Les applications pour véhicules autonomes et les systèmes d’aide avancée à la conduite (Advanced Driving Assistance Systems - ADAS) mettent en oeuvre des processus permettant à des systèmes haut niveau de réaliser une prise de décision. Pour de tels systèmes, la connaissance du positionnement précis (ou localisation) du véhicule dans son environnement est un pré-requis nécessaire. Cette thèse s’intéresse à la détection de la structure de scène, au processus de localisation ainsi qu’à la modélisation d’erreurs. A partir d’un large spectre fonctionnel de systèmes de vision, de l’accessibilité d’un système de cartographie ouvert (Open Geographical Information Systems - GIS) et de la large diffusion des systèmes de positionnement dans les véhicules (Global Positioning System - GPS), cette thèse étudie la performance et la fiabilité d’une méthode de localisation utilisant ces différentes sources. La détection de marquage sur la route réalisée par caméra monoculaire est le point de départ permettant de connaître la structure de la scène. En utilisant, une détection multi-noyau avec pondération hiérarchique, la méthode paramétrique proposée effectue la détection et le suivi des marquages sur la voie du véhicule en temps réel. La confiance en cette source d’information a été quantifiée par un indicateur de vraisemblance. Nous proposons ensuite un système de localisation qui fusionne des informations de positionnement (GPS), la carte (GIS) et les marquages détectés précédemment dans un cadre probabiliste basé sur un filtre particulaire. Pour ce faire, nous proposons d’utiliser les marquages détectés non seulement dans l’étape de mise en correspondance des cartes mais aussi dans la modélisation de la trajectoire attendue du véhicule. La fiabilité du système de localisation, en présence d’erreurs inhabituelles dans les différentes sources d’information, est améliorée par la prise en compte de différents indicateurs de confiance. Ce mécanisme est par la suite utilisé pour identifier les sources d’erreur. Cette thèse se conclut par une validation expérimentale des méthodes proposées dans des situations réelles de conduite. Leurs performances ont été quantifiées en utilisant un véhicule expérimental et des données en libre accès sur internet. / Autonomous Vehicles (AV) applications and Advanced Driving Assistance Systems (ADAS) relay in scene understanding processes allowing high level systems to carry out decision marking. For such systems, the localization of a vehicle evolving in a structured dynamic environment constitutes a complex problem of crucial importance. Our research addresses scene structure detection, localization and error modeling. Taking into account the large functional spectrum of vision systems, the accessibility of Open Geographical Information Systems (GIS) and the widely presence of Global Positioning Systems (GPS) onboard vehicles, we study the performance and the reliability of a vehicle localization method combining such information sources. Monocular vision–based lane marking detection provides key information about the scene structure. Using an enhanced multi-kernel framework with hierarchical weights, the proposed parametric method performs, in real time, the detection and tracking of the ego-lane marking. A self-assessment indicator quantifies the confidence of this information source. We conduct our investigations in a localization system which tightly couples GPS, GIS and lane makings in the probabilistic framework of Particle Filter (PF). To this end, it is proposed the use of lane markings not only during the map-matching process but also to model the expected ego-vehicle motion. The reliability of the localization system, in presence of unusual errors from the different information sources, is enhanced by taking into account different confidence indicators. Such a mechanism is later employed to identify error sources. This research concludes with an experimental validation in real driving situations of the proposed methods. They were tested and its performance was quantified using an experimental vehicle and publicly available datasets.

