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Rapid Thermal Nitridation Process of Sol-Gel Titanium Oxide and Zirconium Other Oxides
Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR NITRURATION (Procédé de fabrication de nitrures métalliques micro-nanostructurés), financé par l’Agence Nationale de la Recherche. L’objectif est de développer et d’optimiser un procédé de micro-nanostructuration de nitrures métalliques à partir de la nitruration de sol-gels d’oxydes métalliques micro- nanostructurés (TiO2, ZrO2).Les nitrures métalliques, comme le TiN et le ZrN, sont des matériaux prometteurs pour la plasmonique et les métasurfaces grâce à leur faible résistivité, leur réflectance élevée dans le visible et le proche infrarouge, leur résistance à la corrosion, leur inertie chimique et leur grande dureté. Cependant, ces propriétés rendent leur structuration aux échelles nano et micrométrique difficile. Pour répondre à cette problématique, le laboratoire Hubert Curien a récemment mis au point une méthode innovante de micro-nanostructuration basée sur un procédé sol-gel. L’objectif de cette thèse est d’optimiser ce procédé pour élaborer des revêtements micro-nanostructurés destinés à des applications plasmoniques et l’étendre à d’autres oxydes métalliques.Ce manuscrit présente tout d’abord un état de l’art des propriétés du TiN et du ZrN ainsi que les méthodes d’élaboration associées. Une attention particulière est portée sur les mécanismes de nitruration du TiO2. La méthode de nitruration par recuit thermique rapide (RTA) développé au laboratoire est aussi présentée. Le deuxième chapitre traite de l’influence de l’état initial des films (état cristallin et technique de dépôt) ainsi que des paramètres du RTA (puissance de lampes, durée...) sur la nitruration des films de TiO2. L’effet de l’empilement des couches nitrurées est aussi abordé. Cette étude permet de déterminer les conditions optimales du RTA pour améliorer les propriétés plasmoniques tout en réduisant le temps de traitement.Le troisième chapitre étant ce procédé de structuration et nitruration de sol-gel à l’oxyde de zirconium (ZrO2) et à des sol-gels hybrides ZrO2/TiO2. Les propriétés optiques, plasmoniques et électriques des films obtenus sont analysés et comparés à la littérature. Enfin, une conclusion relate les différentes avancées obtenues et présente les perspectives de ces travaux.This thesis is part of the ANR NITRURATION project (Manufacturing Process for Micro-Nanostructured Metal Nitrides), funded by the French National Research Agency. The goal is to develop and optimize a micro-nanostructuring process for metal nitrides based on the nitridation of micro-nanostructured metal oxide sol-gels (TiO₂, ZrO₂).Metal nitrides, such as TiN and ZrN, are promising materials for plasmonics and metasurfaces due to their low resistivity, high reflectance in the visible and near-infrared regions, corrosion resistance, chemical inertness, and exceptional hardness. However, these properties make their structuring at nano- and micrometer scales challenging. To address this issue, the Hubert Curien Laboratory recently developed an innovative micro-nanostructuring method based on a sol-gel process. The objective of this thesis is to optimize this process to produce micro-nanostructured coatings for plasmonic applications and extend it to other metal oxides.This manuscript first presents a state-of-the-art review of the properties of TiN and ZrN and the associated fabrication methods. Particular attention is given to the nitridation mechanisms of TiO₂. The rapid thermal annealing (RTA) nitridation method developed at the laboratory is also described.The second chapter discusses the influence of the initial state of the films (crystalline state and deposition technique) and the RTA parameters (lamp power, duration, etc.) on the nitridation of TiO₂ films. The impact of multilayer nitrided stacks is also addressed. This study identifies the optimal RTA conditions to enhance plasmonic properties while reducing processing time.The third chapter extends this sol-gel structuring and nitridation process to zirconium oxide (ZrO₂) and hybrid ZrO₂/TiO₂ sol-gels. The optical, plasmonic, and electrical properties of the resulting films are analyzed and compared with the literature. Finally, a conclusion summarizes the advancements achieved and outlines the perspectives of this research
Valorization of olive leaf extracts : Effects on the physico-chemical, microbiological and rheological properties of yoghurts and cheeses
