50140 research outputs found
Sort by
Lawyers as corruption brokers: The "production" of a corrupt legal profession and the Chinese state
No full textOver the past decades, corruption in China's courts has become a salient issue. A recent report published in the Chinese mainstream media demonstrates that judicial corruption has infiltrated all levels of courts and tainted court adjudications in all types of litigations. As a result of deep-seated grievances brought by judicial corruption, scholars have analyzed the genesis of corruption from different angles and, in particular, they have examined the political interference on the judiciary and a lack of professionalism and accountability of judges in China's courts. The role of other legal actors, who frequently interact with judges and facilitate corrupt practices, has been neglected. This thesis provides an exploratory study of the Chinese lawyers who, as multiple evidence seems to suggest, are deeply involved in judicial corruption. The study engages with this phenomenon and addresses why a nascent law profession in China becomes deeply corrupt. Theoretically, it engages with the research on brokerage, a mechanism that facilitates corruption. It also links the sociological study of professions to the institutional setting of the state, and argues that dependent law professionals, who rely on the Chinese state in the judicial decision making process and for their career resources, become corruption brokers due to such reliance. The empirical analysis looks into lawyers' interactions with the state apparatus in the judicial process, pressures in the market for business, and deficient discipline and sanction under dual regulation, and the analysis is further illustrated by concrete cases from an original collection of data on corruption trials. Ultimately, this study reflects on the arduous path of building a law profession in an authoritarian post-communist state undergoing enormous changes at all levels, but also gives a balanced account of Chinese lawyers without neglecting the profession's efforts to defend the rights of the Chinese citizens.Au cours des dernières décennies, la corruption du système judiciaire chinois est devenue un problème majeur. Un rapport récent publié dans la presse chinoise illustre un degré de corruption qui touche tous les niveaux de ce système et porte atteinte aux jugements émis dans toutes sortes de litiges. Ce problème a propagé un sentiment d'amertume profond que les chercheurs ont tenté de cerner depuis ses origines et à partir de différentes perspectives. Ils ont notamment examiné les interférences exercées par le politique sur le judiciaire et le manque de professionnalisme et de responsabilité de la part des juges chinois. Le rôle des autres acteurs de ce système, qui interagissent fréquemment avec les juges et facilitent ainsi la corruption, a été négligé. Cette thèse étudie le rôle des avocats chinois qui, comme le suggèrent un nombre croissant d'éléments, participent à la corruption du système judiciaire. Cette étude analyse ce phénomène et cherche à comprendre pourquoi la profession du droit en Chine est devenue aussi corrompue. Elle s'appuie sur les recherches faites au sujet des intermédiaires de ce système, dont l'action facilite la corruption. Elle établit aussi des liens sociologiques entre l'étude de la profession et le cadre institutionnel chinois. L'analyse montre que la dépendance de la profession du droit envers le gouvernement pour son influence dans la prise de décisions judiciaires, en fait un intermédiaire du processus de corruption. La justification du recours à la corruption de la part des avocats, les relations entretenues avec l'appareil d'État, les pressions qui existent sur le marché pour les entreprises, le manque de discipline et de sanctions sous la règlementation actuelle, sont illustrées par des cas concrets tirés de différentes données sur des procès de corruption. Finalement, cette étude réfléchit à la difficulté d'établir la profession du droit dans un État autoritaire postcommuniste où se produisent des changements majeurs à tous les niveaux. Elle fournit un examen détaillé sur les avocats en Chine, sans négliger pour autant les efforts de la profession afin de défendre les droits des citoyens chinois
Combinatorial nanodot stripe assay to study cell haptotaxis
No full textHaptotaxis, a cellular migration response to surface-bound biochemical cues, is essential for life processes such as angiogenesis, tissue repair, and embryonic development. In vitro, haptotaxis signaling processes are typically studied using protein gradient patterns. However, while these gradients provide global cell distributions for haptotaxis results, they do not easily and clearly provide precise information about the choices that cells make locally on different protein surface densities that exist within the gradient. Herein, we introduce the nanodot stripe assay (NSA) in order to (i) easily examine cell migration choices to different protein surface densities and (ii) to investigate the effect of protein nanodot cluster sizes on cell migration behavior. Each NSA design consists of a pair of alternating nanodot arrays