Ce travail s'inscrit dans le cadre de la recherche d'une amélioration des conditions de réalisation des dispositifs photovoltaïques à base du matériau semiconducteur ternaire CuInS2, qui doit constituer la couche absorbante dans la cellule solaire. Différentes techniques économiquement rentables ont été retenues pour l'élaboration de ce matériau : nous avons sélectionné le dépôt chimique en solution (CBD), la pulvérisation chimique réactive avec air (spray) et la pulvérisation chimique réactive sans air (PSA). Les matériaux élaborés ont été inclus dans des dispositifs photovoltaïques, pour lesquels le CuInS2 est réalisé soit avec la méthode PSA (CuInS2/ZnO/SnO2/verre ou CuInS2/In2S3/ZnO/SnO2/verre), soit avec la méthode de spray (CuInS2/In2S3:Al/SnO2/pyrex ou CuInS2/ZnS:In/SnO2/pyrex).Globalement, les propriétés structurales, morphologiques et optiques sont satisfaisantes. Pour les cellules incluant le CuInS2 déposé par spray, le photo-courant existe et atteint jusqu'à 200 µA dans le cas de la cellule CuInS2/ZnS:In/SnO2/pyrex, ou environ 4 A/cm2. / Photovoltaic solar cells based on I–III–VI2 ternary chalcopyrite absorber layers, have been the focus of intense investigation for over two decades. The use of chalcopyrite absorbers are highly appealing since their bandgaps correlate well to the maximum photon power density in the solar spectrum. Cu-chalcopyrite semiconductors have been studied extensively in recent years due to their applications as absorbers for large-area low-cost photovoltaic devices. CuInS2 as a chalcopyrite-semiconductor material has a direct band gap of 1.5 eV, a high absorption coefficient and nontoxic constituents and is, therefore, a promising candidate for photovoltaic applications. Different methods have been used to prepare CuInS2 films. Among these methods, spray pyrolysis, used in the present study, is an attractive one because large-area films with good uniformity may be prepared at low cost.

Nous avons récemment démontré un bénéfice de l’implantation d’un drain biliaire interne (IBS-Internal Biliary Stent) afin de réduire les complications biliaires en transplantation hépatique. Le drain IBS en silicone est utilisé en pratique clinique, son utilisation nécessite une procédure d’ablation endoscopique, intervention qui n’est pas dénuée de complications. Afin d’éviter cela, et pour réduire les complications biliaires après transplantation hépatique, nous avons cherché à développer une prothèse biliaire interne résorbable (RIBS-Resorbable Internal Biliary Stent), fabriquée à partir d'un polymère dégradable radio-opaque. Pour être implantable, le RIBS doit répondre à un cahier des charges.Le premier objectif de ce travail était de synthétiser le matériau et le mettre en forme à partir d'un copolymère tribloc initialement sélectionné de PLA50-PEG-PLA50 avec un additif radio-opaque composé d’un copolymère de triiodobenzoate-poly(-caprolactone) (PCL-TIB). Le RIBS doit non seulement être toléré par l’organisme mais doit permettre de sécuriser l’anastomose biliaire et favoriser la régénération tissulaire biliaire pour ensuite être éliminée de l’organisme. Ce dispositif doit également répondre aux objectifs très strictes liés à l’implantation et au suivi en TH. Le second objectif était de caractériser le RIBS de PCL-TIB/PLA50-PEG-PLA50, en évaluant si les propriétés au cours de la dégradation in vitro et in vivo étaient conformes au cahier des charges. Une étude in vitro dans un environnement biliaire simulé et une étude in vivo chez le rat ont été réalisées. Nous avons observé les propriétés physico-chimiques, la visualisation radiologique, l'histologie et le comportement mécanique au cours de la dégradation. Enfin, le dernier objectif était d'évaluer l'implantabilité ex vivo dans les voies biliaires humaines, avec une étude du comportement mécanique des voies biliaires et des tests d'implantation sur des pièces anatomiques.Dans cette thèse, le comportement radiologique et mécanique du dispositif RIBS innovant a été évalué avec succès au cours la dégradation in vitro et in vivo, avec des propriétés qui répondaient aux exigences. Un prototype de RIBS a été implanté avec succès dans une pièce anatomique humaine. Ces travaux ont permis le développement d’un dispositif innovant, à savoir un IBS traçable et biodégradable utilisable pour réduire les complications biliaires en transplantation hépatique. / Benefit of implantation of an internal biliary stent (IBS) during liver transplantation to reduce biliary complications was recently demonstrated. Silicone IBS was used in practice, which require an endoscopic ablation procedure, a potentially morbid intervention for the patient. In order to avoid this, and to reduce biliary complications after liver transplantation we develop a resorbable internal biliary stent (RIBS), made from a degradable polymer visualizable by X-ray. To be usable and useful, RIBS must comply specifications, which are developed in this thesis.The first aim of the present work, was to synthetize a material based on a selected PLA50-PEG-PLA50 triblock copolymer with a triiodobenzoate-poly(-caprolactone) radiopaque copolymer (PCL-TIB) as additive and design a RIBS. It must be biocompatible, should secure the biliary anastomosis and enable biliary regeneration. This device will also have to meet the very strict objectives related to implementation and monitoring in liver transplantation. The second objective was to characterize the PCL-TIB/PLA50-PEG-PLA50 RIBS, by evaluating whether properties during in vitro and in vivo degradation complied the specifications. An in vitro study in a simulated biliary environment and an in vivo rats implantation study was realized. We observed physico-chemical properties, radiological visualization, histology, and mechanical behavior during degradation. The last aim was to evaluate ex vivo implantability in human bile ducts, with the study of the bile duct mechanical behavior, and implantation tests on anatomic specimens.In this thesis, radiological and mechanical behaviour of novel radiopaque and resorbable IBS was successfully evaluated during in vitro and in vivo degradation with properties that meet requirements. A RIBS prototype device was successfully implanted in human anatomic specimen. The results obtained will allow the development of a novel class of trackable and degradable IBS to reduce biliary complications after liver transplantation.