Cette étude avait pour objectif de travailler sur une nouvelle voie de valorisation des feuilles d'olivier afin de diminuer leur impact environnemental. Pour cela nous avons exploré la faisabilité de valoriser les extraits des feuilles d'oliviers (OLE), connus pour leur richesse en composés phénoliques, en les incorporant dans deux produits laitiers, le yaourt et le fromage. L'objectif était d'améliorer leurs propriétés antioxydantes et microbiologiques tout en évaluant leurs effets sur les caractéristiques texturales et physicochimiques de ces produitsLa première partie de l'étude s'est concentrée sur l'extraction, l'encapsulation et la caractérisation de l'OLE. L'analyse chimique réalisée par spectrométrie de masse (ESI-QTOF-MS) a permis d'identifier 22 composés phénoliques, dont l'oléuropéine, avec une teneur totale en phénols de 395,45 mg GAE/g. L'extrait a montré une forte activité antioxydante et une activité antibactérienne significative. Pour renforcer sa stabilité, l'OLE a été encapsulé, après séchage par atomisation, en utilisant de la maltodextrine et du caséinate de sodium. L'efficacité de l'encapsulation, d'une valeur de 71,92 %, a permis d'améliorer la stabilité des composants de l'extraits, notamment l'oléuropéine. La concentration de ce composé est passée d'une valeur de 16,58 mg/g (extrait brut) à 29,69 mg/g (extrait encapsulé). Les analyses FTIR et C13-NMR ont permis de conforter la stabilité chimique de l'extrait encapsulé.Dans la deuxième partie du projet nous avons étudié l'effet de l'incorporation de différentes concentrations de l'OLE dans les yaourts et le fromage.Pour les yaourts, fabriqués à partir de laits de vache, brebis et chèvre, l'incorporation d'OLE (0 ; 0,5 ; 1 ; 1,5 ; 2 %) a permis d'améliorer la teneur en composés phénoliques, l'activité antioxydante et la capacité de rétention d'eau. Les yaourts au lait de chèvre ont présenté les effets les plus marqués, avec une augmentation significative de l'activité antioxydante (tests DPPH et ABTS) et une amélioration de la texture, notamment la cohésion et la dureté. L'OLE a également influencé la couleur des yaourts, en leur apportant des nuances plus sombres en raison de la teinte de l'extrait.Pour le fromage, l'ajout d'OLE (0 ; 1 ; 2 ; 3 %) a entraîné une augmentation de l'activité antioxydante, en inhibant les radicaux libres grâce aux polyphénols comme l'oléuropéine, et une réduction de la croissance des micro-organismes pathogènes. Cependant, des concentrations élevées d'OLE ont eu un impact légèrement négatif sur les bactéries lactiques bénéfiques. Concernant la texture, l'OLE a renforcé la dureté et la cohésion du fromage. Par ailleurs, en raison de la teinte de l'extrait, il a également influencé la couleur du fromage, en lui conférant des nuances plus sombres et moins éclatantes.Une comparaison entre l'OLE et son extrait encapsulé (E-OLE) a montré que l'encapsulation apportait des avantages significatifs. L'E-OLE a prolongé l'activité antioxydante et antimicrobienne, tout en maintenant des niveaux élevés de composés phénoliques totaux jusqu'à la fin du stockage. Il a également eu un impact favorable sur la texture du fromage, en augmentant sa dureté et sa cohésion tout en réduisant les pertes lipidiques, grâce à une meilleure protection des polyphénols encapsulés contre les interactions négatives avec les graisses.The aim of this study was to investigate a new way of adding value to olive leaves in order to reduce their environmental impact. We explored the feasibility of adding value to olive leaf extracts (OLE), known for their high phenolic compound content, by incorporating them into two dairy products, yoghurt, and cheese. The aim was to improve their antioxidant and microbiological properties while evaluating their effects on the textural and physicochemical characteristics of these products. The first part of the study focused on the extraction, encapsulation and characterization of OLE. Chemical analysis by mass spectrometry (ESI-QTOF-MS) identified 22 phenolic compounds, including oleuropein, with a total phenol content of 395.45 mg GAE/g. The extract showed strong antioxidant activity and significant antibacterial activity. To enhance its stability, OLE was encapsulated, after spray-drying, using maltodextrin and sodium caseinate. The encapsulation efficiency of 71.92% improved the stability of the extract's components, notably oleuropein. The concentration of this compound increased from 16.58 mg/g (crude extract) to 29.69 mg/g (encapsulated extract). FTIR and C13-NMR analyses confirmed the chemical