of discrete and non-continuous surface density of either 0, 1, 3, 10, 30, 44 or 100% coverage. The NSA configuration challenges cells with a binary choice of low versus high surface densities of all possible combinations at once. The cell-surface affinity of the reference surface (RS), the area between patterned cues was adjusted towards maximizing cell response to the nanopatterned guidance cue. The RS was backfilled with a mixture of polyethylene glycol (PEG) and poly-D-lysine (PDL) with a low and high cell-surface affinity, respectively, and three RS combinations of 100:0, 90:10 and 75:25 %PEG:%PDL were tested with the NSA. The 90:10 %PEG:%PDL RS resulted in optimal C2C12 myoblasts haptotaxis responses to patterned netrin-1 nanodots. To study the effect of nanodot size, netrin was patterned as 200 nm × 200 nm, 400 nm × 400 nm and 800 nm × 800 nm dots. The migration response was found to be indifferent to the nanodot size. The NSA revealed that the myoblasts preferentially migrated onto higher netrin-1 density stripes when challenged with nanodot stripes with a threefold and greater density difference. Finally, by comparing the cell migration on NSA and stepped gradients, a response consistent with directional persistence could be identified on the stepped gradients. The NSA provides a powerful haptotaxis platform to advance the understanding of contact-mediated migration and signaling of motile cells to surface-bound protein cues.L'haptotaxie, une réponse de migration cellulaire a la biochimie des surfaces, est essentielle pour des processus vitaux tels que l'angiogenèse, la réparation tissulaire et le développement embryonnaire. In vitro, les processus de signalisation de l'haptotaxie sont généralement étudiés en utilisant des motifs de gradients de protéines sur des surfaces. Cependant, alors que ces gradients fournissent des distributions de cellules pour des résultats d'haptotaxie, ils ne fournissent pas facilement et clairement des informations précises sur les choix que font les cellules sujettes à des différences locales de densités de protéines sur la surface. Ici, nous introduisons le test de la bande de nanopoint (BNP) afin de (i) examiner facilement les choix de migration cellulaire à différentes densités de surface protéiques, et (ii) étudier l'effet de la taille des nanopoint de protéines sur la migration cellulaire. Chaque BNP consiste en une paire de matrice de nanopoint discret et alternant de façon discontinue entre des densités de soit 0, 1, 3, 10, 30, 44 ou 100%. La configuration du BNP présente ainsi les cellules avec un choix binaire de densités de surface faibles ou élevées couvrant toutes les combinaisons possibles. Pour étudier l'effet de la dimension des nanopoint de protéines, des nanopoint de 200 nm × 200 nm, 400 nm × 400 nm et 800 nm × 800 nm ont été testés. De plus, pour révéler la migration cellulaire, l'affinité de la surface cellulaire a la SR a été ajustée pour maximiser la réponse cellulaire au guidage du motif de nanopoint. Le SR a été remblayé avec un mélange de polyéthylène glycol (PEG) et de poly-D-lysine (PDL) avec une affinité faible et élevée à la surface des cellules, respectivement. Trois combinaisons de SR ont été testées; 100:0, 90:10 et 75:25 %PEG:%PDL. Le PEG 90%:10% PDL SR a résulté à des réponses optimales de l'haptotaxie des myoblastes C2C12 spécifiques aux nanopoints de netrin-1, et ont été conservés avec toutes les tailles de nanopoints. Les myoblastes ont migré préférentiellement vers les bandes de haute densité de nétrine-1 lorsque présentés avec des bandes de nanopoint avec une différence de densité de triple et plus. Par rapport aux résultats du test par gradient, les choix des cellules présentées au bande du BNP étaient exempts d'effet persistant de la migration cellulaire. Le BNP fournit une plate-forme d'haptotaxie puissante pour améliorer la compréhension de la migration et de la communication cellulaire face à des motifs de proteines sur les surfaces
Bioprinting alginate-gelatin soft biomaterial bioink for three-dimensional cancer cell culture
No full textMalignant neoplasms or cancer occurs when cells acquire genetic instability causing uncontrolled cell growth with the potential of invading healthy tissues around the body. Interrogating cancer biology has been an exhausting task for many scientists. Cancer research and drug discovery depend upon robust and clinically relevant models. Most of our experiments are based on traditional, two-dimensional (2D) cell models in which cells are grown on flat, non-representative environments. Although 2D cell-based experiments had been the pillar of many ground-breaking discoveries, cells naturally grow in a volumetric space to form soft tissues and organs structures along with a complex extracellular matrix (ECM) arrangement. Fundamental understanding of cancer cannot be fully concluded from 2D studies due to the lack of physiologically-relevant conditions such as cell-cell and cell-ECM interactions. In this work, we evaluate the use of a naturally-derived biomaterial as an ECM analog to perform 3D cancer cell culture for long periods of time (>80 days). We rely on extrusion bioprinting techniques to