Dans cette thèse, le canal Gaussien à interférence à deux utilisateurs avec voie de retour dégradée par un bruit additif (GIC-NOF) est étudié sous deux perspectives : les réseaux centralisés et décentralisés. Du point de vue des réseaux centralisés, les limites fondamentales du GIC-NOF sont caractérisées par la région de capacité. L’une des principales contributions de cette thèse est une approximation à un nombre constant de bits près de la région de capacité du GIC-NOF. Ce résultat est obtenu grâce à l’analyse d’un modèle de canal plus simple, le canal linéaire déterministe à interférence à deux utilisateurs avec voie de retour dégradée par un bruit additif (LDIC-NOF). L’analyse pour obtenir la région de capacité du LDIC-NOF fournit les idées principales pour l’analyse du GIC-NOF. Du point de vue des réseaux décentralisés, les limites fondamentales du GIC-NOF sont caractérisées par la région d’η-équilibre de Nash (η-EN). Une autre contribution de cette thèse est une approximation de la région η-EN du GIC-NOF, avec η > 1. Comme dans le cas centralisé, le cas décentralisé LDIC-NOF (D-LDIC-NOF) est étudié en premier et les observations sont appliquées dans le cas décentralisé GIC-NOF (D-GIC-NOF). La contribution finale de cette thèse répond à la question suivante : “À quelles conditions la voie de retour permet d’agrandir la région de capacité, la région η-EN du GIC-NOF ou du D-GIC-NOF ? ”. La réponse obtenue est de la forme : L’implémentation de la voie de retour de la sortie du canal dans l’émetteur-récepteur i agrandit la région de capacité ou la région η-EN si le rapport signal sur bruit de la voie de retour est supérieure à SNRi* , avec i ∈ {1, 2}. La valeur approximative de SNRi* est une fonction de tous les autres paramètres du GIC-NOF ou du D-GIC-NOF. / In this thesis, the two-user Gaussian interference channel with noisy channel-output feedback (GIC-NOF) is studied from two perspectives: centralized and decentralized networks. From the perspective of centralized networks, the fundamental limits of the two-user GICNOF are characterized by the capacity region. One of the main contributions of this thesis is an approximation to within a constant number of bits of the capacity region of the two-user GIC-NOF. This result is obtained through the analysis of a simpler channel model, i.e., a two-user linear deterministic interference channel with noisy channel-output feedback (LDIC-NOF). The analysis to obtain the capacity region of the two-user LDIC-NOF provides the main insights required to analyze the two-user GIC-NOF. From the perspective of decentralized networks, the fundamental limits of the two-user decentralized GIC-NOF (D-GIC-NOF) are characterized by the η-Nash equilibrium (η-NE) region. Another contribution of this thesis is an approximation of the η-NE region of the two-user GIC-NOF, with η> 1. As in the centralized case, the two-user decentralized LDIC-NOF (D-LDIC-NOF) is studied first and the lessons learnt are applied in the two-user D-GIC-NOF. The final contribution of this thesis consists in a closed-form answer to the question: “When does channel-output feedback enlarge the capacity or η-NE regions of the two-user GIC-NOF or two-user D-GIC-NOF?”. This answer is of the form: Implementing channel-output feedback in transmitter-receiver i enlarges the capacity or η-NE regions if the feedback SNR is beyond SNRi* , with i ∈ {1, 2}. The approximate value of SNRi* is shown to be a function of all the other parameters of the two-user GIC-NOF or two-user D-GIC-NOF.

Les leucémies aiguës myéloïdes (LAM) sont des maladies hématologiques hétérogènes caractérisées par une prolifération clonale des blastes myéloïdes qui s’infiltrent dans la moelle osseuse (MO), le sang et d’autres organes. Identifiée comme le type le plus courant de leucémie aiguë chez l’adulte avec 80% des cas, la LAM est synonyme de rechute et de mauvais pronostic, avec 70% des patients étant confrontés à une mortalité dans l’année suivant le diagnostic. La présence des cellules souches leucémiques (CSL) a été associée à une résistance à la chimiothérapie et à une rechute dans la LAM. Le microenvironnement tumoral a été décrit pour son rôle clé dans la régulation des CSL par l’interaction des voies de signalisation. La voie des Bone Morphogenetic Proteins (BMP) est fortement impliquée dans la régulation des cellules souches hématopoïétiques (CSH), mais elle a également été reconnue pour réguler les CSL. Ici, nous avons identifié des concentrations élevées de BMP2 et BMP4 dans la MO des patients atteints de LAM au moment du diagnostic. De plus, nous avons identifié pour la première fois une nouvelle cascade de signalisation impliquant la liaison de BMP4 au récepteur BMPR1A, qui induit l’expression de ΔNp73 et NANOG. L’activation de cette signalisation favorise un phénotype proche des cellules souches dans les cellules leucémiques. Par conséquent, nous avons