Le Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) est une molécule à fort impact écologique couramment produite par le phytoplancton marin, mais très rarement chez les plantes à fleurs: seulement chez quelques genres (dont Spartina chez les Poacées). Bien que les étapes enzymatiques impliquées dans la voie de biosynthèse du DMSP soient connues chez les spartines, son origine ainsi que les gènes impliqués restent encore à découvrir chez les plantes. Cette étude s’est fixée pour objectif de contribuer à élucider les mécanismes à l’origine de cette fonction chez les spartines. Cette question a été appréhendée à travers différentes approches : biochimique, métabolomique, transcriptomique, génomique comparative et phylogénétique. Les résultats ont montré que la capacité à synthétiser le DMSP a une origine unique au sein du genre Spartina et se serait mise en place il y a 3-10 millions d’années. Cette capacité est intervenue chez l’ancêtre d’un des deux principaux clades (hexaploïde) de spartines, puis a été héritée chez toutes les espèces dérivant de ce clade (hexaploïdes à dodécaploïdes). Les espèces de l’autre clade (tétraploïde) et leurs descendants (quel que soit leur niveau de ploïdie) n’accumulent pas de DMSP. En utilisant les génomes séquencés des espèces de Poacées ainsi que les ressources génomiques et transcriptomiques disponibles chez les spartines, les gènes candidats intervenant dans les 4 étapes de la voie de biosynthèse proposée dans la littérature ont été explorés. L’identification des gènes intervenant dans les deux étapes intermédiaires, supposées spécifiques de la capacité de synthèse du DMSP représente un véritable défi dans la mesure où seules des activités enzymatiques putatives ont été proposées à ce jour (sans connaissance des enzymes spécifiques ni de leur séquence protéique). Nous avons pu identifier une série de gènes candidats pour chacune des deux fonctions concernées (décarboxylase et amine oxydase), comparer leur niveau de transcription entre les espèces DMSP+ et DMSP-, et prédire leur localisation cellulaire. De plus, des analyses d’activités enzymatiques ont permis de formuler de nouvelles hypothèses et pistes de recherches sur l’émergence de cette nouvelle voie de biosynthèse chez les spartines. / Dimethylsulfoniopropionate (DMSP) is an ecologically important molecule produced by most marine phytoplankton species, but very rarely by flowering plants: only in a few genera (including Spartina in Poaceae). Despite the different enzymatic steps involved in DMSP biosynthesis are well known, the origin of the function and the genes encoding the different enzymes are yet to be discovered. To explore the evolutionary mechanisms involved in the DMSP accumulation in Spartina, we used various approaches, including biochemical analyses, metabolomics, transcriptomics, comparative genomics and phylogenetics. Notably, we demonstrate that the ability to synthesize DMSP evolved once in the Spartina genus, sometimes 3-10 million years ago. This functional innovation occurred following the emergence of the hexaploid clade, and was inherited by all Spartina species deriving from this hexaploid ancestor. Spartina species belonging to the tetraploid clade and their deriving species do not accumulate DMSP (whatever their ploidy level). Using Poaceae sequenced genomes as well as Spartina genomic and transcriptomic resources obtained in our laboratory, candidate genes involved in the four different enzymatic steps of the DMSP biosynthesis pathway were searched. Identifying genes involved in the intermediate (2nd and 3rd) steps that are specific to this pathway was particularly challenging as only putative enzymatic activities have been proposed so far (corresponding protein sequences and genes are unknown). A set of candidate genes potentially involved in these two steps (with decarboxylase and amine oxydase activities) were identified and their transcription levels were compared among DMSP producing (DMSP+) and non-producing (DMSP-) Spartina species. Their putative cellular localization was also predicted. Moreover, enzymatic activity assays open new hypotheses and research perspectives regarding this enigmatic biosynthesis pathway in Spartina.