produce cancer cell-laden scaffolds with high-reproducibility and control over the initial conditions. This project aims to integrate both engineering approaches and biological principles to present a novel technique to apply biomaterials in cancer research.Les néoplasmes malins, ou tumeurs cancéreuses, surviennent lorsque les cellules acquièrent une instabilité génétique causant une croissance cellulaire incontrôlée ayant le potentiel d'envahir les tissus sains autour du corps. Les interrogations au sujet de la biologie du cancer ont été épuisante pour de nombreux scientifiques. La recherche sur le cancer et la découverte de médicaments dépendent de modèles solides et cliniquement pertinents. La plupart de nos expériences sont basées sur des modèles cellulaires bidimensionnels (2D) classiques, dans lesquels les cellules sont cultivées dans des environnements plats et non représentatifs. Bien que ces expériences en 2D aient été le pilier de nombreuses découvertes révolutionnaires, les cellules se développent naturellement dans un espace volumétrique pour former des structures de tissus mous et d'organes avec une matrice extracellulaire complexe (ECM). La compréhension fondamentale du cancer ne peut donc pas être entièrement conclue à partir d'études réalisées en 2D, car les conditions physiologiques telles que les interactions cellules-cellules et cellules-ECM manquent. Dans ce travail, nous évaluons l'utilisation d'un biomatériau d'origine naturelle comme analogue dECM pour réaliser des cultures de cellules cancéreuses en 3D pendant de longues périodes (>80 jours). Nous nous appuyons sur des techniques de bioimpression par extrusion pour produire des échafaudages chargés de cellules cancéreuses avec une grande reproductibilité et un fort contrôle des conditions initiales. Ce projet vise à intégrer à la fois des approches d'ingénierie et des principes biologiques pour présenter une nouvelle technique d'application des biomatériaux dans la recherche sur le cancer
Development and acquisition of knowledge of youth sport coaches in disability sport
No full textThe World Health Organization recently estimated that over one billion individuals have reported some kind of disability. Within this population, 180 to 220 million are youth, 80% of them living in developed countries (United Nations, 2016). Youth with physical disabilities are statistically less physically active than youth without an impairment, affecting their health and quality of life. Having youth with physical disabilities engaged in sport constitutes a way to increase their level of physical activity and improve their health. The acquisition of these benefits can be facilitated by the presence of trained and skilled coaches, particularly in youth (disability) sport. Currently, very limited information is known about the way youth disability sport coaches are trained. The purpose of the study was to gain an understanding of the learning experiences and acquisition of knowledge of youth sport coaches in disability sport. Five experienced youth disability sport coaches participated in individual interviews and the data were analyzed using a hierarchical content analysis. The inductive analysis revealed that all coaches had unique developmental pathways, yet none of them planned on coaching in youth disability sport. Furthermore, the majority of learning opportunities experienced were informal, particularly through mentoring, trial and error, use of technology or communication with parents or support staff. Additionally, these learning opportunities were influenced by several personal, environmental, and social factors that included their athletic experiences, the limited financial support from the governing bodies, and the presence of staff members. Finally, all the participants expressed the importance of developing their youth both on and off the field, including teaching valuable life skills. The findings of the current study provide preliminary empirical evidence for the learning experiences of youth disability sport coaches. The current findings are of interest to coaches in youth disability sport since most research in this area has focused on elite coaches. Moreover, these results raise awareness by providing direction and guidance on effective coaching practices in youth disability sport and ways of acquiring that information. In fact, having more skilled coaches would enhance the sport experience, and hopefully encourage more youth with physical disabilities to get involved in sport.L'Organisation Mondiale de la Santé a récemment estimée que plus d'un milliards d'individus ont déclarés avoir un handicap. Au sein de cette population, 180 à 220 millions sont des jeunes, dont 80% d'entre eux vivent dans des pays dits développés (United Nations, 2016). Les jeunes vivant avec un handicap physique sont statistiquement moins actif physiquement que les jeunes sans handicap, ce qui affecte leur santé et leur qualité de vie. Avoir des jeunes avec un handicap physique engagés dans le sport constitue une façon d'augmenter leurs niveaux d'activité physique et d'améliorer leurs santés. L'acquisition de ces bénéfices peut être facilitée par la présence d'un