émis l’hypothèse que cette voie est responsable de la capacité de résistance des cellules leucémiques à la chimiothérapie. En outre, nous avons identifié BMPR1A/ΔNp73/NANOG comme marqueurs potentiels du pronostic dans la LAM, en raison de leurs surexpressions au moment du diagnostic associé à une rechute dans les trois ans. Lorsque nous avons analysé des échantillons de LAM lors d’une rechute, nous avons constaté des taux plus élevés de l’isoforme ΔNp73 par rapport à ceux de patients au moment du diagnostic. D’autre part, nous avons identifié une forte expression du récepteur BMPR1A, ΔNp73, NANOG, SOX2 et ID1 dans les cellules leucémiques primaires résistantes à court terme. Ces résultats sont en corrélation avec ce que nous avons observé dans les cellules résistantes de LAM, où BMPR1A, ΔNp73, NANOG et ID1 semblent être impliqués dans la capacité de résistance des cellules de LAM face à la chimiothérapie. La modulation et le ciblage des éléments de la voie BMP et des gènes associés identifiés au travers de notre étude représentent donc une approche prometteuse pour le développement de stratégies thérapeutiques innovantes et plus efficaces contre les LAM / Acute myeloid leukemias (AML) are heterogeneous hematological malignancies characterized by a clonal proliferation of myeloid blasts which infiltrate the bone marrow, blood and other organs. Identified as the most common type of acute leukemia in adults with 80% of cases, AML is associated with high relapse and poor prognosis where 70% of patients face mortality within one year after diagnosis. Leukemic stem cell (LSCs) presence has been related to resistance to chemotherapeutic agents and relapse in AML. The tumor microenvironment has been described for its key role regulating LSCs through the crosstalk of signaling pathways. Bone Morphogenetic Proteins (BMP) pathway is highly involved in hematopoietic stem cell (HSC) regulation, but has also been recognized to regulate LSCs. Here, we have identified high concentrations of BMP2 and BMP4 in bone marrow (BM) AML samples at diagnosis. Furthermore, we have identified for the first time a new signaling cascade, involving the binding of BMP4 to BMPR1A receptor, which induces the expression of ΔNp73 and NANOG. Activation of this signaling promotes a stem-like phenotype in leukemic cells. Therefore, we hypothesized that this signaling is responsible for the resistant capacity of leukemic cells to chemotherapy. In addition, we have reported BMPR1A/ΔNp73/NANOG as potential AML prognosis markers, due to their overexpression at diagnosis associated to an increased rate of relapse of AML patients within three years. When we analyzed AML samples at relapse, higher levels of ΔNp73 isoform were found compared to patients at diagnosis. Moreover, we have identified high expression of the BMPR1A receptor, ΔNp73, NANOG, SOX2 and ID1 in short-term resistant primary leukemic cells. These results correlate with what we observed in AML resistant cells, where BMPR1A, ΔNp73, NANOG and ID1 seem to be implicated in driving the resistant capacity of AML cells to drug therapy. Therefore, modulation and targeting of the BMP pathway elements and related genes identified with our study, represent a promising approach towards the development of new and more effective therapeutic strategies against AML

Parmi les voies de signalisation, la voie hedgehog (HH) intervient dans la formation de la polarité segmentaire. Si elle est défectueuse, elle entraine plusieurs malformations. De nombreux cancers présentent une suractivation de cette voie. La voie HH activée par la fixation du ligand HH sur le récepteur Patched (hPtc) et fait intervenir plusieurs partenaires cytoplasmiques dont Supressor of Fused (SUFU).Peu de données moléculaires et structurales sont disponibles pour cette voie et pourtant, ces données sont nécessaires pour comprendre sans ambiguïté son fonctionnement. De plus, la voie HH a été proposée comme pouvant être la cible de traitements chimio thérapeutiques mais, la protéine hPtc est impliquée dans l’efflux des drogues anticancéreuses. Une inhibition de hPtc par la fixation de son ligand entraine l’inhibition de l’efflux de drogues. Néanmoins, le site de fixation de HH sur son récepteur n’a pas encore été déterminé.Durant cette thèse, les travaux effectués ont permis l’étude structurale de la protéine hPtc notamment la détermination du site de fixation de HH. Dans un deuxième volet de cette thèse, j’ai effectué des études structurales de certaines protéines SUFU.Dans un premier temps, je me suis concentrée sur les domaines extracellulaires de hPtc qui ont été décrits comme nécessaires pour la fixation du ligand HH. J’ai cloné une protéine chimère constituée de ces deux domaines liés par le lysozyme du phage T4 (hPtcD1D2). Cette construction a été exprimée dans la bactérie E.coli. Les conditions d’expression testées permettent d’obtenir la protéine