Le bourgeonnement est l'étape finale du cycle viral du virus VIH. Les particules virales vont devoir modifier la topologie de la membrane plasmique afin de promouvoir leur libération dans le milieu extracellulaire ; cette étape est réalisée par le recrutement de protéines ESCRT (en particulier CHMP4 et CHMP2) au point de bourgeonnement. A ce jour, les détails moléculaires de ce recrutement sont méconnus. Lethal Giant Discs (LgD) a été décrite dans la littérature comme un régulateur du traffic endosomal, et une interaction avec CHMP4B a été proposée pour l'orthologue humain CC2D1A. Un point majeur de ce travail aura été de caractériser l'interaction CC2D1A.CHMP4B, mais également de mieux comprendre l'organisation de la protéine. En particulier j'ai résolu la structure d'un fragment de LgD à 2.4 Å, comprenant une région hélicale et un domaine C2 en c-terminal. En outre, nous montrons que CC2D1A inhibe la capacité de CHMP4B à polymériser in vitro. A partir d'une structure cristallographique de CHMP4B et de données biochimiques, nous montrons que le site d'interaction de CC2D1A sur CHMP4B est impliqué dans la polymérisation de CHMP4B, et important pour la fonction de la protéine dans le contexte du bourgeonnement du HIV. Un projet parallèle m'a également conduit à définir un protocole de purification de la protéine CHMP2B recombinante sous forme monomérique, cet isoforme ayant été récemment impliqué dans la formation de structures tubulaires à la membrane plasmique et dans des activités de scission membranaire. En particulier, j'ai pû caractériser la protéine en présence de liposomes et préciser de nouveaux partenaires cellulaires. / Budding is the final step of HIV infection. Viral particles will have to modify the topology of the plasma membrane in order to achieve their correct release from the infected cell, by recruiting ESCRT proteins at the budding point, and among them CHMP4 and CHMP2 isoforms. So far, the molecular details of this recruitment are not precisely known.. Lethal Giant Discs (LgD) has been descibed in the litterature as a regulator of endosomal trafficking, and an interaction with CHMP4B has been proposed. A major point of this research is to propose a structural basis for this interaction, as well as a better understanding of the role and general organization of LgD/CC2D1A. The crystal structure of a LgD fragment (comprising a predicted coiled-coil motif and a c-terminal C2 domain) was solved in our lab at 2.4 A. Moreover, we show that CC2D1A impairs in vitro the ability of CHMP4B to polymerize. Based on a crystallographic structure of CHMP4B and biochemical data, we also show that the binding site of CC2D1A on CHMP4B is itself involved in polymerization, in the context of HIV budding. As a side project, I've also set up a protocole to obtain pure monomeric CHMP2B, which has been shown to polymerize at the plasma membrane, and I've characterized the protein in the presence of liposomes, along with new partners.

L’adénosine extracellulaire appartient à la voie de signalisation purinergique et réguledivers processus physiologiques à travers l’activation de ses récepteurs spécifiques (adora).La disponibilité de cette purine dans l’espace extracellulaire est régulée par plusieurs ectoenzymesassurant sa production ou sa dégradation, mais également par des transporteurs denucléosides permettant son passage à travers la membrane. Chez l’adulte, le rôle del’adénosine est assez bien connu. Cependant, l’implication de cette purine au cours del’embryogenèse reste très peu étudiée. Pourtant, un excès d’adénosine dans les phasesprécoces du développement est létal chez la souris et l’oursin, démontrant l’importance de larégulation des concentrations de cette molécule de signalisation lors de l’embryogénèse. Lebut de ma thèse est de comprendre le rôle de l’adénosine au cours de l’embryogenèse enutilisant l’amphibien xénope. En effet, ce modèle a permis de mettre en évidence in vivol’implication de l’ADP au cours du développement de l’oeil chez les vertébrés. La premièrepartie de ce projet a permis de caractériser les acteurs de la voie de signalisation del’adénosine chez le xénope afin d’établir la première carte comparative de leur profild’expression embryonnaire. Cette partie a également permis de mettre en avant laphosphatase alcaline alpl pour son profil d’expression particulier, dans le rein et la rétine. Laseconde partie s’est focalisée sur l’étude fonctionnelle de cette enzyme. Les expériences deperte de fonction montrent son implication lors de la formation de ces deux tissus. / Extracellular adenosine belongs to the purinergic signalling pathway and regulatesvarious physiological processes through activation of specific receptors named adora. Theextracellular concentration of adenosine is regulated by several ecto-enzymes involved eitherin its generation or in its degradation but also by nucleoside transporters enabling its exitoutside or entry inside the cell. In adults, the functions of adenosine are quite well known,however, the its involvement during embryogenesis remains poorly studied. An excess ofadenosine in early phases of development is lethal in mouse and sea urchins, demonstratingthe importance of the extracellular adenosine level regulation during embryogenesis. The aimof my phD is to understand the role of adenosine during embryogenesis using Xenopus as avertebrate model. Indeed, the first in vivo evidence of the implication of the purinergic signallingpathway during vertebrate development, and in particular of ADP during eye formation hasbeen demonstrated using this model. The first part of this project was to characterize all theadenosine signalling pathway actors in Xenopus in order to generate the first comprehensiveand comparative embryonic expression map of these genes. This work allowed me to selectthe alkaline phosphatase alpl for functional studies based on its specific expression profile, inthe retina and kidney. These functional studies, mostly carried out by knockdown experiments,constituted the second part of this phD and showed the implication of this enzyme during theeye and kidney development.