stability of the encapsulated extract.In the second part of the project, we studied the effect of incorporating different concentrations of OLE in yoghurts and cheese.For yoghurts, made from cow's, ewe's and goat's milk, incorporation of OLE (0; 0.5; 1; 1.5; 2%) improved phenolic compound content, antioxidant activity and water retention capacity. Goat's milk yoghurts showed the strongest effects, with a significant increase in antioxidant activity (DPPH and ABTS tests) and improved texture, notably cohesion and hardness. OLE also influenced the color of yoghurts, giving them darker shades due to the tint of the extract.For cheese, the addition of OLE (0; 1; 2; 3%) led to an increase in antioxidant activity, inhibiting free radicals thanks to polyphenols such as oleuropein, and a reduction in the growth of pathogenic micro-organisms. However, high concentrations of OLE had a slightly negative impact on beneficial lactic acid bacteria. In terms of texture, OLE enhanced the hardness and cohesion of the cheese. Moreover, because of the extract's hue, it also influenced the color of the cheese, giving it darker, less vivid shades.A comparison between OLE and its encapsulated extract (E-OLE) showed that encapsulation brought significant benefits. E-OLE prolonged antioxidant and antimicrobial activity, while maintaining high levels of total phenolic compounds until the end of storage. It also had a favorable impact on cheese texture, increasing hardness and cohesion while reducing lipid losses, thanks to better protection of encapsulated polyphenols against negative interactions with fats
Efficient and succinct zero-knowledge proofs in the CL encryption framework and applications
Le schéma de chiffrement CL est un système de chiffrement à clé publique linéairement homomorphe, proposé en 2015 par Castagnos et Laguillaumie. Il repose sur l’utilisation de groupes de classes de corps quadratiques imaginaires. Ces groupes finis ont la particularité d’être considérés d’ordre inconnu, c’est-à-dire que l’ordre d’un tel groupe est difficile à déterminer de manière algorithmique. Cet ordre inconnu est un atout précieux pour les applications cryptographiques, et est central dans la construction du chiffrement CL. Cependant, il est aussi à l’origine d’importantes difficultés techniques liées à la manipulation de chiffrés CL. Dans ce contexte, la construction d’arguments, et à fortiori d’arguments de connaissance, à divulgation nulle de connaissance est particulièrement exigeante, et constitue un défi majeur à relever. En effet, les techniques classiques permettant d’améliorer l’efficacité des preuves dans le cas d’un groupe d’ordre premier, et en particulier celles liées à la robustesse, s’adaptent mal au cas de l’ordre inconnu. Les arguments de connaissance existants sont donc souvent peu efficaces, avec des coûts de communication et de calcul élevés. Dans cette thèse, nous concevons de nouveaux protocoles à divulgation nulle de connaissance spécifiquement adaptés au cadre du chiffrement CL, afin d’obtenir des preuves plus courtes et efficaces que les protocoles existants. Nos protocoles reposent sur deux outils principaux : le premier est l’hypothèse C-rough, introduite par Braun, Damgard et Orlandi en 2023. Cette hypothèse algorithmique spécifique au cadre de CL stipule qu’il est difficile de décider si l’ordre d’un groupe de classes engendré par l’algorithme d’initialisation de CL possède des facteurs premiers plus petit qu’un seuil C. Le second est un concept novateur appelé extractabilité partielle, qui correspond à une notion affaiblie de robustesse de la connaissance. Cette notion est particulièrement adaptée au cadre de CL, car elle permet de traiter séparément les textes clairs et les aléas apparaissant dans les chiffrés CL. En particulier, elle permet d’exploiter les techniques du cas de l’ordre premier pour obtenir de l’information sur les textes clairs – définis modulo un nombre premier connu – même si les aléas sont définis modulo un entier composé et, surtout, inconnu. Grâce à ces deux outils, nous construisons des protocoles à divulgation nulle de connaissance permettant de prouver, d’une part, des énoncés classiques, comme le fait qu’un chiffré CL est bien formé, et d’autre part, des énoncés plus spécifiques, tels que le mélange aléatoire de chiffrés. Les preuves à divulgation nulle de connaissance sont essentielles à la sécurité des protocoles de calcul multipartite, en particulier face à des adversaires malveillants, car elles permettent de garantir que les participants se comportent