Actuellement des microparticules à base d’holmium sont utilisées comme dispositifs médicaux pour le traitement de tumeurs solides par curiethérapie. Cette approche thérapeutique consiste à placer une source radioactive de taille microscopique au sein ou à proximité d’une tumeur afin de détruire les cellules cancéreuses par irradiation. Ces microparticules à coeur d’holmium sont fonctionnalisées en surface par des ligands spécifiques puis mises en suspension afin d’être activées par voie neutronique et ainsi produire de hautes activités en holmium-166. Ces particules sont injectées par voie intra-tumorale et permettent à la fois la destruction des cellules tumorales (glioblastome) et la visualisation de la biodistribution de la dose absorbée par imagerie Tomographie par Emission MonoPhotonique (TEMP). Dans le cas de l’utilisation de nanoparticules à usage médical, il est important de vérifier et contrôler le risque toxicologique lié à leur pénétration dans l’organisme humain. Ce sont les caractéristiques physico-chimiques qui vont déterminer leur biocompatibilité et induire une toxicité au sein des cellules. Ainsi, le but de cette thèse est de développer des méthodes de caractérisations physico-chimiques des particules d’holmium afin de s’assurer de leur stabilité chimique in vitro et de leur intégrité après irradiation en vue de leur utilisation in vivo. L’ensemble des méthodes développées aboutissent à la mise en place de procédures de contrôle-qualité afin de vérifier la stabilité, la composition, la dimension, la forme, les propriétés de surface et d’écoulement des suspensions de particules avant leur injection. / Currently, holmium-based microparticles are used as medical devices for the treatment of solid tumors by brachytherapy. This therapeutic approach involves placing a microscopic radioactive source within or near a tumor to destroy cancerous cells by irradiation. These holmium-core microparticles are functionalized on the surface by specific ligands and are suspending in order to be activated by neutrons and produce high activities of holmium-166. These particles are injected by intra-tumoral way and allow both the destruction of tumor cells (glioblastoma) and the visualization of the biodistribution of the dose absorbed by Single-photon emission computed tomography (SPECT). In the case of the use of nanoparticles for medical use, it is important to verify and control the toxicological risk associated with their penetration into the human body. The physicochemical characteristics will determine their biocompatibility and induce toxicity in the cells. The aim of this thesis is to develop methods for physico-chemical characterization of holmium particles to ensure their in vitro chemical stability and their integrity after irradiation for in vivo injection. All methods developed will be implemented into quality control procedures in order to verify the stability, the composition, the size, the shape, the surface and flow properties of particles suspensions before their injection.

La polyploïdie a joué un rôle essentiel dans l’évolution des eucaryotes, notamment chez les angiospermes dont la majorité ont connu au moins un évènement de polyploïdisation au cours de leur évolution. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans la stabilisation des espèces polyploïdes, j’ai caractérisé les changements génétiques et épigénétiques (méthylation de l’ADN) en lien avec l’appariement chromosomique en méiose chez les allopolyploïdes synthétiques de blé. Deux types d’allopolyploïdes ont été analysés en utilisant des méthodes moléculaires et cytogénétiques : (i) lesallohexaploïdes possédant le locus Ph1 (Pairing homoeologous 1) qui restreint l’appariement aux chromosomes homologues au cours de la méiose, (ii) les allotétraploïdes dépourvus de ce locus. J’ai ainsi montré que la stabilité méiotique des allotétraploïdes et des allohexaploïdes de blé dépend des génotypes des espèces parentales. Comme attendu, l’appariement chromosomique en métaphase I de la méiose a lieu entre les chromosomes homologues chez les allohexaploïdes possédant le locus Ph1. Cependant, cet appariement homologue peut être incomplet (formation d’univalents) et mener à l’apparition d’aneuploïdes à la génération suivante. Plusieurs niveaux d’appariements homéologues ont été mis en évidence chez les allotétraploïdes synthétiques dépourvus du locus Ph1 et sont à l’origine decertains réarrangements structuraux détectés chez ces allotétraploïdes. A