entraîneur qualifié et compétent, en particulier dans le sport (adapté) pour jeune. Actuellement, très peu d'informations sont connues sur la formation des entraîneurs de jeunes en sport adapté. L'objectif de cette étude était de comprendre l'apprentissage et l'acquisition de connaissances des entraîneurs de jeunes en sport adapté. Cinq entraîneurs expérimentés ont participés à des entretiens individuels et les données furent analysées via une analyse de contenue hiérarchique. L'analyse inductive a révélé que tous les entraîneurs ont eu des cheminements différents, bien qu'aucun d'entre eux n'avaient planifiés d'entraîner des jeunes en sport adaptés. De plus, la majorité de leurs opportunités d'apprentissage furent informels, en particulier à travers le mentorat, l'essai-erreur, l'utilisation de technologies ou à travers la communication avec les parents ou les membres du staff. En outre, ces opportunités d'apprentissages ont été influencées par plusieurs facteurs personnels, environnementaux et sociaux, incluant leurs expériences en tant qu'athlète, le manque de soutien financier des organismes en charge, ainsi que la présence d'un staff. Finalement, tous les participants ont exprimés l'importance de développer les jeunes, tant sur le terrain qu'en dehors, notamment via l'enseignement de leçons de vie. Les résultats de l'étude fournissent des preuves empiriques préliminaires sur l'apprentissage des entraîneurs de jeunes en sport adapté. Des résultats qui sont d'intérêts pour les entraîneurs de jeunes en sport adaptés du fait que la majorité des recherches précédentes se sont concentrées sur les entraîneurs en sport adapté de haut-niveau en sport. De plus, ces résultats peuvent permettre une prise de conscience en fournissant des conseils et des indications sur les pratiques efficaces en sport adapté pour jeune et sur les façons d'obtenir ces informations. De ce fait, avoir plus d'entraîneurs habiletés améliorerait l'expérience sportive des jeunes vivants avec un handicap, tout en espérant que cela encourage également plus de jeunes à s'impliquer dans le sport adapté
The effects of oxygen and glucose culture on mouse bone marrow mesenchymal stem cells
No full textA key limitation for bulk tissue engineered scaffold development is the inability to deliver oxygen to cells found within scaffolds – which can result in hypoxia and tissue necrosis. The objective of this study was to determine the necessary requirements for anoxic MSC survival up to 13 days. Initially, unmodified and Erythropoietin (Epo) gene-modified mouse bone marrow mesenchymal stem cells (Epo-MSCs) were cultured for 7 days in normoxic (21%) and anoxic (<1%) oxygen conditions. In the second set of experiments, unmodified MSCs were cultured in anoxia for up to 13 days in high (4.5g/L) and regular (1g/L) glucose media. Cell viabilities were determined for up to 13 days. We observed from our oxygen experiments, that while both groups of MSCs showed similar viabilities (78-88%) when compared to normoxic controls (85-91%), Epo-MSCs showed a significantly higher cell count (10.1x104±4.5) compared to unmodified MSCs (7x104±3.8) when cultured in anoxia. In anoxia, addition of high glucose media to unmodified MSCs led to a significant increase in cell viability percentage when compared to regular glucose media at 13 days. Our results indicate that both groups of MSCs can survive for up to 13 days in the absence of oxygen, with higher cell counts seen for Epo-MSCs. Protein production was unaffected by the absence of oxygen compared to normoxic controls. Additional glucose allowed for a 37% increase in MSC survival in anoxia. These results may lead to future research in scaffold designs that do not require vasculature to maintain cell survival for extended periods of time.Incapacité à fournir de l'oxygène aux cellules constituant les matrices tissulaires constitue aujourd'hui l'une des principales limitations au développement de l'ingénierie tissulaire. Cette difficulté peut mener à une hypoxie et à une nécrose des tissus. L'objectif de notre étude était de déterminer quelles conditions sont favorables à la survie des cellules souches mésenchymateuses (CSM) anoxiques durant 13 jours de culture. Une première expérience a consisté à mettre des CSMs issues de la moëlle osseuse de souris contrôle ou modifiées pour le gène codant pour l'Erythropoietin (Epo) en culture durant 7 jours en conditions normoxiques (21% O2) ou anoxiques (<1% O¬2). Dans un second groupe d'expériences, des CSMs non-modifiées ont été cultivées en conditions anoxiques pendant 13 jours dans un milieu fortement ou faiblement concentré en glucose (4.5g/L et 1g/L, respectivement). La viabilité cellulaire a ensuite été déterminée. Nous avons observé que les deux groupes de CSMs cultivées en conditions anoxiques présentent un taux de survie similaire (78-88%) à celui des cellules cultivées en conditions normoxiques (85-91%). Cependant, nous avons constaté que les cultures de CSMs modifiées pour Epo possédaient un nombre de cellules plus important (10.1x104±4.5) que les CSMs non-modifiées (7x104±3.8) en conditions anoxiques. De plus, une augmentation significative de la viabilité des CSMs non-modifiées en anoxie a été observée lorsque celles-ci étaient cultivé dans un milieu riche en glucose. Ainsi, nos résultats montrent que les deux groupes de CSMs peuvent survivre jusqu'à 13 jours en absence d'oxygène, et que les cultures de CSMs modifiées pour Epo présentent un nombre plus important de cellules. Une forte concentration de glucose dans le milieu de culture permet de plus une augmentation de 37% de la survie des CSMs en anoxie. La production de protéines demeure inchangée en absence ou en présence d'oxygène. Ces résultats pourraient permettre une avancée significative dans la conception de nouvelles matrices tissulaires, pour lesquelles la vascularisation ne serait pas nécessaire à la survie à long terme des cellules