conformément au protocole. Ainsi, disposer de preuves efficaces pour le chiffrement CL représente une étape fondamentale dans la construction de protocoles de calcul distribué pratiques et sûrs utilisant CL. En application de nos techniques, nous présentons un protocole, sûr en présence d’un adversaire malveillant, qui réalise la fonctionnalité “PSI-sum” – une variante de l’intersection privée d’ensembles. Cet exemple pratique met en évidence l’intérêt du chiffrement CL comme bloc de base pour réaliser des fonctionnalités avancées de calcul multipartite.The CL encryption scheme is a linearly homomorphic public-key encryption system proposed in 2015 by Castagnos and Laguillaumie. It is built upon class groups of imaginary quadratic fields. These groups are well-studied and known to be finite, but their exact order is computationally hard to determine. This intractability is a valuable feature for cryptographic applications, and is central to the construction of the CL cryptosystem. However, it also introduces significant technical challenges in manipulating CL ciphertexts. One key difficulty lies in designing zero-knowledge arguments, and even more so, arguments of knowledge in groups of unknown order. Traditional techniques from the prime-order setting, particularly regarding knowledge soundness, cannot be easily adaptable, which often leads to inefficient protocols with high computational and communication overheads. In this thesis, we develop new zero-knowledge protocols tailored to the CL framework, with the goal of improving efficiency and shortening transcripts with respect to existing protocols. The proposed protocols leverage two main tools. The first is the C-rough assumption, introduced by Braun, Damg˚ard and Orlandi in 2023. This assumption, specific to the CL setting, states that determining whether the order of a class group generated by the CL setup algorithm has prime factors below a threshold C is computationally hard. The second is a novel concept called partial extractability, that can be seen as a relaxed form of knowledge soundness. This notion is particularly well-suited to the CL context, as it allows to treat plaintexts and randomnesses somewhat separately in the arguments. In particular, this allows to exploit techniques from the prime order setting to retrieve information about plaintexts, even though the randomness is defined modulo a composite and, above all, unknown. Using these tools, we construct protocols to prove both classical statements, such as the well-formedness of a ciphertext, and more advanced ones, such as the correctness of a shuffle of ciphertexts. Zero-knowledge proofs are crucial for securing multiparty computation protocols against malicious adversaries, as they help ensuring that participants behave honestly with respect to the protocol. Improving the efficiency of such proofs in the CL framework is therefore a foundational step toward building secure and practical multiparty computation based on CL encryption. As an application of our techniques, we present a protocol that securely realizes the private set intersection-sum functionality in the presence of a malicious adversary, illustrating the interest of CL encryption as a building block to achieve advanced MPC functionalities
Fabrication additive open source pour le recyclage bi-matériaux de plastiques en circuit-court
Cette thèse explore le potentiel du recyclage distribué par fabrication additive (DRAM) pour recycler localement les déchets plastiques post-consommation via l'impression 3D à grande échelle. L'étude se concentre spécifiquement sur le recyclage et l'impression directe de polymères mixtes et immiscibles, en intégrant des compatibilisants pour améliorer leur interaction. Comme étude de cas, la thèse examine les bouteilles plastiques post-consommation, composées de polyéthylène téréphtalate (PET) et de polyéthylène haute densité (HDPE), couramment utilisés respectivement dans le corps et les bouchons de ces bouteilles. Cette recherche présente trois contributions principales : 1. Étude de cas en France. Cette étude a démontré la faisabilité d'imprimer directement, sans tri préalable, des déchets de bouteilles PET/HDPE via la technologie Fused Granular Fabrication (FGF). Malgré des défis tels que la délamination et le gauchissement, une chaise fonctionnelle pour enfant a été imprimée, confirmant le potentiel du DRAM tout en soulignant certaines limites de performance. 