed, and galvanic coupling performed. Electrochemical behaviors of the whole pliers were studied by immersion in the various disinfecting agents. The pliers corrosion and wear were also observed with increasing number of sterilization cycles. Resistance to corrosion during sterilization cycles was found to be satisfactory, all pliers and disinfecting agents included.

La salubrité et la qualité des aliments en conserve dépendent toujours des paramètres appliqués lors de la stérilisation (le temps, les températures). L'application de températures élevées peut détériorer la qualité des produits et augmenter les coûts énergétiques associés au procédé de stérilisation. De plus, l’attente des consommateurs se dirige, de nos jours, vers des produits sains et frais, ce qui encourage les chercheurs à découvrir de nouvelles approches et techniques pour améliorer la conservation des aliments. Les technologies émergentes combinées à d'autres approches classiques ont démontré des résultats probants (effet barrière ou «hurdle effect ») quant à la préservation de produits non acidifiés. Récemment, des études sur l'électro-activation (EA) ont mis en évidence son fort potentiel antibactérien applicable pour une large gamme de produits alimentaires. En outre, cette technologie a été reconnue comme étant sécuritaire et peu coûteuse. Le but de ce projet était d'étudier l'EA comme une barrière efficace afin de préserver les qualités nutritionnelles des aliments tout en réduisant les barèmes de stérilisation et les coûts de production dans un respect total de la salubrité du produit. Le premier objectif était d'étudier les propriétés des solutions électro-activées (SEA) ainsi que la dynamique de leurs modifications en fonction de plusieurs paramètres comme la densité de courant appliqué au système, le temps d'excitation, le type de sels utilisés, la concentration en sel et les configurations du réacteur d’électro-activation. De plus, les paramètres optimaux comme le pH, le potentiel redox et la résistance électrique du système, qui est un indice d’efficacité énergétique, ont été déterminés pour la production des SEA à l'aide de la méthode de surface de réponse. Par la suite, les SEA optimisés ont été étudiés sur la corrosivité dans des boîtes de conserve en métal et les résultats obtenus ont montré que la SEA n'a aucun effet significatif sur l'oxydation des contenants de maïs en conserve. Le deuxième objectif a permis de mettre en évidence l'activité sporicide des SEA. En effet, l’étude a montré que les SEA ont une forte capacité d'inhibition de la croissance des spores de Clostridium sporogenes et de Geobacillus stearothermophilus. La combinaison de traitements modérés (T ≤ 100 °C) avec différentes SEA dans la purée de légumes a entraîné une destruction importante ou totale des spores de C. sporogenes. Une diminution considérable de la résistance à la chaleur de G. stearothermophilus a été également observée. Un effet synergique d’une grande efficacité a été obtenu lorsque la SEA a été utilisée en combinaison avec un traitement thermique lors de la stérilisation. Sur le plan pratique, cela résulte en une modification significative des barèmes de stérilisation en utilisant des températures modérées. Le troisième objectif consistait à étudier l'effet combiné des SEA et de la stérilisation à des températures modérées sur la qualité des conserves. Des petits pois et du maïs en grain ont été utilisés comme légumes modèles. L'analyse organoleptique a montré qu'un temps de stérilisation écourté conserve mieux les attributs sensoriels du produit. En plus, les températures de stérilisation utilisées avec les SEA étaient adéquates pour la préservation de la vitamine C qui est utilisée comme indicateur de préservation de la qualité. Aussi, la différence entre la technologie de stérilisation utilisant l’effet combiné de barrières composées de SEA et d’un traitement thermique modéré, comparativement à la technologie de stérilisation classique, laisse entrevoir la possibilité de réaliser d'importantes économies énergétiques. De plus, il sera possible de préserver la qualité nutritionnelle du produit et tout cela sans compromettre sa salubrité. Finalement, ce projet a apporté une contribution significative aux connaissances applicables à l’amélioration de la technologie classique de mise en conserve des légumes via une meilleure compréhension du comportement des spores thermophiles sous l'action des SEA combinées à des températures nettement inférieures à celles utilisées dans le procédé conventionnel de stérilisation des légumes en conserve. / The safety and quality of low-acid canned food always depends on the parameters of sterilization. However, high temperatures may lead to a deterioration of product quality and to an increase of energy costs. In addition, today’s the increase of consumer demand for more «fresh-like» foods is challenging researchers to discover innovative approaches and techniques to improve methods of food preservation. Emerging technologies in combination with classical approaches exhibited high effectiveness (hurdle effect) in preservation of low-acid products. Recently, electro-activation (EA) convincing results by demonstrating high antibacterial potential on food products at large scale; furthermore, it has been recognized as a safe and an inexpensive hurdle. Taking sense from the hurdle approach, the aim of this project was to study EA as an effective and potent hurdle, so that it could result in a decrease in sterilization temperatures, thereby decreasing energy costs, increasing food quality and ensuring sterility. The first objective was to study the properties of EA solutions as well as the dynamics of their changes using variety of parameters (current density, excitation time, type and concentration of salts, configurations). In addition, by using the response surface methodology the optimum parameters (pH, redox potential, resistance) for the production of EA solutions (EAS) were found. Thereafter, the optimized EAS were studied for corrosiveness in canned containers showing no significant oxidizing effect on container filled with canned corn which was within the acceptable limits according to the stipulated regulations. The next objective focused on its sporicidal activity. The study showed that EAS has strong inhibiting capacity on the growth of Clostridium sporogenes and Geobacillus stearothermophilus spores. The combination of mild treatments (≤100°C) and EAS in vegetable puree resulted in significant or total destruction of putrefactive spores of C. sporogenes. A considerable decrease in heat-resistance of G. stearothermophilus was also observed. A synergistic effect was observed when EAS was used in combination with heat treatment during sterilisation, which allows changing the temperatures of sterilization. Thus, the last objective investigated the combined effect of EAS and sterilization at mild temperatures on the quality of canned peas and corn. The sensorial analysis showed that a shorter sterilization time increase the preservation of sensorial attributes. Indeed, the lowest temperatures appeared to be more favourable for vitamin C preservation. Nevertheless the difference between classical sterilization and hurdle technologies using EAS displayed significant energy savings and quality preservation. Overall, this project proposed a new approach to improve food canning technology; furthermore, it allowed a better understanding of the thermal behaviour of thermophilic spores under action of EAS as well as expands the scientific knowledge of EA technology.