Ce travail porte sur la mise au point des nanocochléates intégrant à la fois l’amphotéricine B (AmB) et la miltéfosine (hexadécylphosphocholine, HePC) dotés de propriétés adéquates pour une administration par voie orale pour le traitement de la leishmaniose viscérale. Notre premier axe de recherche a été l’étude des interactions de l’AmB et de l’HePC avec les monocouches de lipides de DOPS (dioleoyl phosphatidylsérine) et de Cho (cholestérol) dans le développement de nanocochléates chargés avec ces deux principes actifs. Les résultats expérimentaux nous ont permis de déterminer le rapport drogue/lipides optimal pour la formulation des nanocochléates : 9DOPS/1Cho/0,5AmB/0,5HePC et de confirmer que dans la formulation de nanocochléates, l’AmB et l’HePC sont incorporés de façon stable et se situent au sein des bicouches lipidiques entre des lipides, plutôt que dans la phase aqueuse entre les bicouches.Notre second axe de recherche a porté sur la formulation et la caractérisation des nanocochléates chargés en AmB et en HePC. Ces nanocochléates ont été formulés à partir des liposomes unilamellaires encapsulant ces deux principes actifs. Les paramètres expérimentaux majeurs (taille de liposomes, proportion DOPS/1Cho) ont été optimisés. Les propriétés physico-chimiques des nanocochléates, telles que la taille, la charge de surface, la morphologie, le rendement d'encapsulation, l’organisation des principes actifs et la stabilité pendant le stockage au cours de temps ont été étudiées. En vue d'une formulation orale, la libération des principes actifs in vitro ainsi que la stabilité des nanocochléates in vitro dans les milieux gastro-intestinaux ont également été étudiés d’après la Pharmacopée des Etats-Unis. Enfin, une étude in vivo préliminaire chez le rat portant sur la pharmacocinétique plasmatique d'AmB après administration orale de nanocochléates chargés en AmB avec ou sans HePC en comparaison avec l’Ambisome® et la Fungizone® a été entamée. Les résultats préliminaires ont démontré une absorption significative par voie orale de l’AmB.Ce travail a permis de développer des nanocochléates avec des propriétés appropriées pour une formulation contenant à la fois l’AmB et l’HePC administrable par voie orale. Néanmoins, des optimisations restent à réaliser avant d’envisager une application clinique. / The aim of this work was to formulate nanocochleates containing both Amphotericin B (AmB) and miltefosine (hexadecylphosphocholine, HePC) with properties suitable for administration by the oral route for the treatment of visceral leishmaniasis. The first part of this work was a fundamental study of the interactions between AmB and HePC and monolayers of dioleylphosphatidylserine (DOPS) with or without cholesterol (Cho), to provide a basis for the formulation of nanocochleates containing the two active molecules. The results allowed us to define the optimal proportions for the formulation of nanocochleates: 9DOPS/1Cho/0.5AmB/0.5HePC and to predict that AmB and HePC would be incorporated stably into the formulation and would be located between the lipids in the bilayers rather than in the aqueous phase between the bilayers. The second part of the work was the formulation and characterization of nanococheates containing both AmB and HePC. These were derived from unilamellar liposomes containing the two active molecules. The crucial experimental parameters (size of the liposomes, ratio of DOPS to Cho) were optimized. The physico-chemical properties of the nanocochleates, such as the size, surface charge, morphology, encapsulation yield, the organization of the active molecules and the stability during long-term storage were studied. Since the formulation was destined for the oral route, in-vitro drug release and the stability of the nanocochleates in simulated gastro-intestinal media were studied according to the recommendations of the US Pharmacopeia. Finally, a preliminary in-vivo study of the plasma pharmacokinetics of AmB after oral gavage to rats of nanocochleates contained AmB with or without HePC, in comparison with AmBisome and Fungizone, was carried out. A significant oral absorption of AmB was observed. This work has led to the formulation of nanocochleates containing AmB and HePC with appropriate properties for oral administration. However, further optimization is necessary before such particles will be suitable for clinical use.

La présente recherche porte sur l'analyse des voies de recours disponibles au niveau constitutionnel italien et français, en accordant une attention particulière à la voie incidente, élément commun aux deux pays ayant cependant des particularités constitutionnelles spécifiques dans chacun des ordre juridiques. Si, en droit italien, le contrôle incident constitue une voie de recours classique permettant une action au fond, il représente une nouveauté en droit français. Introduit en 2008, il se décline selon des règles procédurales diverses de celles présentes dans l'ordre constitutionnel italien. Pourquoi donc chercher à associer deux formes d'accès à la justice constitutionnelle? Si nous ouvrons le sujet, notons tout d'abord que ladite voie de recours représente un élément essentiel, primaire, du contrôle de constitutionnalité, à propos duquel la science juridique s'est beaucoup interrogée. En outre, un certain nombre d'arrêts récents en lien avec les voies de recours à la justice constitutionnelle, tant italienne que française, illustrent les nouvelles réflexions se faisant jour quant au potentiel et à la critique de la procédure par voie d'exception, soulignant à la fois les similarité des voies de recours des deux systèmes. Enfin, il est intéressant de s'interroger sur la possibilité de transmettre un modèle ou une règle même d'offrir des solutions efficaces, remédiant ainsi aux problèmes déjà rencontrés par l'un ou l'autre des systèmes juridiques. / The research focuses on the analysis of the access to the Italian and the French constitutional jurisdiction, with particular regard to the incidental model which is a communal and distinctive feature of both constitutional realities. ln the Italian law, the abovementioned model represents the classical structure of the judgment on laws, while in the French system the “question prioritaire de constitulionnalité” represents a novelty introduced in 2008 which is regulated by different procedural rules. ln particular, we believed that some recent events related to the Italian and French constitutional jurisdiction, allow some considerations on the potential and critical issues of the incidental proceeding. To make sure that the comparison is not limited to a theoretical study but has also a "practical" utility, we will analyze some of the areas that are hardly reachable by the model at hand, also trying to verify if, based on the results of already tested experiences of comparative law, we can "export" useful solutions.