2. Évaluation des compatibilisants. Cette étude a évalué trois compatibilisants à base de SEBS dans des mélanges rPET/rHDPE (90/10), en utilisant à la fois l’extrusion-injection et la FGF. Bien que les liaisons chimiques aient amélioré la ductilité et les propriétés interfaciales, les pièces imprimées ont montré des performances mécaniques inférieures, en raison d'une mauvaise adhésion entre les couches et d’un mélange peu homogène. 3. Réplication en Amérique du Nord. Cette étude a évalué la reproductibilité et la faisabilité économique du modèle DRAM en utilisant des matières premières locales. Les résultats ont montré une meilleure performance avec des granulés commerciaux qu’avec des flocons recyclés, en raison de problèmes de flux et de régularité. Bien que les compatibilisants aient amélioré la ductilité, des limites subsistent, notamment dues à l'efficacité réduite de mélange avec l'extrusion monovis. Cette recherche confirme la viabilité du DRAM pour recycler des plastiques post-consommation mixtes sans tri préalable, en s'appuyant sur des compatibilisants pour améliorer les performances des matériaux. La FGF apparaît comme une méthode prometteuse de recyclage décentralisé, mais nécessite encore des améliorations technologiques et une optimisation des procédés. Les recherches futures devraient porter sur l’amélioration des propriétés mécaniques, l’exploration de nouveaux compatibilisants, l’évaluation de la recyclabilité sur plusieurs cycles, et l’analyse de la viabilité économique du déploiement du DRAM pour la gestion locale des déchets.This thesis explores the potential of Distributed Recycling Additive Manufacturing (DRAM) to locally recycle post-consumer plastic waste through large-scale 3D printing. The research specifically focuses on evaluating the recycling and direct printing of mixed, immiscible polymers by incorporating compatibilizers to enhance their interaction. As a case study, the thesis examines post-consumer plastic bottles, composed of polyethylene terephthalate (PET) and high-density polyethylene (HDPE), which are commonly used in the bodies and caps of such bottles. This research presented three main contributions: 1. A case of study in FranceThis study, demonstrated the feasibility of directly printing unsorted PET/HDPE bottle waste via fused granular fabrication (FGF). Despite challenges (e.g., delamination, warping), a functional child’s chair was printed, confirming DRAM’s potential while noting performance limitations. 2. Compatibilizer EvaluationThis study, assesed three SEBS-based compatibilizers in rPET/rHDPE blends (90/10) using both extrusion-injection and FGF. While chemical bonding improved ductility and interfacial properties, printed parts showed inferior mechanical performance due to poor layer adhesion and homogenization. 3. Replication in North AmericaThis study, Assessed reproducibility and economic feasibility of DRAM using local feedstocks. Results showed better performance with commercial pellets over recycled flakes due to flow and consistency issues. Although compatibilizers improved ductility, limitations remained due to low mixing efficiency in single-screw extrusion. This research confirms the viability of DRAM using mixed post-consumer plastics without prior sorting by leveraging compatibilizers to enhance material performance. FGF shows promise as a decentralized recycling method, but further technological development and optimization are needed. Future research should focus on improving mechanical properties, exploring additional compatibilizers, assessing recyclability across multiple cycles, and evaluating the economic viability of scaling DRAM for localized waste management solutions
Etude des propriétés des méthodes de mapping de lectures longues virales
L'émergence des technologies de séquençage de troisième génération, en particulier les lectures longues (long reads) produites par Oxford Nanopore Technologies et Pacific Biosciences, a profondément modifié les stratégies d'alignement des séquences en bioinformatique. Initialement conçus pour traiter des lectures courtes, les algorithmes de mapping ont dû évoluer afin de prendre en compte les caractéristiques propres aux long reads, notamment un taux d'erreur plus élevé, la fréquence accrue d'insertions et de délétions, ainsi que des volumes de données considérables.Cette thèse propose une étude approfondie des différentes stratégies algorithmiques mises en œuvre dans les outils de mapping pour long reads. Après une présentation des fondements théoriques du mapping, nous analysons les compromis nécessaires à une gestion efficace de ces lectures complexes, tant du point