sous forme de corps d’inclusion dans le cytoplasme de la bactérie. Dans un deuxième temps, j’ai cloné la protéine dans un vecteur d’expression en levure. De manière concomitante, j’ai exprimé la protéine hPtc tronquée de ses régions N et C terminales (hPtcΛNΛC). Ce sont des régions intrinsèquement désordonnées qui ne permettraient pas une bonne cristallisation de la protéine. L’expression a été effectuée dans la levure. La solubilisation de cette protéine membranaire est en cours d’expérimentation.Ce travail a permis de poser les bases de l’expression de hPtcD1D2 et de hPtcΛNΛC. Ceci va notamment permettre la surexpression de la protéine et sa cristallisation afin de déterminer sa structure 3D et de caractériser le site de fixation de son ligand.Enfin, j’ai entrepris des études structurales des protéines SUFU. Un nouveau site de fixation du Zn a été caractérisé. En effet, après purification de la protéine, j’ai effectué des mesures d’affinité à l’aide d’un composé colorimétrique, le PAR et des expériences de spectroscopie d’émission atomique dans lesquelles j’ai fait varier le pH et la concentration en Zn. Ainsi, j’ai pu déterminer que SUFU a une affinité nanomolaire pour le Zn meilleure à pH 8 qu’à pH 6,5. La fixation du Zn se ferait donc sur un site basique. La structure de SUFU a été publiée en 2013 par deux équipes, je me suis inspirée des conditions de cristallisation de ces deux articles, pour cristalliser SUFU en présence de Zn. Les expériences de dichroïsme circulaire ont permis d’affirmer que ces protéines sont organisées en hélices α et en feuillets β. De plus, grâce à la diffusion des rayons X aux petits angles, j’ai pu déterminer que dSUFU, hSUFU et zSUFU n’ont pas la même conformation en solution. Alors que SUFU de drosophile est un monomère globulaire, les protéines humaine et de poisson zèbre seraient plutôt allongées et dimériques. La région N-terminale potentiellement impliquée dans la dimérisation de hSUFU a été tronquée et hSUFUΛ30 présente des différences d’état d’oligomérisation. / The hedgehog (HH) signalling pathway is involved in the segmentary polarity formation. A dysfunction of this pathway is involved in several malformations. Many cancers are caused by an overactivation of this pathway. The HH signalling pathway is activated by the binding of HH on the receptor Patched (hPtc) and included many cytoplasmic partners such as Suppressor of Fused (SUFU). Few molecular and structural data are available on this pathway even if these data are important to fully understand the pathway functioning. Furthermore, the HH signalling pathway maybe be the target of chemotherapy treatments. However, hPtc is involved in drugs efflux. Inhibition of hPtc by the binding of its ligand HH may lead to this efflux inhibition. Yet, the binding site of HH on its receptor hPtc is not yet determined.During this thesis, the structural study of hPtc have been engaged especially the study of the binding site of HH. On the second hand, I have structurally studied some SUFU proteins.First of all, I have expressed the extracellular domains of hPtc. These domains have been described as necessary for HH binding. I have cloned a chimeric protein made by the extracellular domains of hPtc associated with the lysozyme T4 (hPtcD1D2). This protein have been expressed in the E.Coli bacteria. The protein expressed in inclusion bodies in the cytoplasm of the bacteria. In the other hand, I have cloned the protein in a yeast expression vector. Part of this, I have also expressed the protein hPtc without its N and C terminus regions (hPtcNC). These regions are intrinsically disrupted. They may lead to crystallization problems. The protein has been expressed in yeast.This work permits to expressed hPtcD1D2 and hPtcΛNΛC. This will lead to the expression of the protein and its crystallisation in order to determine its 3D structure and to characterize its ligand binding site.Finally, I structurally studied the protein SUFU. A novel Zn binding site has been characterized. In fact, after the protein purification, I have made affinity measures using a colorimetric compound, PAR. I also performed spectroscopic experiments in which I varied the pH and the Zn concentration. I determined the SUFU has a nanomolar affinity for the Zn best at pH 8 than pH 6.5. Indeed, the Zn binding site may be basic.The SUFU 3D structure has been published in 2013 by two teams. Inspired by their crystallization conditions, I crystallized SUFU with Zn. Circular dichroism experiments permitted to know that the proteins are organized in  helices and  sheets. Moreover, small angles X ray spectroscopy experiments show that dSUFU, hSUFU and zSUFU did not have the same conformation in solution. Drosophila SUFU is globular and human and zebrafish SUFU are long and dimeric. The N-terminal region involved in hSUFU has been removed and hSUFUΛ30 is present in different oligomerization forms.