Ces dernières années, le nombre d’agents thérapeutiques issus des biotechnologies n’a cessé d’augmenter. Parmi ceux-ci, plus de 85% sont administrés par voie parentérale, principalement par injection sous-cutanée ou intraveineuse. Cette forme d’administration ne favorisant pas la compliance des patients, de nombreuses recherches ont été effectuées afin de trouver des alternatives à ces voies invasives, telles que la voie intranasale, pulmonaire, transdermique ou orale. Cette dernière a pour avantage, en plus d’être non invasive, de ne pas nécessiter de formation particulière du patient au moment de la délivrance. Elle permet donc une plus grande compliance, et ce d’autant plus lorsqu’il s’agit d’un traitement chronique. Malheureusement, il a été démontré que la biodisponibilité relative des peptides et protéines non formulés administrés oralement est inférieure à 1%.Lors des nombreux développements destinés à augmenter l’absorption intestinale de ces macromolécules, l’insuline a souvent été utilisée comme modèle de peptide. En effet, elle est facilement disponible dans le commerce et est utilisée de façon chronique dans le traitement de certaines formes de diabète, principalement le diabète de type I. De plus, son administration orale permet de bénéficier d’un premier passage hépatique bénéfique car il permet de mimer sa sécrétion naturelle à partir du pancréas dans la veine porte hépatique.Au vu des nombreuses études réalisées dans le cadre de l’administration orale de peptides et protéines, nous avons opté pour une stratégie de formulation reposant sur l’encapsulation de ces molécules afin de les protéger des conditions défavorables présentes tout au long du tractus gastro-intestinal.Les systèmes nanoparticulaires nous semblant les plus prometteurs, nous nous sommes fixé comme objectif d’obtenir des nanoparticules dont le diamètre moyen ne dépassait pas 300 nm, valeur généralement reprise dans la littérature comme étant la plus efficace en vue d’augmenter leur absorption à travers l’épithélium intestinal. A partir de cette hypothèse, nous avons développé deux types de nanoparticules :des nanoparticules polymériques et lipidiques. Dans les deux cas, nous avons cherché à obtenir des nanoparticules mucoadhésives dont les avantages sont (i) une protection partielle contre l’environnement intestinal, (ii) une diminution de la clairance permettant une augmentation du temps de résidence au site d’absorption, (iii) une diminution de la distance de diffusion et enfin, (iv) une augmentation du gradient de concentration vers la circulation systémique.Les formulations polymériques consistaient en des nanoparticules composées d’un polymère cationique (chitosan et ses dérivés), d’un peptide (insuline ou colistiméthate sodique) et éventuellement d’un dérivé polyanionique. La formation de ces nanoparticules repose sur des interactions électrostatiques entre le polymère chargé positivement et le peptide présentant des charges négatives. Ce type de formulations a l’avantage de ne pas utiliser de solvant organique durant le processus de fabrication et d’être bioadhésif. Un autre avantage, grâce aux propriétés promotrices d’absorption du chitosan, est de pouvoir ouvrir les jonctions serrées présentes entre les cellules épithéliales du tractus digestif afin de faciliter l’absorption du principe actif. Les formulations obtenues présentaient un diamètre inférieur à 300 nm et un potentiel zêta dont la valeur se situait toujours entre +24 mV et +40 mV. Grace à cette charge de surface, nos nanoparticules présentaient des propriétés mucoadhésives. Celles-ci étaient d’autant plus marquées lorsque le diamètre des particules diminuait et que leur potentiel zêta augmentait. Les taux d’encapsulation pour ces formulations étaient supérieurs à 50%, atteignant 64 ± 4% pour la meilleure formulation. Nous avons également observé que les profils de libération du peptide à partir de ces nanoparticules pouvaient être modulés par le choix du polymère, et plus particulièrement son degré de quaternisation, ainsi que par l’emploi d’un dérivé polyanionique. De cette façon, certaines formulations permettaient une libération continue sur 210 minutes tout en offrant une protection efficace contre les enzymes digestives. Enfin, comparativement à de l’insuline en solution, nous avons pu montrer que le passage à travers une monocouche cellulaire de Caco-2/HT-29 mimant l’épithélium intestinal était supérieur pour nos formulations avec un passage atteignant 3,9 ± 0,5% après 240 minutes contre 1,2 ± 0,3% après le même temps pour une solution d’insuline. Finalement, nous avons démontré in vivo que le processus de formulation ne dénaturait pas notre peptide puisque son efficacité biologique était conservée. Les formulations lipidiques étaient, quant à elles, obtenues à partir d’émulsions solidifiées. Pour cela, une double émulsion E/H/E était réalisée avec, en phase interne, une phase aqueuse contenant le peptide et une phase externe organique contenant les lipides. Cette émulsion primaire était ensuite émulsifiée dans une phase aqueuse externe contenant des tensioactifs. Le solvant organique était ensuite évaporé, conduisant à la solidification des lipides sous forme de nanoparticules lipidiques solides. L’emploi d’un lipide cationique permettait d’obtenir une charge de surface positive conduisant aux propriétés mucoadhésives. Comme pour les formulations à base de chitosan, les nanoparticules obtenues présentaient un diamètre inférieur à 300 nm et un potentiel zêta toujours supérieur à +33 mV. Le taux d’encapsulation était compris entre 30% et 42%. Ces formulations permettaient également la protection du peptide encapsulé envers les enzymes digestives (pepsine et trypsine). La libération du peptide à partir des nanoparticules était biphasique, avec une libération importante durant les trente premières minutes, suivie d’une libération continue. Ces formulations permettaient également d’augmenter le passage du peptide sur une monocouche cellulaire mimant l’épithélium intestinal puisque nous obtenions un passage égal à 2,9 ± 0,4% après 4h pour nos cSLN, contre 1,2 ± 0,3% pour une solution d’insuline. Comme précédemment, l’intégrité du peptide n’était pas modifiée par notre processus de formulation. Afin de confirmer que nos principes de formulation pouvaient être transposables à d’autres peptides et protéines, nous avons réalisé des formulations similaires avec le colistiméthate de sodium, une prodrogue