l’opposé, aucun changement génétique n’a été observé en analysant des plantes euploïdes de ces allohexaploïdes contenant Ph1. L’aneuploïdie représente le principal changement structural observé chez ces allohexaploïdes. De plus, des changements de la méthylation de l’ADN ont pu être mis en évidence chez les allohexaploïdes génétiquement stables. Ces changements concernent majoritairement des gènes et dans une moindre mesure les éléments transposables. De manière intéressante, j’ai pu montrer que certainschangements de la méthylation de l’ADN étaient associés à des changements d’expression. L’ensemble des résultats obtenus au cours de ce travail de thèse se révèlent déterminants pour la compréhension des mécanismes menant à la stabilisation des espèces allopolyploïdes. / Polyploidy or whole genome duplication is an important evolutionary process of eukaryotic evolution and is particularly widespread in flowering plants. In order to understand key mechanisms leading to stable polyploid species, we characterized synthetic wheat allopolyploids for genetic and DNA methylation changes in relation to chromosome pairing at meiosis. Two main types of allopolyploids were analyzed using molecular and cytogeneticmethods: (i) allohexaploids carrying the Ph1 (Pairing homoeologous 1) locus that restrict pairing tohomologous chromosomes during meiosis, (ii) allotetraploids that do not contain the Ph1 locus. Meiotic stability of wheat allotetraploids and allohexaploids was shown to depend on theirgenomic combination. As expected in the Ph1 gene-carrying allohexaploids, chromosome pairing at metaphase I stage of meiosis essentially occurs between homologous chromosomes. However, the synthetic allohexaploids exhibited progenitor-dependent meiotic irregularities, such as incomplete homologous pairing, resulting in univalent formation and leading to aneuploidy in the subsequent generation. On the opposite, various levels of homoeologous pairing were evidenced in allotetraploids that do not contain the Ph1 gene. While structural rearrangement triggered by homoeologous pairing were evidenced in some synthetic allotetraploids, no apparent genetic changes were observed when analyzing euploïd plants of the Ph1 gene-carrying allohexaploids. Aneuploidy was shown to represent the major structural change in these allohexaploids. Changes in DNA methylation were also evidenced in the genetically stable synthetic wheat allohexaploids and were more frequently observed in genes than in transposable elements. Interestingly, some of the changes were associated with genes expression changes. Altogether, my PhD results allow a better understanding of some key mechanisms leading tostable wheat allopolyploids species.

Dans cette thèse, on s’est intéressé à deux thèmes principaux de la théorie de contrôle, à savoir l’étude des systèmes à retard et l’observation des systèmes impulsifs. Dans la 1ère partie, on a traité le problème de la stabilité et la stabilisation absolue des systèmes de Lur’e à retard variable dans un intervalle. Les critères sont fournis sous forme d’inégalité linéaire matricielle (LMI). Ensuite, on a étudié la stabilité pratique exponentielle d’une classe de systèmes non linéaires non autonomes à retard, dont l’origine n’est pas un point d’équilibre. Dans la 2ème partie, on a entamé le problème de la stabilisation pratique uniforme exponentielle d’un système non linéaire à retard multiple, via un contrôle linéaire. Finalement, on a construit des observateurs pour des systèmes impulsifs linéaires et non linéaires, en s’inspirant de ceux déjà établis dans le cas continu. Un principe de séparation est aussi établi. / In this thesis, we focused on two main themes of control theory, namely the study of delay systems and observation of impulsive systems. In the first part, we treated the problem of absolute stability and stabilization of Lur'e systems with variable delay in range. The criteria are provided in the form of linear matrix inequalities(LMI). Then we studied the exponential stability of a practical class of non autonomous nonlinear systems with delay, whose origin is not a point of equilibrium. In the second part, we began the problem of practical stabilization of uniform exponential nonlinear systems with multiple delays via linear control. Finally, we built observers for linear and nonlinear impulsive systems, inspired by those already established in the continuous case. A separation principle is also established.