An experimental investigation of wingtip vortices generated by a reverse delta wing of different wing configurations
No full textThe reverse delta wing (RDW) planform is uniquely seen on the Lippisch-type wing-in-ground effect vehicles that have emerged as a new and sustainable mode of commercial sea travel in the last decade, yet public archives of RDWs are rarely seen and relevant academic studies are scarce. This study investigates wingtip vortices generated by different RDW configurations outside ground effect (GE) as to expand knowledge about RDWs and to establish potential benchmark data for future studies in GE. Flow measurements of 16" in chord 65˚-sweep RDW models were obtained using a seven-hole pressure probe at low subsonic speeds and a Reynolds number of 3.3x10^5. Major attention was paid to the streamwise evolution and characteristics of the tip vortices at the angle of attack of 16˚. The various wing models were configured with, separately and jointly, trailing-apex cropping, anhedral and winglets. Gurney flaplike strips were also examined as a lift augmentation and passive flow control device. In addition, the lift and drag forces of each configuration were measured via a force balance to supplement the flow-field data. The cropping had a minimal impact on the RDW vortices and aerodynamic forces while the anhedral engendered faster-rotating vortices and minimized lift-induced drag. The side-edge strips enhanced the vortex strength and wing lift, but also drag. The winglets generated a co-rotating vortex pair but kept the vortex strength mostly intact. Lift based on the total vortex circulation underestimated the experimental values by 1.5-11.3%, suggesting that the RDW vortex strength can represent majority of the actual lift. Lastly, induced drag computed using the vorticity flow field constituted 17.6-27.5% of the total drag.La technologie de l'aile delta inversée, autrefois été conçue par l'allemand Alexander Lippisch, est utilisée de nos jours par certains fabricants pour la conception d'une nouvelle génération de véhicules à effet de sol. Malgré le regain en popularité de ce moyen de transport économique et écologique, peu d'articles scientifiques sont actuellement disponibles. Cette thèse, destinée à l'étude des tourbillons générées par différentes configurations d'aile delta inversée (l'angle de flèche = 65˚) dans un écoulement libre, permettra d'améliorer les connaissances sur ce type d'aile et d'établir une référence pour des futures études en effet de sol. Des mesures d'écoulement de la traînée à proximité de l'aile ont été obtenues en utilisant une sonde de pression à sept trous, à des vitesses subsoniques et un nombre de Reynolds fixé à 3.3x10^5, plus particulièrement sur l'évolution et les caractéristiques des tourbillons en bout d'aile à un angle d'attaque sélectionné de 16˚. Les différents modèles d'ailes ont été configurés avec le recadrage d'apex traînant, le dièdre négatif, et des winglets, séparément et ensemble. Des bandes latérales, communément appelé «Gurney Flap», ont également été utilisées en tant que dispositif passif d'augmentation de portance. Les mesures de portance et de traînée ont été obtenues pour supporter les mesures d'écoulement. Le recadrage d'apex traînant a eu un impact négligeable sur la vorticité mais important sur les coefficients aérodynamiques de l'aile. Par ailleurs, la modification du dièdre négatif, en anglais «Anhedral angle», a engendrée des vitesses tangentielles plus grandes et une traînée minimisée. Les bandes latérales ont augmenté la force du tourbillon, la portance et la traînée des différentes configurations. Les winglets ont générés une paire de tourbillons co-rotatifs et une circulation inchangée. La portance, calculée théoriquement à l'aide de la circulation du tourbillon, a été sous-estimé analytiquement par rapport aux valeurs expérimentales de 1.5 à 11.3%. Cela suggère que la force du tourbillon d'une aile delta inversée peut représenter la majorité de la portance réelle. Pour conclure, à partir des mesures de vorticité, la traînée induite a été calculée et estimée à environ 17.6 à 27.5% de la traînée totale
The proliferation of corruption in sanctions regimes: The case of Iran