d’un antibiotique polypeptidique, la colistine.A la suite de ces évaluations in vitro, nous avons sélectionné les meilleurs candidats pour chaque type de formulation contenant de l’insuline afin de réaliser une étude in vivo. Cette dernière consistait en l’administration orale, chez le rat, d’une gélule gastrorésistante contenant nos formulations. A la suite de cette administration, nous avons suivi la glycémie chez le rat afin de comparer nos résultats avec une administration sous cutanée d’insuline correspondant au traitement classique, ainsi qu’à l’administration orale d’insuline non formulées. Les résultats obtenus ont démontré une diminution, parfois importante, de la glycémie lors de l’administration orale de nos formulations. Dans le cas des formulations à base de chitosan et d’insuline, administrées à 100 IU/kg, cette réduction de la glycémie a été observée chez deux animaux sur onze et à conduit à leur décès par hypoglycémie. Ce profil « tout ou rien » serait dû à la dissolution précoce des gélules alors qu’elles étaient encore présentes dans l’estomac. Concernant les formulations lipidiques, lorsque celles-ci étaient administrées à 50 IU/kg, nous observions une diminution de la glycémie de 28 ± 7% du taux basal, et ce pour les onze animaux. A l’avenir, il serait intéressant de pouvoir observer séparément la gélule de son contenu après administration, par des techniques d’imagerie médicale, afin de comprendre les variabilités observées in vivo. Il serait également intéressant de connaitre plus en détails les mécanismes de passage de l’épithélium intestinal. De telles études ont été réalisées in vitro ou ex vivo mais, à notre connaissance, pas in vivo. / In the last few years, research in biotechnology has produced a plethora of new therapeutics based on peptides and proteins. These new biotherapeutics are currently injected (e.g. subcutaneously), with lower patient compliance than for the oral route of administration. Indeed, the oral route is still considered as the most convenient way for drug delivery, offering high compliance by patients, especially in long-term treatments. However, proteins and peptides are characterized by low bioavailability when administered orally (lower than 1%). This is essentially due to their poor stability in the gastrointestinal (GI) tract (e.g. resulting from pH, enzymatic and microbial degradation) as well as limited permeability through the gastro intestinal mucosa.Numerous researches have been performed on oral administration of peptides and proteins with the use of insulin as the model drug. Indeed, insulin, a peptide hormone, is usually administered subcutaneously for the treatment of diabetes mellitus. Moreover, the oral administration of insulin can mimic the endogenous secretion by the pancreas as the absorbed insulin passes through the portal vein to the liver avoiding peripheral hyperinsulinemia. In this work, encapsulation strategy was selected to increase the oral bioavailability of macromolecules. These novel formulations were developed in the form of both polymeric and lipid cationic nanoparticles, which were characterized by a mean diameter lower than 300 nm. Such cationic nanoparticles allowed protecting the biomolecule against early degradation in the gastrointestinal tract as well as getting adhesive properties to decrease intestinal clearance and increase the concentration gradient toward the systemic circulation by shorting the diffusion pathway. The polymeric formulations were based on the use of a cationic polymer (e.g. chitosan and chitosan derivatives), a peptide (e.g. insulin or sodium colistimethate) and, alternatively, a polyanion. These formulations were prepared by self-assembly, via electrostatic interactions between the negatively charged drug and the positively charged polymers. An advantage of such formulations was to avoid the use of organic solvents during the preparation. Moreover, these formulations were characterized by bioadhesive properties and the use of chitosan derivatives as permeation enhancer was supposed to promote the intestinal absorption of macromolecules. The polymeric nanoparticles were all characterized by a mean diameter lower than 300 nm and a positive zeta potential that was ranged between +24 mV and +40 mV. The bioadhesive properties were found to be enhanced with a decrease of the nanoparticles diameter, as well as, by an increase of the zeta potential. The encapsulation efficiencies were found to be always higher than 40%. It was demonstrated that dissolution profiles of the encapsulated peptide from the polymeric nanoparticles was greatly influenced by the nature of the polymer (e.g. derivatization degree) and the use of a polyanion. A proper selection of both materials allowed getting a sustained-release of the peptide over 210 minutes. An effective protection against digestive enzymes was also demonstrated. Moreover, it was shown that the diffusion of insulin through Caco-2/HT-29 cell monolayers was increased when encapsulated in polymeric nanoparticles compared to a solution of raw insulin (e.g. 3.9 ± 0.5% vs. 1.2 ± 0.3% after 240 min.). Interestingly, it was also proved that the in vivo biologic activity of insulin was not altered during the formulation process.The so-called water-in-oil-in-water (W/O/W) double emulsion technique was used to produce the cationic solid lipid nanoparticles (cSLN). With the double emulsion method, the first emulsion is water in oil, which means that the protein is dissolved into the inner aqueous phase, emulsified with an organic phase including the lipids. This first emulsion was then emulsified with an outer aqueous phase including surfactants. The organic solvent was removed by evaporation to get solid lipid nanoparticles. It was decided to select cationic lipids to get ionic interactions between the positively charged surface of the cSLNs and the negative charges present in the mucus at the surface of the intestinal tract. The mean diameter of the cSLN remained lower than 300 nm and the zeta potential was always higher than +33 mV. The encapsulation efficiency was ranged between 30% and 42% and all the formulations were characterized by bioadhesive properties. Moreover, it was demonstrated that the cSLN allowed an effective protection against digestive enzymes (e.g. pepsin and trypsin). The dissolution profiles of the insulin from the cSLN were characterized by a biphasic release. There was an initial burst