de vue de la performance que de la précision des alignements.Dans ce contexte, les virus constituent un cas d'étude particulièrement pertinent. En effet, leurs caractéristiques biologiques spécifiques associées à la présence fréquente de matériel génétique viral mélangé à celui de l'hôte, soulèvent des défis méthodologiques majeurs. Cette thèse s'intéresse aux implications de ces spécificités virales sur la conception, l'évaluation et l'utilisation des outils de mapping adaptés aux lectures longues.Une attention particulière est portée à la comparaison et à l'évaluation (benchmarking) d'outils de mapping sur des jeux de données viraux, simulés et réels. Nous examinons leur robustesse, leur sensibilité, ainsi que leur impact sur des analyses bioinformatiques en aval, telles que l'appel de variants (variant calling). En complément, nous proposons une nouvelle méthodologie pour améliorer la détection de structures transcriptionnelles virales complexes, notamment les ARN sous-génomiques (sgRNA) dans le cas du SARS-CoV-2, tout en mettant en lumière l'influence de certaines pratiques sur les résultats.The emergence of third-generation sequencing technologies, in particular the long reads produced by Oxford Nanopore Technologies and Pacific Biosciences, has profoundly changed sequence alignment strategies in bioinformatics. Initially designed to deal with short reads, mapping algorithms have had to evolve to take account of the specific characteristics of long reads, including a higher error rate, the increased frequency of insertions and deletions, and huge volumes of data.This thesis proposes a study of the different algorithmic strategies implemented in mapping tools for long reads. After a presentation of the theoretical foundations of mapping, we analyse the compromises required for efficient management of these complex reads, in terms of both performance and alignment accuracy.Viruses are a particularly relevant case study. Their specific biological properties, combined with the frequent presence of viral genetic material mixed with host genetic material, present significant methodological challenges. This thesis examines the implications of these viral specificities for the design, evaluation and use of mapping tools adapted to long reads.Particular attention is paid to the comparison and benchmarking of mapping tools on viral, simulated and real datasets. We evaluate their robustness and sensitivity, as well as their impact on downstream bioinformatics analyses such as variant calling. In addition, we propose a new methodology to improve the detection of complex viral transcription structures, in particular sub-genomic RNAs (sgRNAs) in the case of SARS-CoV-2, while highlighting the influence of certain practices on the results
Exploring epidemiogenetic links in complex diseases predominantly affecting young women to decipher their pathophysiological mechanisms
La dissection spontanée de l'artère coronaire (SCAD) et les fibromes utérins sont deux pathologies affectant le tissu musculaire lisse, dans les artères pour l'une et dans l'utérus pour l'autre. La première est une forme atypique d'infarctus du myocarde, dont près de 90% des patients sont des femmes d'âge moyen, avec peu ou pas de facteurs de risque cardiovasculaires classiques. La seconde, une forme bénigne de tumeur de l'utérus, affecte les femmes en âge de se reproduire. Ses facteurs de risque sont bien déterminés cliniquement mais les mécanismes sous-jacents nécessitent de plus larges investigations. L'objectif de cette thèse était donc d'investiguer les liens épidémio-génétiques entre ces deux maladies et leurs potentiels facteurs de risque, afin de mieux comprendre leurs mécanismes physiopathologiques. Pour cela, j'ai exploré les corrélations génétiques, à différentes échelles du génome, entre la SCAD et les fibromes utérins et leurs potentiels facteurs de risque. J'ai également investigué les relations de causalité afin d'identifier leurs facteurs de risque génétiques. Enfin, j'ai recherché les gènes et voies biologiques pertinents partagés entre les pathologies et leurs facteurs de risque, afin de mettre en évidence les mécanismes physiopathologiques communs. J'ai d'abord appliqué la corrélation génétique par la méthode LDSC entre les fibromes utérins et 18 traits et maladies cardio-métaboliques. J'ai identifié une corrélation génétique avec la pression artérielle (systolique et diastolique, rg=0.08, P=8.7×10⁻⁵ et rg=0.12, P=8.2×10⁻⁸, respectivement). J'ai également rapporté plusieurs corrélations en lien avec