No full textIn international law, policymakers have replaced military interventions with economic sanctions over recent decades. However, the imposition of sanctions has its own costs and unintended results, including humanitarian issues in sanctioned countries and economic costs for sanctioning states. This proposed study concentrates on another undesirable outcome of sanctions: it argues that economic sanctions increase the level of corruption in sanctioned countries and other countries.The first chapter begins with a conceptual background and briefly reviews economic sanctions and corruption debates in the law and other fields. The second chapter uses a case study of Iran to obtain a better understanding between the relationship of economic sanctions and corruption. This study concludes the imposition of economic sanctions affects countries with specific consequences, leading to a rise in the level of corruption in sanctioned and third countries. It further proposes that countries that have undergone economic sanctions appear to deal with the issue of corruption even after sanctions are lifted. Finally, this study raises implications that could be useful for policymakers to choose the right combination of foreign policy tools for future cases of economic sanctions.En droit international, les décideurs ont remplacé les interventions militaires par des sanctions économiques au cours des dernières décennies. Cependant, l'imposition de sanctions a ses propres coûts et des résultats imprévus, y compris des problèmes humanitaires dans les pays sanctionnés et des coûts économiques pour les États qui les sanctionnent. Cette étude proposée se concentre sur un autre résultat indésirable des sanctions: elle fait valoir que les sanctions économiques augmentent le niveau de corruption dans les pays sanctionnés et dans d'autres pays.Le premier chapitre commence par un contexte conceptuel et passe brièvement en revue les sanctions économiques et les débats sur la corruption dans le droit et dans d'autres domaines. Le deuxième chapitre utilise une étude de cas sur l'Iran pour mieux comprendre la relation entre les sanctions économiques et la corruption. Cette étude conclut que l'imposition de sanctions économiques affecte les pays ayant des conséquences spécifiques, entraînant une augmentation du niveau de corruption dans les pays sanctionnés et les pays tiers. Il propose en outre que les pays qui ont été soumis à des sanctions économiques semblent confrontés au problème de la corruption même après la levée des sanctions. Enfin, cette étude soulève des implications qui pourraient être utiles aux décideurs politiques pour choisir la bonne combinaison d'instruments de politique étrangère pour les futurs cas de sanctions économiques
Going Public: Debating Matters of Concern as an Imperative for Management Scholars
No full textReview essay of: The Green and the Black: The Complete Story of the Shale Revolution, the Fight Over Fracking, and the Future of Energy, by Gary Sernovitz. New York: St. Martin’s Press, 2016; and Under the Surface: Fracking, Fortune, and the Fate of the Marcellus Shale, by Tom Wilber. Ithaca: Cornell University Press, 2015 (updated edition)
Towards practical software stack decoding of polar codes
No full textError correcting codes are essential in realizing reliable communication over noisy channels. Polar codes are a recent class of linear block error correcting codes, and are the first of their kind to have an explicit construction and asymptotically achieve the symmetric channel capacity over binary-input discrete memoryless channels. They have recently been adopted into the 5G standard in the eMBB control channel. The successive cancellation list decoding algorithm yields near-optimal decoding performance at the cost of high implementation complexity. The successive cancellation stack algorithm has been shown to provide similar decoding performance at a much lower computational complexity, but suffers from a large memory requirement that scales quadratically with the code length, rendering it impractical in most applications. This thesis presents several approaches to increase the practicality of the successive cancellation stack decoding algorithm in software implementations. First, multiple copies of decoder memory are replaced with a single memory, and the stack sorting step is replaced by a linear search. While this comes at the cost of an increase in computational complexity, results show that the large memory requirement and sorting are amongst primary culprits in the mediocre throughput performance of the software stack algorithm. Simulations run on a modern CPU clocked at 3.2 GHz show the throughput increase from 14 Kbps to 6.3 Mbps for a polar code of length 1024. This idea is then extended to allow for a tunable number of decoder memories instantiated, mitigating the increase in computational complexity while providing modest increase in throughput. Third, an early termination criterion is investigated that is shown to reduce the number of bit estimates by up to 58%. Finally, the benefits of the fast simplified successive cancellation list decoder are extended to the stack algorithm, resulting in the first reported implementation of a fast simplified successive cancellation stack decoder that reports a throughput of up to 20.44 Mbps.Les codes correcteurs d'erreurs sont essentiels à la réalisation d'une communication