Tableau d'honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2006-2007 / Le récepteur Bj (RBi) des kinines émerge présentement comme une cible thérapeutique de choix pour le traitement de l'inflammation et de la douleur inflammatoire. Bien que les mécanismes régissant l'expression du RBi en conditions pathologiques soient relativement bien documentés au niveau transcriptionnel, peu de données sont disponibles sur sa régulation post-traductionnelle. Les travaux présentés dans cette thèse, principalement basés sur des modèles cellulaires exprimant des RBi recombinants ou naturels, de même que sur des essais de contractilité exploitant des vaisseaux sanguins isolés, visaient à améliorer notre connaissance du RBi et de ses ligands à l'échelle moléculaire. La première partie des études traite des processus enzymatiques qui affectent négativement la puissance de divers ligands peptidiques du RBi dans l'aorte de lapin. L'identification de l'aminopeptidase N exprimée par les cellules musculaires lisses en tant que voie d'inactivation majeure des ligands peptidiques du RBi, a mené à la synthèse de nouveaux antagonistes résistants au métabolisme de cette enzyme. Un prototype d'une nouvelle classe de médicaments inhibant à la fois le RBi et l'aminopeptidase N a aussi été découvert. Le deuxième volet des travaux a démontré que le RBi exprimé à la surface cellulaire est instable et rapidement internalisé en absence de stimulation par l'agoniste. De plus, la démonstration que de nouveaux antagonistes non peptidiques du RBi peuvent agir comme chaperons pharmacologiques en optimisant la maturation du récepteur, a permis de mettre en lumière l'existence d'une forme hautement glycosylée et sensible à l'agoniste du RBi. De façon globale, ces travaux ont mis en évidence l'instabilité moléculaire du RBi et de ses ligands. Les études de pharmacologie moléculaire présentées dans cette Thèse soulèvent aussi plusieurs questions, et ouvrent la voie à de nouvelles investigations sur la régulation du RBi des kinines dans un modèle cellulaire humain.

La lombalgie a été identifiée comme étant un problème d'importance dans notre société. La capacité des muscles du tronc à contrôler la stabilité lombaire est réduite lors d'efforts couplés ou asymétriques. La baisse du contrôle moteur, affectée par l'intensité et par la complexité de l'effort, est potentiellement associée à un risque accru de lombalgie. La présente étude avait comme objectif d'évaluer les combinaisons d'efforts réalisables par des sujets sains et comment le contrôle des moments de force diffère selon la nature de la tâche (efforts uni-, bi- et tri-axiaux) et selon son intensité. Dix hommes en bonne santé ont réalisé des efforts isométriques graduels sous-maximaux, variant entre 0% et 55% de la force maximale volontaire. Les efforts (6 uni-axiaux (1D), 10 bi-axiaux (2D), 4 tri-axiaux (3D)) ont été réalisé[i.e.réalisés] en position debout à cinq reprises randomisées. Une rétroaction visuelle tridimensionnelle affichait les moments cibles en plus des moments réalisés au niveau de L5/S 1. Les différences, exprimées en pourcentage, entre les moments cibles et les moments réalisés ont été extraite[i.e.extraites] aux intensités d'efforts 10%, 30% et 50%, pour les trois composantes du moment, (Mlat, Mext et Mrot) et analysées avec des ANOVA bi-factorielles (ESSAI, SESSION, INTENSITE, TACHE) avec mesures répétées. Les résultats démontrent que le contrôle des efforts isométriques du tronc est affecté par l'intensité, la nature et la complexité de la tâche. Le pourcentage d'erreur entre le moment cible (rétroaction visuelle) et le moment exercé est quasiment triple entre 10% et 50% de FMV. Les tâches réalisées dans plus d'un plan (bi-axial et tri-axial) contiennent plus d'erreur sur les trois composantes du moment à L5/S1 (Mlat, Mext, Mrot) que celles réalisées dans un seul plan (uni-axial). Les patrons comprenant une rotation axiale, qu'ils soient uni, bi ou tri-axial, semblent être les plus difficiles à exécuter, menant à un pourcentage d'erreur plus élevé. L'analyse des efforts isométriques du tronc les plus complexes (bi- et tri-axiaux) a besoin d'être approfondi, puisque leur impact sur le risque de lombalgie reste peu documenté. L'inclusion de personnes souffrant de lombalgie est de mise dans des études futures, afin d'évaluer la différence de contrôle des muscles du tronc entre sujets sains et lombalgiques.