release in the first 30 min, followed by a sustained release of the peptide. Moreover, compared to free insulin in solution, these formulations significantly increased the passage of the encapsulated insulin through Caco-2/HT-29 cell monolayer to reach 2.9 ± 0.4% after 4h for the cSLN, instead of. 1.2 ± 0.3% for the unencapsulated raw insulin. Finally, as for the previous formulation based on chitosan, the peptide and its biological activity were preserved during the formulation process.In order to confirm that the developed formulations could be used with others peptides and proteins, similar formulations were developed with sodium colistimethate, a prodrug of a polypeptide antibiotic, the colistine.After these in vitro characterizations, the best formulation of each type containing insulin was selected to perform in vivo evaluation. Both polymeric and lipidic formulations were orally administered by the mean of an enterosoluble capsule. Glycemia in rat was monitored and compared to that obtained after a subcutaneous injection, as well as an oral administration of insulin solution. The results showed a tremendous decrease of the glycemia after the oral administration of our formulations. For the chitosan-based formulation, which was administered to eleven animals (100 IU/kg), a tremendous decrease of glycemia was observed in two animals, leading to their death by hypoglycemia. These results could be explained by an early dissolution of the capsule in the stomach, leading to the early release of our formulations. For the cSLN containing insulin and administered at 50 IU/kg, the mean decrease of the glycemia was 28 ± 7%. Nevertheless, consequent variability was observed for the highest decrease of the glycemia (20.8% - 42.2%) as well as for the time need to get this highest decrease (180 – 330 minutes). This variability can also be explained by an early dissolution of the capsule in the stomach and, even if these lipid formulations were stable in gastric media, their bioadhesive properties prevent them to reach the intestine.In the future, it would be interesting to simultaneously follow the capsule pathway and its content. This could be done by medical imaging and would help to understand the variability that was observed during our in vivo evaluation. It would also be interesting to evaluate more deeply the passage mechanism through the intestinal epithelium. Such studies have been done in vitro and ex vivo but not in vivo to the best of our knowledge. / Doctorat en Sciences biomédicales et pharmaceutiques (Pharmacie) / info:eu-repo/semantics/nonPublished

Le développement récent du transport ferroviaire a conduit à une forte augmentation du trafic durant la dernière décennie, augmentation qui devrait sepoursuivre dans la décennie à venir avec les futurs développements de ce mode de transport. L'augmentation du trafic se traduit pour l'infrastructure par une augmentation des sollicitations subies par les voies ferrées. La qualité des voies ferrées est garante de la performance du mode de transport ferroviaire,mais également de la sécurité des matériels roulants et des usagers de l'infrastructure. Conserver la qualité du réseau ferré est donc une priorité pour les gestionnaires d'infrastructures ferroviaires. Le ballast ferroviaire a pour rôle de répartir les efforts induits par la circulation des trains et d'assurer la bonne géométrie de l'infrastructure. La surveillance de la dégradation du ballast est donc primordiale pour assurer la qualité del'infrastructure.L'objectif de cette thèse est de proposer un outil numérique permettant d'anticiper la dégradation et le comportement d'une infrastructure ferroviaire sous trafic. Cet outil doit permettre de simuler efficacement lecomportement du ballast ferroviaire sous un grand nombre de cycles de chargements mobiles.Une première partie détaille la composition des infrastructures ferroviaires, précise les rôles du ballast et identifie les grandes lignes de son comportement.Il est fait le choix d'utiliser une méthode de représentation du ballast par élément fini et un modèle de comportement élastoplastique. Le ballast est alors traité comme un géomatériau continu répondant à des lois de comportementélastoplastique.Dans une seconde partie, les bases de la modélisation élastoplastique sont rappelées. Puis, plusieurs modèles de comportement issus de la littérature et comportant des éléments intéressants sont identifiés et étudiés.Dans une troisième partie, un nouveau modèle de comportement frottant compactant est proposé. Il est composé d’un critère nouveau et d'une loi d'écoulement originale. Enfin, le modèle est complété par la prise encompte, de la dégradation du matériau via une diminution de l'angle de frottement interne.Dans une quatrième partie, les méthodes stationnaires sont rappelées. Ces méthodes sont spécifiquement développées pour la modélisation des problèmes incluant des charges en mouvement. Les différents algorithmes sont implémentés àl'aide d'un code de calcul développé dans le logiciel Matlab et à l'aide du logiciel d'éléments finis COMSOL Multiphysics. En particulier, la méthode stationnaire à double échelle de temps, qui est un développement nouveau, permet la modélisation rapide d'un grand nombre de cycles de chargements et la prise en compte des effets d'usure du matériau.Dans une dernière partie, les deux principaux modèles tridimensionnels utilisés sont présentés. Sur un faible nombre de cycles de chargements, divers résultats sont établis selon les différents modèles de comportement utilisé. Sur un très grand nombre de cycles de chargements, les résultats obtenus montrent l'évolution des déformations irréversibles de la structure et de la dégradation du matériau. / Recent development in rail transportation has led traffic increasing during last decade, an increase which should continue in next decade due to the future developments of railway transport. Traffic growing induces infrastructure's solicitation increasing. Railways quality is warrant of rail transport performance, but also ensure security of the rolling stock and safety of the infrastructure users. Maintaining quality of the rail network is major priority for railway infrastructure managers. Purpose of rail ballast is to distribute load of the moving trains and to ensure track geometry. Monitoring of ballast degradation is therefore essential to ensure the quality of the infrastructure.The aim of this thesis is to develop