Les effets entraînés par la mondialisation ont affecté tous les pays, notamment les pays en voie de développement. La libéralisation financière rapide des PED sans mise en place d’une règlementation cohérente et d’une supervision bancaire adéquate, a été une cause importante des crises financières observées dans les économies émergentes au cours des trois dernières décennies. D’abord, nous analysons l’impact de la globalisation financière sur la croissance dans les pays en développement, leur degré d’intégration et sa répercussion sur la croissance et la volatilité macroéconomique des PED. Dans la deuxième partie nous étudions la crise asiatique de 1997 et nous analysons les facteurs explicatifs de l’augmentation de l’endettement et spécifiquement de la dette publique dans les pays asiatiques. Bien que chacun des pays asiatiques ait eu une structure économique différente et, par conséquent, ait pris différentes mesures économiques pour faire face à la crise, l'un des facteurs communs était la dépréciation de la monnaie et l’effondrement des marchés boursiers. Enfin, nous pouvons constater que les réformes ont apporté des améliorations significatives mais il se peut qu’elles ne parviennent pas à protéger les économies de la région contre un choc extérieur futur. / Globalization has an impact on all countries, especially on developing countries which liberalised their financial markets without implementing a prudential regulation and adequate supervision. In this context, weak prudential regulation and institutions created substantial vulnerabilities in various developing countries, which was a major cause of observed financial crises in emerging economies over the past three decades. At first, we analyze the impact of financial globalization on growth in developing countries, their degree of integration and its impact on growth and macroeconomic volatility in these countries. In the second part of this text, we discuss the Asian crisis of 1997 and analyze the factors explaining the increase of indebtedness, specifically the public debt in the Asian countries, and the measures taken by the different countries to overcome the crisis. Although each of the Asian countries had a different economic structure and, therefore, had taken various economic measures to cope with the crisis, they had one common factor: the depreciation of the currencies and the collapse of the stock exchange markets. Therefore, we can acknowledge that the reforms were led successfully, but they may fail to protect the economies of the region against a future external shock.

Toutes les formes de vie assemblent et désassemblent continuellement des composés chimiques via un processus de consommation d'énergie appelé métabolisme. Le métabolisme est généralement modélisé en chimie et biologie par un cycle. Ce modèle dynamique traduit la transformation de composés de base en une cascade de produits appelés métabolites. Celui-ci est comparable à un ouragan à l’échelle moléculaire. De manière analogique et imagée un cyclone est constitué de deux éléments, l'air et l'eau, et transforme l’environnement qui l’entoure par un processus endothermique (consommateur d’énergie). Traditionnellement, la recherche chimique sur les origines de la vie est concentrée principalement sur la synthèse de composés chimiques sans suffisamment apprécier leur place dans la plus grande organisation biochimique de la vie. La vie construit toutes ses molécules à partir du dioxyde de carbone, pourtant elle manque étonnamment d'innovation à cet égard. Malgré presque 4 milliards d'années d'évolution, les organismes autotrophes utilisent seulement six voies différentes pour construire leurs molécules à partir du CO2. Parmi elles, deux voies – la voie de l’acétyle CoA (aussi appelée voie Wood-Ljungdahl) et le cycle du rTCA (également appelé le cycle de Krebs inverse) - sont considérées comme primitives, et contiennent les cinq molécules servant de précurseurs chimiques universels pour toute la biochimie. Comment et pourquoi les voies de l’acétyle CoA et du rTCA sont-elles apparues? Pour répondre à cette question, une recherche systématique a été effectuée afin de trouver des catalyseurs chimiques non-enzymatiques ou des minéraux simples, ainsi que des réactifs pouvant promouvoir les réactions d'anabolisme principal, particulièrement la voie de l’Acétyle CoA et le cycle de rTCA. A l’origine, pour créer les molécules organiques complexes comme les enzymes il a fallu que des molécules plus simples avec un moins grand nombre de carbone se forme sur terre et cela à partir du CO2. On peut donc supposer que les premiers produits à plusieurs carbones sont issus de synthèse totalement inorganique comme celles développer dans notre laboratoire, plutôt que d’une évolution chimique et organométallique simultanée, c’est-à-dire une interaction efficace entre une molécule carbonée et un ou plusieurs métaux à l’instar de certains enzymes. Après avoir trouvé autant de façons possible de promouvoir individuellement chaque étapes des cycles catalytiques étudiés, seules les conditions réactionnelles mutuellement compatibles (à savoir des conditions permettant de produire l’ensemble des métabolites dans le bon ordre) ont été retenu. / All life forms continuously build up and break down its constituent chemical building blocks, through an energy consuming process called metabolism. Just like a hurricane’s dynamic patterns and its building blocks (air and water) as being equally fundamental to its nature, so too should metabolism’s dynamic chemical patterns and chemical building blocks be viewed as equally characteristic. Traditionally, much chemical research on the origins of life is overly focused on the synthesis of chemical building blocks without sufficiently appreciating their place in life’s larger biochemical self-organization. Life ultimately builds all of its molecules from carbon dioxide, yet it is surprisingly lacking in innovation in this respect. Despite nearly 4 billion years of evolution, autotrophic organisms use only six pathways to build their molecules from CO2. Two of these pathways – the acetyl CoA pathway (also known as the Wood-Ljungdahl pathway) and rTCA cycle (also known as the reverse Krebs cycle) - are thought to be ancestral, with just five molecules within them serving as the universal chemical precursors for all of biochemistry. How and why did these pathways get their start? To answer this question, a systematic search was designed to find simple, non-enzymatic chemical or mineral catalysts and reagents, that can promote the reactions of core anabolism, particularly the acetyl CoA pathway and the rTCA cycle. After finding as many ways as possible to promote each reaction, they could be narrowed down to mutually compatible conditions where many reactions can occur in sequence. The more of core anabolism that can be achieved under a single set of purely chemical conditions, the more likely it is to have constituted early prebiotic chemistry rather than a later product of chemical and biological evolution.