l'obésité centrale (indice de masse corporelle, triglycérides et globuline liant les hormones sexuelles, rg=0.11, P=4.1×10⁻⁴, rg=0.17, P=7.6×10⁻⁷ et rg=-0.16, P=3×10⁻⁴ respectivement). J'ai aussi rapporté pour la première fois une corrélation génétique entre les fibromes utérins et la migraine (rg=0.08, P=5.8×10⁻⁷). J'ai ensuite investigué les associations causales entre ces traits avec la randomisation Mendélienne (MR) et ai identifié l'indice de masse corporelle, les triglycérides et la globuline liant les hormones sexuelles comme facteurs de risque des fibromes utérins (βIMC=0.193, P=3.3×10⁻⁵, βTG=0.163, P=1.9×10⁻⁵ et βSHBG=0.005, P=2.5×10⁻³ respectivement). Dans un deuxième temps, j'ai appliqué la corrélation génétique et la MR entre la SCAD et 41 facteurs hématologiques et de la coagulation. Je n'ai identifié aucune corrélation génétique, ni aucune association causale entre la SCAD et les réticulocytes, les leucocytes ou les plaquettes. En revanche, mes résultats ont monté une association causale entre la SCAD et une diminution génétique des niveaux du facteur VIII de la coagulation (β=-0.26, P=2.9×10⁻³). Enfin, je me suis intéressée à la SCAD et à son association avec la concentration en hémoglobine. J'ai d'abord identifié une corrélation génétique (LDSC) entre ces deux traits (rg=0.11, P=1.8×10⁻⁵). J'ai ensuite déterminé, grâce à la MR, qu'une augmentation génétiquement déterminée de la concentration en hémoglobine augmentait également le risque de la SCAD (β=0.56, P=3.3×10⁻⁵), indépendamment de la pression artérielle. J'ai ainsi souhaité détailler cette association avec la corrélation génétique locale et ai identifié 230 régions du génome contribuant significativement à l'héritabilité de chacun des deux traits. Parmi ces régions, 5 d'entre elles contenaient deux signaux distincts, un pour chaque trait, en utilisant la méthode GWAS-PW. J'ai également effectué une analyse gene-based avec LDAK-GBAT révélant 6 gènes significativement associés avec les deux traits. En conclusion, mon travail de thèse a permis de mettre en place une stratégie robuste et fiable pour identifier des facteurs de risque à deux maladies à forte prévalence chez les femmes jeunes. De plus amples investigations, notamment fonctionnelles, seront nécessaires pour approfondir ces résultats statistiques.Spontaneous coronary artery dissection (SCAD) and uterine fibroids are two diseases affecting smooth muscle tissue, in the arteries in the case of SCAD and in the uterus in the case of uterine fibroids. The first is an atypical form of myocardial infarction, in which almost 90% of patients are middle-aged women with few or no traditional cardiovascular risk factors. The second, a benign form of uterine tumor, affects women of reproductive age. Its risk factors are well determined clinically, but the underlying mechanisms require further investigation. The aim of this PhD work was therefore to investigate the epidemiogenetic links between these two diseases and their potential risk factors, in order to gain a better understanding of their pathophysiological mechanisms. To do this, I explored the genetic correlations, at different genomic scales, between SCAD and uterine fibroids and their potential risk factors. I also investigated causal relationships in order to identify their genetic risk factors. Finally, I looked for relevant genes and biological pathways shared by the diseases and their risk factors, in order to identify common pathophysiological mechanisms. First, I applied the LDSC genetic correlation between uterine fibroids and 18 cardiometabolic traits and diseases. I identified a genetic correlation with blood pressure (systolic and diastolic, rg=0.08, P=8.7×10⁻⁵ and rg=0.12, P=8.2×10⁻⁸, respectively). I also reported several correlations with central obesity (body mass index, triglycerides and sex hormone binding globulin, rg=0.11, P=4.1×10⁻⁴, rg=0.17, P=7.6×10⁻⁷ and rg=-0.16, P=3×10⁻⁴ respectively). In addition, I reported for the first time a genetic correlation between uterine fibroids and migraine (rg=0.08, P=5.8×10⁻⁷). I then investigated the causal associations between these traits with Mendelian randomization (MR) and identified body mass index, triglycerides and sex hormone binding globulin as risk factors for uterine fibroids (βBMI=0.193, P=3.3×10⁻⁵, βTG=0.163, P=1.9×10⁻⁵ and βSHBG=0.005, P=2.5×10⁻³ respectively). Then, I applied genetic correlation and MR between SCAD and 41 hematological traits and coagulation factors. I found no genetic correlation or causal association between SCAD and