Le travail de la thèse est consacré à une étude analytique et numérique de l'instabilité thermique dans une cavité poreuse horizontale saturée par un fluide non-newtonien. Un champ magnétique externe, uniforme et constant est appliqué parallèlement à la gravité. Dans cette étude, nous avons envisagé deux types de conditions aux frontières aux parois actives de la cavité, les conditions aux frontières thermiques de type Neumann et de type Dirichlet. De plus, un modèle rhéologique de type loi en puissance a été utilisé pour modéliser le comportement non-newtonien du fluide. Nous avons résolu les équations non linéaires complètes en utilisant deux codes de calcul numériques, l'un est basé sur la méthode des différences finies et l'autre sur la méthode des volumes finis. Par ailleurs, une solution analytique, basée sur l’approximation de l'écoulement parallèle, a été développée dans le cas de cavités minces (A>>1) soumises à un flux de chaleur constant. Nous avons utilisé l'analyse de stabilité linéaire pour prédire l'apparition des mouvements convectifs. Les résultats obtenus ont montré que la présence du champ magnétique modifie les résultats des travaux antérieurs concernant les fluides newtoniens et non newtoniens de type loi de puissance. Par ailleurs, pour des champs magnétiques très élevés, il a été montré que la dissipation d'énergie par effet Joule domine la dissipation d'énergie par contrainte de cisaillement et confère au fluide un caractère non visqueux / The work of the thesis is devoted to an analytical and numerical study of thermal instability in a horizontal porous cavity saturated by a non-Newtonian fluid. An external magnetic field, uniform and constant is applied parallel to the gravity. In this study, we considered two types of boundary conditions at the active walls of the cavity, the thermal boundary conditions of Neumann type and Dirichlet type. In addition, a rheological model of the power law type was used to model the non-Newtonian behavior of the fluid. We solved the complete nonlinear equations using two numerical codes, one based on the finite difference method and the other on the finite volume method. In addition, an analytical solution, based on the parallel flow approximation, has been developed in the case of thin cavities (A >> 1) subjected to a constant heat flow. We used linear stability analysis to predict the onset of convective motion. The results obtained showed that the presence of the magnetic field modifies the results of previous work concerning Newtonian and non-Newtonian fluids of the power law type. Moreover, we also show that in the limit of very strong magnetic field, the dissipation of energy by Joule effect dominates the dissipation of energy by shear stress and gives to the liquid an inviscid character

L'étude de la stabilité aérodynamique des structures est un domaine très complexe et nécessite généralement des essais à échelle réduite en soufflerie. Ces essais doivent permettre de reproduire le comportement de la structure soumise à des instabilités aérodynamiques telles que le détachement tourbillonnaire et le flottement. Les essais sectionnels permettent de reproduire de manière fiable le comportement d'une section représentative d'une structure. Ces essais sont généralement économiques et peuvent être réalisés dans un court laps de temps, c'est pourquoi ils constituent généralement la première étape d'une série d'essais sur une structure. Historiquement, ils permettent de reproduire le comportement d'une section selon, au maximum, deux degrés de liberté (DDL). La rotation autour de l'axe longitudinal de la structure et la translation perpendiculaire à l'écoulement sont généralement modélisées alors que la translation parallèle à l'écoulement est négligée. Toutefois, il est bien connu que certains phénomènes aérodynamiques, tels que le galop, impliquent des déplacements selon les deux translations. Il est aussi fréquent que le mode de torsion d'une structure soit couplé avec un déplacement transversal ; c'est souvent le cas pour un pont élancé par exemple. Il serait donc intéressant d'étudier l'effet de l'ajout d'un troisième DDL sur la stabilité aérodynamique d'une structure. Le présent travail décrit la conception et la validation d'un montage pour essais sectionnels en soufflerie qui permet le mouvement du modèle selon trois DDL. Plusieurs améliorations, telles que l'ajout d'amortissement magnétique découplé pour chaque DDL et l'utilisation de vérins actifs permettant l'introduction d'un mouvement forcé, ont aussi été apportées au montage original à deux DDL. Les résultats de la validation montrent que l'ajout du DDL horizontal, sous certaines conditions, a une influence sur le comportement de la section, notamment lors de l'apparition du flottement.