Rhéologie des résidus agricoles pour un procédé de méthanisation par voie sèche multi-étapes.Le procédé Arkométha® utilise à profit l’injection de biogaz pour mélanger les résidus agricoles (fumier, lisier, ensilage, etc…) lors d’un procédé de méthanisation en voie sèche dans lequel la matière est épaisse. La connaissance des propriétés rhéologiques de ces matériaux, rarement étudiés dans la littérature, notamment à l’échelle industrielle, est un élément indispensable pour maitriser et contrôler le processus de mélange. Cette thèse a pour objectif de développer la compréhension des évolutions physiques et rhéologiques de ces matériaux lors de la méthanisation. La revue bibliographique détaillée dans le deuxième chapitre, a montré la nécessité de disposer d’un rhéomètre capable de mesurer les propriétés rhéologiques de ces produits à l’échelle industrielle. Pour cela, un cahier de charge a été établi à partir des contraintes scientifiques et techniques imposées par ces matériaux considérés comme des suspensions concentrées en fibres de dimensions importantes. Sur cette base, un rhéomètre de grandes dimensions pour les substrats, nommé RGDS, a été construit, validé et mis en service sur site industriel. La technique de scissométrie était utilisée pour mesurer le seuil d’écoulement et des pales type mélangeur, étalonnées en utilisant l’analogie de Couette, permettent de mesurer les propriétés sous écoulement. Dans le troisième chapitre nous avons montré la limite de l’utilisation du taux de matière sèche (MS%) traditionnellement utilisé comme un paramètre contrôlant la rhéologie, comme par exemple, le seuil d’écoulement de ces matériaux. Nous avons montré qu’il est plus pertinent de maitriser la répartition de l’eau dans la suspension pour contrôler les propriétés rhéologiques en prenant en compte le caractère spongieux de la matière lignocellulosique. Nous avons montré comment déterminer les concentrations critiques qui séparent les régimes semi-concentré, concentré, milieu triphasique non saturé en liquide jusqu’à un milieu granulaire humide et leurs relations avec le seuil d’écoulement. Dans le quatrième chapitre nous avons étudié l’effet de l’évolution des paramètres opératoires du procédé de méthanisation comme la taille des fibres, la température et le taux de matière sèche sur les propriétés rhéologiques des matériaux. Plusieurs modèles et lois ont été proposés pour quantifier l’intérêt d’effectuer des modifications des paramètres opératoires sur la rhéologie de ces matériaux. / The Arkometha® process uses biogas injections to mix agricultural residues (manure, slurry, silage, straw) in a dry anaerobic digestion process. Knowledge of the rheological properties of these materials, rarely studied in the literature, and especially not on an industrial scale, is an essential element to supervise and control the mixing process. This thesis aims to improve the understanding of the physical and rheological evolutions of these materials along the anaerobic digestion process. The literature showed the need for a rheometer able to measure the rheological properties of these products at the industrial scale. For this purpose, specifications were established based on the scientific and technical constraints imposed by these materials, which are considered as fiber concentrated suspensions. On this basis, a large rheometer for substrates, called RGDS for (Rheometer Grand Dimensions for the Substrate), was built, validated and commissioned on an industrial site. The van test technique was used to measure the yield stress and mixer blades, calibrated using the Couette analogy, were used to measure shear stresses. In the third chapter we have shown the utilization limits of the total solids (TS%), traditionally used as the main parameter for rheology controlling. In this chapter we treated the yield stress of these materials as a rheological parameter example. We have shown that it is more appropriate to control the water distribution in order to control the rheological properties of theses suspensions by taking into account the spongy nature of the lignocellulosic material. We have shown how to determine the critical concentrations separating the semi-concentrated, concentrated, triphasic and the wet granular behaviors and their relationship with yield stress. In the fourth chapter, we studied the effect of changes in the anaerobic digestion operating parameters, such as fiber size, temperature and TS on the rheological properties of materials. Several models and empirical equations have been proposed to quantify the advantage of making changes in the operating parameters on the rheology of these materials.