fiable sur des canaux bruyants. Les codes polaires sont une classe récente de codes correcteurs d'erreurs en blocs linéaires, et sont les premiers à avoir une construction explicite et à atteindre asymptotiquement la capacité symétrique des canaux par rapport aux canaux d'entrée binaires sans mémoire discrète. Ils ont été récemment adoptés dans la norme 5G pour le canal de contrôle eMBB.L'algorithme de décodage à annulations successives par liste permet d'atteindre des performances de décodage presque optimales au prix d'une grande complexité d'implémentation. Il a été démontré que l'algorithme à annulations successives par pile fournit des performances de décodage similaires tout en ayant une complexité calculatoire beaucoup plus faible. Cependant, il requiert un important besoin de mémorisation qui évolue quadratiquement avec la longueur du code, ce qui le rend peu pratique. Cette thèse présente plusieurs approches pour augmenter l'aspect pratique de l'algorithme de décodage à annulations successives dans les implémentations logicielles. Tout d'abord, les copies multiples de la mémoire du décodeur sont remplacées par une seule mémoire, et l'étape de tri de la pile est remplacée par une recherche linéaire. Bien que cela se fasse au prix d'une complexité informatique accrue, les résultats montrent que les besoins importants en mémoire et en tri figurent parmi les principaux responsables des performances médiocres en termes de débit de l'algorithme de pile logicielle. Les simulations effectuées sur un CPU moderne cadencé à une fréquence de 3,2 GHz montrent une augmentation du débit de 14 Kbps à 6,3 Mbps pour un code polaire de longueur 1024. Cette idée est ensuite étendue pour permettre un nombre accordable de mémoires de décodeur instanciées, atténuant l'augmentation de la complexité de calcul tout en fournissant une augmentation modeste du débit. Troisièmement, un critère de fin prématurée est examiné et il est démontré qu'il réduit le nombre de bits estimés jusqu'à 58%. Enfin, les avantages du décodeur de listes d'annulation successives simplifiées et rapides sont étendus à l'algorithme de pile, ce qui se traduit par la première implémentation d'un décodeur de pile d'annulation successives simplifiées et rapides qui rapporte un débit de 20.44 Mbps
Biocatalytic Acylation of Carbohydrates to Produce Feruloylated Oligosaccharides and Carbohydrate Fatty Acid Esters as Potential Functional Ingredients: Novel Approaches for Efficient Enzymatic Synthesis by Carboxylic
No full textAcylation of mono- and oligosaccharides catalyzed by carboxylic ester hydrolases in non-conventional media was explored to synthesize compounds with potential bioactive properties. Multienzymatic Depol 740L from Humicola insolens and a pure feruloyl esterase (FAE) preparation from the same source were evaluated for their specificity and activity using synthetic and isolated feruloylated saccharides from wheat bran and sugar beet, with the FAE preparation showing higher activity and broader specificity among the substrates tested. It was then selected to evaluate the feruloylation of xylobiose, raffinose and xylo-oligosaccharides in 6 different surfactantless microemulsions as reaction media. The microemulsion composed by n-hexane/2-butanone/water (51:46:3, v/v/v) showed consistently higher bioconversions with all the acyl acceptors evaluated. MS analysis revealed simple and multiple feruloylation of the glycoside substrates. Heterofunctional supports bearing metal-chelate and epoxy groups achieved highest FAE immobilization yield and highest activity per gram of support. More specifically, FAE immobilized onto a porous metal-chelate-epoxy support modified retained 35% of the feruloylation capacity of the free FAE when xylobiose was present as the acyl acceptor. Optimization of the FAE immobilization onto mesoporous metal-chelate-epoxy supports by response surface methodology (RSM) was performed, where optimal immobilization time (27.7 h), pH of the immobilization buffer (5.0) and interaction between the ratio of enzyme to immobilization support (22.75 mg/g) with the immobilization buffer molarity (0.86 mol/L) were determined. Enzymatic activity yield and retention of specific activity yield were increased by 33% and 47%, respectively, when compared to unoptimized conditions. Enzyme thermostability of the immobilized FAE was enhanced following a post-immobilization incubation at pH 10.0, while an increase of support pore size improved hydrolytic activity and esterifying efficiency of the immobilized biocatalyst. It was determined that optimally immobilized and stabilized FAE retained up to 92.9% of the feruloylation activity of the free enzyme. Carbohydrate fatty acid ester synthesis reactions were performed in a mixture of lauric acid/tert-butanol (90/10; v/v) at 55 °C using Novozym® 435 as the biocatalyst, where bioconversion yield and productivity of 19.7% and 9.45 µmol/L min, respectively, were obtained with a ball-milled fructose concentration of 0.2 mol/L. An increase in reaction media fatty acid content adversely affected esterification. The enhancement of polar substrate solubility and an increase in acylation reaction productivity