La ligature des trompes et la vasectomie sont deux moyens de stérilisation très utilisés comme pratique contraceptive au Canada. Le but de cette étude est de connaitre certains facteurs psychosociaux associés au choix du mode de stérilisation. Les facteurs mesurés à l'aide de questionnaires sont: a) la motivation, b) l'information recueillie sur les méthodes de stérilisations, c) les connaissances sur chaque procédure et d) l'entente conjugale. Soixante-quatorze sujets (34 hommes et 40 femmes) recrutés dans trois hôpitaux de la ville de Québec, participent à l'étude. Les hypothèses sont: (1) les patient-es démontrent une motivation plus élevée que celle de leur conjoint-e; ( 2a) les patient-es ont pris plus d'information que leur conjoint-e, (2b) ils ont plus de connaissances sur la stérilisation en général, (2c) ils ont plus de connaissances que leur conjoint-e sur la stérilisation choisie; (3) il y a une meilleure entente conjugale dans le groupe ayant choisi la vasectomie. Les résultats indiquent des différences entre les deux groupes pour les variables Motivation et Connaissance mais aucune sur l'entente conjugale. La discussion porte sur la signification de ces résultats.

La résistance thermique de Clostridium sporogenes PA3679, ainsi que les propriétés thermo physiques comme la conductivité thermique, la chaleur spécifique, la densité et la diffusivité thermique ont été déterminées pour le foie gras produit au Québec et d'autres produits dérivées. Un modèle mathématique a été également développé pour simuler la température au centre (point froid) des conserves de foie gras. Les résultats obtenus pour la résistance thermique et les propriétés thermophysiques montrent, en général, un bon accord avec les données publiées. Ces valeurs ont été utilisées avec le modèle mathématique pour prédire la température à la zone la plus froide. Les températures prédites n’ont montré qu’une légère différence par rapport aux valeurs expérimentales. Avec ce modèle, la létalité totale de C. sporogenes a pu être aussi calculée, ce qui permet d’assurer la salubrité du produit et la sécurité des consommateurs. / Thermal resistance of Clostridium sporogenes PA3679, and the thermophysical properties as thermal conductivity, specific heat, density and thermal diffusivity were determined for the foie gras produced in Québec and other derivative products. A mathematical model was also developed to simulate the temperature at the center (coldest point) of the foie gras preserves. The results for thermal resistance and thermal properties show in general a good agreement with the published data; these values were used with the model and to predict the temperature at the coldest zone. The predicted temperatures have low error when compared to the experimental temperatures. With this model, the total lethality of C. sporogenes can be also calculated, providing the necessary information to secure consumer safety.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

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

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

Le travail réalisé dans cette thèse porte sur le choix de la meilleure configuration des activités logistiques au sein d'un établissement de santé. Nous nous intéressons particulièrement au service de stérilisation et nous considérons trois alternatives possibles pour ce service: l'internalisation (faire), l'externalisation (faire-faire) et la mutualisation (faire ensemble). Nous avons commencé par recenser les travaux qui abordé cette problématique dans le contexte hospitalier. Cette revue de la littérature nous a permis de distinguer deux approches principales : l'approche basée sur les analyses qualitatives et l'approche basée sur les évaluations économiques. L'absence du point de vue de l'ingénieur nous a permis d'opter pour l'utilisation des approches du génie industriel et des outils d'optimisation largement utilisés pour traiter des problèmes similaires dans le contexte manufacturier.<br />Nous avons distingué deux organisations possibles du système hospitalier : l'organisation en établissements de santé indépendants et l'organisation en réseau d'établissements de santé. Ces deux types d'organisation nous ont orientés vers l'étude de la problématique de choix de la meilleure configuration du service de stérilisation en deux étapes. Dans la première étape, nous considérons le choix entre internalisation ou externalisation lorsque l'hôpital est considéré comme un établissement indépendant. Nous considérons pour cela deux approches : (1) l'approche basée sur l'analyse des coûts et (2) l'approche basée sur la modélisation mathématique. Nous validons nos deux approches sur un cas d'étude réel, celui de l'hôpital de l'AIGLE (France) et nous effectuons des analyses de sensibilité pour tester la robustesse de nos modèle. Dans la deuxième étape, nous considérons le problème de choix entre internalisation ou mutualisation du service de stérilisation dans le cas d'un réseau d'établissements de santé. Nous modélisons ce problème sous formes d'un problème de localisation-allocation-dimensionnement et nous proposons une méthode heuristique basée sur la décomposition pour le résoudre.