Le couplage direct de la séparation et de la photo-catalyse en utilisant des membranes à base de dioxyde de titane, est une approche intéressante habituellement appliquée dans les dispositifs de traitement de l'eau, et récemment envisagée pour d’autres applications, telle que la production d’hydrogène par photo-électrolyse de l’eau. En effet, le dioxyde de titane (TiO2) est bien connu pour ses propriétés photo-catalytiques. En outre, s’il est immobilisé sur support membranaire plutôt qu’utilisé en suspension, son intégration en procédé de séparation est facilitée, sans compter les gains apportés au procédé en termes de compacité, d’intégrité et de capacité séparative. Pour une telle application, des cellules originales sous forme de multicouches sont requises. Certains systèmes sont décrits dans la littérature mais aucun d’entre eux n’est réellement intégré (c’est-à-dire basé sur une géométrie de type multicouche micro-architecturée), ni formé de couches minces obtenus par procédés plasma. Or les procédés plasma sont généralement compétitifs pour l’obtention de systèmes multicouches de hautes intégrité et compacité. Dans le cadre de récents travaux menés à l’IEM, différents types de couches minces ont été préparés par PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), à savoir des films de TiO2 connus pour leurs propriétés photo-catalytiques et des membranes phosphoniques de conduction protonique avérée. En outre, des films minces de platine efficaces pour la réduction catalytique des protons en hydrogène peuvent être également déposés par un autre procédé plasma, la pulvérisation cathodique. Au cours de ce travail de thèse, des films de TiO2 obtenus par PECVD Basse Fréquence sont optimisés en termes d’activité photo-catalytique et de propriétés séparatives; cette optimisation, qui concerne le dopage à l’azote du TiO2 (permettant le déplacement de la bande interdite de la région UV vers la région visible), est le premier objectif de ce projet de thèse. Les films minces sont caractérisés du point de vue de leurs propriétés structurales et fonctionnelles. Le second objectif de la thèse est de montrer l’intérêt de ces films de TiO2 dans la production/séparation d’hydrogène par voie solaire. Dans ce but, la photo-activité des films dans le noir, sous UV et sous visible est étudiée dans une cellule mono-compartiment où les deux électrodes baignent dans un électrolyte liquide. Des études électrochimiques plus poussées en présence d’une membrane électrolyte commerciale et d’une cathode de platine (dont les caractérisations en propre sont portées en annexes de ce travail), sont aussi abordées. Le dernier objectif de cette thèse est le transfert de la technologie des procédés plasma de l’Institut Européen des Membranes de l’Université de Montpellier vers le Laboratoire Chimie-Physique des Matériaux de l’Université Libanaise. Les détails de l’installation du réacteur au Liban font l’objet du dernier chapitre de la thèse ainsi que les résultats des premiers tests de dépôt sur la base de conditions opératoires précédemment optimisées à l’Institut Européen des Membranes. / Direct coupling of separation and photo-catalysis using membranes based on titanium dioxide, is an interesting approach usually applied in water treatment devices, and recently considered for other applications, such as hydrogen production by water photo-electrolysis. Indeed, titanium dioxide (TiO2) is well-known for its photo-catalytic properties. In addition, if it is immobilized on membrane supports rather than used in suspensions, its integration in the separation process is facilitated and some advantages of the process in terms of compactness, integrity and separation capacity are provided. For such an application, original multilayered cells are required. Some systems are described in the literature but none of them is truly integrated (that is to say based on a micro-architecture geometry of multi-layer type) or formed of thin layers obtained by plasma processes. Now plasma processes are generally competitive for obtaining multilayered systems with high integrity and compactness. As part of recent works at IEM, various types of thin films were prepared by PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) to include TiO2 films known for their photo-catalytic properties and phosphonic acid membranes with average protons conductivity. In addition, effective platinum thin films for the protons catalytic reduction into hydrogen could also be deposited by another plasma process, sputtering. In this work, TiO2 films obtained by Low Frequency PECVD are optimized in terms of photo-catalytic activity and separation properties; this optimization, regarding the nitrogen doping of TiO2 (for the band gap shifting from the UV region to the visible region), is the first objective of this thesis project. The thin films structural and functional properties are characterized.The second aim of this thesis is to demonstrate the competitiveness of these films for the Hydrogen production/separation by solar energy. To this end, the layers photo-response has been tested in the dark, under UV and under visible light in a mono-compartment cell where both electrodes are immersed in a liquid electrolyte. Further studies integrating the TiO2 layers in contact with a commercial electrolyte membrane and a platinum counter-electrode (whose characterizations are presented in annexes), are also performed. The last aim of this work is the Plasma technology transfer from the European Membrane Institute of University of Montpellier to the Laboratory of Physical Chemistry of Materials of Lebanese University. The installation and configuration details are presented in the last chapter as well as the results of the first depositions based on operating conditions already optimized at European Membrane Institute.