Cette étude porte sur une modélisation statistique des effets de cinq paramètres intrinsèques de la composition des mélanges. L'étude selon un plan factoriel permet aussi de comprendre les effets couplés de ces cinq paramètres sur le comportement rhéologique et la stabilité. Le programme expérimental de cette thèse a été réalisé sur des bétons et sur des Mortiers de Bétons Équivalents (MBE) avec des essais de validation sur béton. Les résultats obtenus montrent que les AC [agents colloïdaux] ont effectivement permis d'améliorer la stabilité du béton car les particules de ciment utilisées, en présence d'additif polymère (SP), forment une suspension instable dans l'eau. L'étude des paramètres rhéologiques montre que l'effet de la cellulose est spécialement accentué sur la viscosité, celui des polysaccharides et de l'amidon sur le seuil de cisaillement. L'étude des performances des AC sur un système à base de CaCO[indice inférieur 3] a amélioré la compréhension de leur fonctionnement dans la matrice cimentaire. Il a été montré aussi que la stabilité et la rhéologie d'un système dépendent en partie de la réactivité de la phase solide. L'incorporation d'un AC n'affecte pas les résistances à la compression à 24 heures par rapport au mélange témoin (sans AC). Les mélanges réalisés avec le Diutan et l'amidon ont montré des résistances à la compression à 24 heures plus importantes que celles obtenues avec le Welan gum et la cellulose. Les résultats avec les AT ont montré que pour un dosage en SP et un rapport E/L fixes, l'incorporation des AT diminue la fluidité. Les fibres synthétiques ont montré une efficacité plus élevée par rapport au propylène sur la diminution de l'étalement. La bentonite n'a montré aucune influence sur la viscosité plastique, mais elle a fortement augmenté le seuil de cisaillement pour tous les dosages étudiés. Au contraire, les fibres ont eu une action importante sur la viscosité plastique. Leurs effets sur le seuil de cisaillement ont été nuls jusqu'à un dosage élevé. L'incorporation du propylène améliore les deux paramètres (la viscosité et le seuil) pour tous les dosages sélectionnés. Le comportement thixotropique des mélanges a été aussi évalué. La thixotropie est fortement reliée aux types et dosages des AV. Il a été montré que les AC à base de polysaccharide augmentent fortement la thixotropie dans les deux systèmes (ciment et CaCO[indice inférieur 3]) par rapport au Cellulose et à l'Amidon. Le Bentonite et le Propylène ont aussi montré des valeurs élevées de la thixotropie par rapport aux fibres synthétiques. L'étude de combinaisons d'AC/AT et AC/AC montre que l'utilisation des deux AV de même mode de fonctionnement (tels que les Polysaccharides) n'entraîne pas de changement considérable quant aux propriétés recherchées. La combinaison entre des AV de différents modes de fonctionnement (Polysaccharide/Cellulose) permet de modifier les propriétés des mélanges. Ceci a un effet considérable sur le rapport coût/performance. Grâce à l'utilisation du plan factoriel, il était possible d'identifier les principaux paramètres qui peuvent avoir une influence sur les propriétés des MBE. Il a permis aussi de relier les propriétés de MBE entre elles. Ces paramètres sont : le rapport E/L, le dosage en AC et en AT, le rapport S/S+G et la fluidité. Enfin, cette étude a mené à l'utilisation des AV pour stabiliser le béton de masse fluide. Ce béton est caractérisé par un étalement de 520 « 20 mm et est réalisé avec des gros granulats de taille maximale de 40 mm. Deux types de liant ont été utilisés : le premier est un ciment LH et l'autre qui est une combinaison de ciment LH avec des ajouts minéraux tels que les cendres volantes et les fillers calcaires. Les résultats à l'état durci de ces bétons ont montré des bonnes résistances vis-à-vis les essais de retrait, l'écaillage, le gel/dégel et la perméabilité aux ions chlorures."--Résumé abrégé par UMI