were significant benefits of the combined low-solvent and mechanical milling of reaction substrates for lipase-catalyzed esterification approach.The immobilized lipase-catalyzed esterification of myristic acid with fructose and fructooligosaccharides in low solvent reaction media (10%, v/v) was also studied. The acyl acceptor chain length was determined to be inversely proportional to the reaction yield. A 1:1 ratio of oleic to lauric/myristic acid in the reaction decreased the viscosity and the melting point of the media but also decreased the esterification yield by half. Maximum fructose myristate yield (22%) was obtained using 0.2 mol/L of fructose and 5% (w/v) of Lipozyme® RM IM in a reaction media composed of 10% tert-butanol, 10% oleic acid, and 80 % myristic acid, using RSM based on a 5-level and 3-factor central composite design. Without addition of oleic acid, maximum yield (25.5%) was obtained with 0.2 mol/L of fructose and 6% (w/v) of enzyme. At these latter conditions, 6 consecutive reactions were catalyzed before a reduction in synthetic activity was observed. ESI-MS analysis confirmed the production of mono- and diesters, and the selectivity of this enzyme for saturated fatty acids over unsaturated fatty acids.L'acylation de mono- et oligosaccharides catalysée par des hydrolases d'esters carboxyliques dans des milieux non conventionnels a été explorée, et ce dans le but de synthétiser des composés ayant de potentielles propriétés bioactives complémentaires. Deux préparations de FAE (EC 3.1.1.73) de Humicola insolens ont été évaluées pour leur spécificité vis-à-vis le substrat et leur activité enzymatique, en utilisant des saccharides feruloylés soit synthétiques soit isolés à partir de son de blé et de betterave sucrière, l'un d'entre eux présentant une activité plus élevée et une spécificité plus large parmi les substrats testés. Cet enzyme a ensuite été sélectionné pour évaluer la feruloylation du xylobiose, du raffinose et de xylo-oligosaccharides (XOS) dans six systèmes de microémulsions sans tensioactif, comme milieux réactionnels. La bioconversion la plus élevée (57%) avec l'enzyme libre a été obtenue dans le cas du xylobiose dans la microémulsion composée de n-hexane / 1,4-dioxane / eau (51: 46: 3, v / v / v), ce système générant des résultats supérieurs pour tous les acyl-accepteurs évalués. L'estérification de FAE a été confirmée par spectrométrie de masse révélant une feruloylation simple et multiple du substrat glycosidique. Les supports mésoporeux hétérofonctionnels portant des groupements métal-chélaté et époxy ont donné à la fois le rendement d'immobilisation FAE le plus élevé et l'activité FAE la plus élevée, et ce par gramme de support. L'optimisation de l'immobilisation de FAE sur des supports époxydes mésoporeux métal-chélaté a été réalisée via la méthodologie RSM, permettant de déterminer le temps d'immobilisation optimal (27,7 h), le pH du tampon d'immobilisation (5.0) et interaction entre l'enzyme et le support d'immobilisation (22,75 mg) / g) ainsi que la molarité du tampon d'immobilisation (0,86 mol / L). Le rendement d'activité enzymatique et la rétention du rendement d'activité spécifique ont été augmentés de 33% et 47% respectivement par rapport aux conditions non optimisées. La thermo stabilité enzymatique du FAE immobilisé a été augmentée après incubation post-immobilisation à pH 10,0, tandis qu'une augmentation de la taille des pores de support a amélioré l'activité hydrolytique et l'efficacité d'estérification du biocatalyseur immobilisé. Il a été déterminé que l'époxy-FAE macroporeux immobilisé et stabilisé de manière optimale conservait jusqu'à 92,9% de l'activité de féruloylation de l'enzyme libre. Des réactions de synthèse d'esters acides gras / saccharides ont été effectuées dans un mélange acide laurique / tert-butanol (90/10; v / v) à 55 ° C en utilisant Novozym® 435 comme biocatalyseur, avec un rendement de bioconversion et une productivité de 19,7% et 9,45 μmol. / L min, respectivement, avec une concentration en fructose (broyé par boulets) de 0,2 mol / L. Une augmentation de la teneur en acides gras du milieu réactionnel a eu un effet négatif sur l'estérification. L'estérification de l'acide myristique catalysée par une lipase immobilisée avec substrats fructose et fructo-oligosaccharides dans des milieux réactionnels à faible teneur en solvant (10%, v / v) a également été étudiée. On a déterminé que la longueur de la chaîne d'accepteur d'acyle était inversement proportionnelle au rendement de la réaction. Un rapport 1: 1 entre acide oléique et acide laurique / myristique dans la réaction diminuait la viscosité et le point de fusion des milieux, mais diminuait également de moitié le rendement d'estérification. Le rendement maximal en myristate de fructose (22%) a été obtenu en utilisant 0,2 mol / L de fructose et 5% (p / v) de Lipozyme® RM IM dans un milieu réactionnel composé de 10% tert-butanol, 10% acide oléique et 80% acide myristique, en utilisant la méthodologie RSM basée sur un modèle composite central à 5 niveaux et 3 facteurs. Sans addition d'acide oléique, le rendement maximal (25,5%) a été obtenu avec 0,2 mol / L de fructose et 6% (p/v) d'enzyme