Ces travaux de thèse ont porté sur le développement de formulations innovantes et nanoparticulaire, destinées à améliorer la prise en charge des patients atteints de leucémie aigüe myéloïdes (LAM). Cette amélioration de la qualité de vie peut passer par le développement d’une formulation orale de décitabine.Trois stratégies de formulations différentes ont été développées : deux formulations de nanocapsules lipides (LNCs) avec encapsulation ou de décitabine, ou d’une prodrogue de décitabine (décitabine(C12)2) . La troisième stratégie a été le développement de particules de type liposomal, dans lesquelles la décitabine a été encapsulée. Après avoir été caractérisée sur des critères physicochimiques, chacune des stratégies basées sur les LNCs a été évaluée par des essais in vitro pour évaluer la perméabilité intestinale de la décitabine lorsqu’elle a été encapsulée. Une des stratégies a permis d’accroitre la perméabilité, in vitro, de la décitabine. L’activité sur la prolifération cellulaire a ensuite été évaluée sur des cellules humaines de LAM. Il a été démontré que l’encapsulation dans les LNCs améliore l’activité de la décitabine et de la décitabine (C12)2. Après l’ensemble de ces essais, en vue d’évaluer le potentiel avantages de ces formulations pour augmenter la demi-vie plasmatique de la décitabine, leurs stabilités dans du plasma humain a été évaluée. La décitabine (C12)2 libre et encapsulée permettent de limiter la dégradation rapide de la décitabine. Finalement, une étude de pharmacocinétique a été mise en place. L’encapsulation de la décitabine, en synthétisant au préalable une prodrogue permet d’augmenter les concentrations maximales atteintes. / The aim of this phD work was to develop nanoparticle formulations to improve patients’quality of life in case of acute myeloid leukemia (AML). These formulations could, for example, allow an oral administration of decitabine. Three different formulations were developed: two were based on lipid nanocapsules (LNCs) with an encapsulation of decitabine or a decitabine prodrug (decitabine(C12)2). The third strategy was aliposomal formulation with a decitabine encapsulation. After being characterized on physico-chemical parameters, in vitro intestinal permeability studies were performed on LNCs strategies. One strategy was able to enhance decitabine permeability. Cell proliferation studies performed on human AMLcell lines showed that encapsulations into LNCs improve decitabine and decitabine(C12)2 activities. In order to evaluate the potential of these formulations to enhance decitabine plasma half-life, their stabilities in human plasma were then assayed. Free decitabine(C12)2 or encapsulated into LNCs has been shown to limit the rapid decitabine degradation. Finally, pharmacokinetic studies were performed. Decitabine encapsulation into LNCs with a previous decitabine prodrug synthesis was able to increase maximal plasma concentrations.

L'étude du comportement des voies ferrées ballastées sous les passages de trains à grandes vitesses est une des recherches les plus importantes dans le domaine des transports. À cause du passage répété de trains à grandes vitesses, des tassements verticaux différentiels sont observés tout au long de la voie ferrée. Ces tassements dépendent de la qualité de la plate-forme, de la vitesse de roulement ainsi que du comportement dynamique de la voie. Ils peuvent menacer le confort et la sécurité des passagers et nécessiter des coûts élevés de maintenance pour rendre la voie à sa géométrie initiale. Pour progresser dans la compréhension du phénomène de tassement, un essai à échelle réduite constitué de trois traverses est proposé. Les traverses sont mises en charge à l'aide de trois vérins hydrauliques fournissant des signaux ayant la forme de la lettre M qui simulent les passages de bogies. Cet essai permet de mesurer plusieurs paramètres tels que les déplacements, les accélérations et les contraintes dans l'éprouvette. Il est modélisé par la méthode des éléments finis avec des comportements élastiques linéaires et avec deux zones différentes de ballast (compactée et non compactée). Les résultats numériques déterminés grâce à un modèle tridimensionnel sont comparés à ceux de la mesure. Le but essentiel de cet essai est d'établir une loi de tassement vertical pour un grand nombre de cycles dépendant d'un paramètre dynamique qui peut être déterminé par le modèle numérique tridimensionnel.