Les caractéristiques physiques des granulats ont une forte influence sur la performance du béton, y compris l'ouvrabilité du béton, la zone de transition, le module d'élasticité, la résistance mécanique, etc. Comparativement aux bétons conventionnels vibrés, les bétons fluides à rhéologie adapté (BFRA) beaucoup plus complexes, doivent présenter une bonne stabilité (résistance à la ségrégation), une bonne rhéologie et les résistances mécaniques souhaitées. Le choix des granulats joue un rôle majeur pour l'obtention de ces différentes propriétés. Une meilleure compréhension de l'influence des caractéristiques physiques sur la performance des BFRA est nécessaire pour leur optimisation afin d'obtenir un bon rapport performance-coût. L'objectif principal de cette étude est de comprendre l'influence des propriétés physiques des granulats (forme, densité, granulométrie, module de finesse, et la quantité de particules plates ou allongées) sur la demande en superplastifiant, la rhéologie et les propriétés mécaniques des BFRA. Les types de bétons étudiés sont les bétons autoplaçants (BAP) destinés à la construction de bâtiments, les bétons semi-autoplaçants (BSAP) destinés pour la construction et la réparation des infrastructures et les BAP destinés à la préfabrication. Quatre rapports sable/granulat total (S/G), deux sables composés (manufacturé et naturel) au laboratoire de différentes finesses (MF = 2,5 et MF = 3) et un sable naturel provenant d'usines ont été utilisés. L'influence de la compacité granulaire, du type de sable (naturel vs manufacturé) et de la teneur en fines du squelette granulaire sur les propriétés rhéologiques et mécaniques des BFRA est étudiée. Douze mélanges de BSAP ont été formulés à cet effet. L'influence du type de granulométrie (continue ou discontinue), du diamètre nominal maximal des gros granulats (10, 14 et 20 mm) et de la forme des gros granulats (roulé, aplati et allongé) sur les propriétés rhéologiques et mécaniques des BFRA ont été étudiées. Quatre types de gros granulats provenant de l'industrie et sept gros granulats reconstitués en laboratoire ont été utilisés pour prendre en compte tous ces paramètres. Les résultats montrent que la compacité granulaire est une donnée importante à prendre en compte pour la formulation d'un BFRA (BAP ou BSAP). Cette étude a également montré que les particules fines de diamètres inférieurs à 315 [micro]m sont celles qui influencent les paramètres rhéologiques des BSAP. Pour un rapport E/L constant et un diamètre d'étalement fixe, l'augmentation de la teneur de particules passant le tamis 315 [micro]m augmente la viscosité plastique, diminue le seuil de cisaillement et augmente la stabilité statique des bétons. Cette étude préconise l'utilisation des granulats concassés de granulométrie continue contenant des particules équidimensionnelles pour améliorer les propriétés rhéologiques des bétons. Enfin, grâce à cette étude, la production des BAP dans les industries connaîtra une avancée majeure par un choix stratégique des granulats. Les industries pourront notamment faire une utilisation optimale des superplastifiants, adapter la rhéologie des BAP (viscosité plastique et seuil de cisaillement) au type de BAP tout en conservant leurs caractéristiques mécaniques. Cette étude bien que scientifique, répond en d'autres termes aux besoins de l'industrie car elle propose un bon rapport performance-coût des BAP.

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