a numerical tool to anticipate the degradation and behaviour of a railway infrastructure under traffic. This tool is intended to effectively simulate the behaviour of railway ballast under numerous mobile loads cycles.A first part details the composition of railway infrastructures, specifies roles of the ballast and identifies the main lines of its behaviour.Choice is made to use finite element method to represent the ballast and an elastic-plastic behaviour model. The ballast is then treated as a continuous geomaterial responding to elastic-plastic behaviour. Therefore, in a second part, the basics of elastic-plastic modelling are exposed. Then, several existing behaviours models which present interesting elements are identified and studied.In a third part, a new behaviour model, called "frottant-compactant" is presented. It is composed with a new criterion and an original flow rule. Finally, the model is completed by taking account of materials degradation via internal friction angle decreasing.In a fourth part, the steady-states methods are exposed. These methods are specifically developed for modelling problems including moving loads. Different algorithms are implemented using Matlab coding software and using the finites elements method software COMSOL Multiphysics. Principally, the double time-scale steady-state method, newly developed, allow rapid modelling of numerous loading cycles and representation of material wear effects.In a final part, the two three-dimensional models used are presented. On a few loading cycles, various results are established depending on different behaviour models. On a very large number of load cycles, the results obtained show the evolution of plastic strains in the structure and the degradation of the material.

Cette thèse est composée de trois articles qui traitent de problématiques en relation avec l'intégration financière en finance internationale. Le premier chapitre intitulé Private capital flows and productivity in Sub-Saharan Africa : Does the capital allocation puzzle matter?, examine la problématique des flux de capitaux et leur contribution à la productivité et à la croissance économique. Nous investiguons si l'allocation des flux de capitaux privés étrangers à travers des secteurs économiques hétérogènes permet d'expliquer l'énigme d'allocation des flux de capitaux en finance internationale. Nous trouvons que les effets des flux des capitaux privés étrangers sur la productivité et la croissance économique dépendent du secteur économique destinataire de ces flux et que l'énigme d'allocation des flux de capitaux en finance internationale est une énigme sectorielle des flux de capitaux. Le deuxième chapitre intitulé The direct and indirect transmission of global credit market shocks to credit cycles in developing economies, examine la transmission des chocs financiers entre pays à travers l'activité des banques transfrontalières. Nous montrons que les chocs de crédits des marchés financiers développés sont transmis directement aux cycles de crédit des pays en développement par l'activité des banques transfrontalières. Nous trouvons également que le cycle des prix des matières premières constitue le principal canal de transmission des chocs de crédit des marchés financiers développés aux cycles de crédit des pays en développement à travers les flux de capitaux bancaires transfrontaliers. Nous trouvons enfin que la régulation macroprudentielle peut aider à réduire l'instabilité financière qui provient de ces f lux de capitaux bancaires transfrontaliers. Le troisième chapitre intitulé Essay on optimal credit development, examine la possible existence d'une région optimale d'allocation de crédit au regard de la littérature sur le développement financier et la stabilité financière. Nos résultats montrent qu'il existe quatre régimes de développement de crédit. Nos résultats indiquent également qu'il existe une région optimale de développement de crédit où tout développement de crédit aide à promouvoir la croissance économique. Nous examinons également le rôle des flux de capitaux étrangers dans ce cadre. Nous trouvons que les effets des flux de capitaux dépendent du type de flux de capitaux, du régime de développement de crédit et du niveau de développement économique. / This thesis consists of three articles that address issues related to international financial integration in international finance. The first chapter, Private capital flows and productivity in Sub-Saharan Africa: Does the capital allocation puzzle matter?, examines the issue of foreign capital flows and their contribution to productivity and economic growth. We investigate whether the allocation of foreign private capital flows across different heterogeneous economic sectors helps explain the capital allocation puzzle in international finance. We find that the effects of foreign private capital flows on productivity and economic growth depend on the economic sector to which the flows are directed and that the capital flow allocation puzzle in international finance is a sectoral capital allocation puzzle. The second chapter, The direct and indirect transmission of global credit market shocks to credit cycles in developing economies, examines the transmission of financial shocks between countries through the activity of cross-border banks. We show that credit shocks from developed financial markets are transmitted directly to developing countries' credit cycles through cross-border banking activity. We find that the commodity price cycle is the main channel of transmission of credit shocks from developed financial markets to developing countries' credit cycles through cross-border banking capital flows. Finally, we find that macroprudential regulation helps reduce the financial instability that stems from cross-border banking capital f lows. The third chapter, Essay on optimal credit development, examines the possible existence of an optimal credit development region regarding the financial development and financial stability literatures. We show that there are four regimes of credit development. We show that there is an optimal credit development region where any credit development helps promote economic growth. We also examine the role of foreign capital flows in this framework. We find that the effects of foreign capital flows depend on the type of foreign capital flows, the credit development regime, and the level of economic development.