reticulocytes, leukocytes or platelets. On the other hand, my results showed a causal association between SCAD and a genetic decrease in coagulation factor VIII levels (β=-0.26, P=2.9×10⁻³). Finally, I looked at SCAD and its association with hemoglobin concentration. Through LDSC approach, I first identified a genetic correlation between these two traits (rg=0.11, P=1.8×10⁻⁵). Moreover, I observed, using MR, that a genetically determined increase in hemoglobin concentration lead to an increased risk of SCAD (β=0.56, P=3.3×10⁻⁵), independent of blood pressure. Following up, I tried to dissect this association through local genetic correlation and identified 230 regions of the genome contributing significantly to the heritability of each of the two traits. Among these regions, 5 contained two distinct signals, one for each trait, using the GWAS-PW method. I also carried out a gene-based analysis, with LDAK-GBAT, revealing 6 genes significantly associated with both traits. In conclusion, my PhD work has enabled us to put in place a robust and reliable strategy for identifying risk factors for two diseases with a high prevalence in young women. Further investigations, particularly in functional biology, will be needed to confirm and expand on these statistical results
Territories of the visiting experience : discursive and interactional analysis of museum scenographies
Cette thèse propose d’analyser l’expérience de visite dans les expositions de musées à partir de la perspective de l’analyse du discours et des interactions. Elle s’attache à préciser son cadre de production aux échelles sociétale et institutionnelle et à caractériser la dynamique du cours d’action de la visite. À travers un cadre conceptuel articulant une approche diachronique du dispositif expographique (Pomian, 2020) à une approche écologique du discours (Paveau, 2013) que nous inscrivons dans le paradigme de complexité (Morin, 2014), nous mettons en lumière le caractère situé de l’expérience de visite. En faisant dialoguer les cadres du discours constituant (Maingueneau & Cossutta, 1995), de la scène d’énonciation (Maingueneau, 1993), de la démarche interactionniste (Goffman, 1974 ; Kerbrat-Orecchioni, 1990 ; Traverso, 2004) et des approches de l’expérience par John Dewey (1973) et Jacques Theureau (1994), nous identifions trois territoires discursifs au sein desquels se configure l’expérience de visite : les espaces instituant, institué et vécu. Pour les documenter, nous construisons un appareil méthodologique ad hoc combinant aux outils traditionnels de l’enquête ethnographique un dispositif technologique d’enregistrement des comportements de visite (conversations et trajectoires). Nous déployons cet appareil sur les terrains de deux expositions temporaires programmées au Muséum de Toulouse et au Musée de l’Éphèbe (Agde) pour la saison culturelle 2022-2023. À travers nos protocoles de recherche exploratoires, nous mettons en évidence un ensemble de caractéristiques pour chaque territoire. Au sein de l’espace instituant, l’expérience de visite est configurée par les paramètres environnementaux stabilisés à l’échelle sociétale à travers la promulgation de textes juridiques aux niveaux international (UNESCO, Conseil de l’Europe, ICOM) et national (Code du Patrimoine). L’étude de leurs spécificités sémantiques, énonciatives et pragmatiques met en lumière les procédés par lesquels un groupe de locuteurs consacré détermine un périmètre à la notion de patrimoine, aux discours et aux cadres de pratiques afférents circulant dans le groupe social. Ce travail illustre le caractère constituant du discours patrimonial, notamment sa capacité à charpenter le groupe social. À partir de ce cadre, les institutions culturelles muséales stabilisent les pratiques de production expographique sous la forme d’un genre dont nous documentons les caractéristiques. En tant qu’espaces institués, elles se positionnent comme des lieux d’intermédiation du patrimoine. Notre démarche adhérant à une approche écologique du discours, nous identifions les paramètres de généricité expographique en nous appuyant sur les cinq formes de la transtextualité identifiées par Gérard Genette (1982) que nous étendons aux paramètres environnementaux. Pour finir, nous sondons l’espace vécu, c’est-à-dire le champ phénoménal des acteurs (Ribau et al., 2005), à la recherche des indices de subjectivité agissant sur le discours expographique (appels aux imaginaires et aux affects réalisés par les professionnels du secteur). Nous caractérisons également la dynamique interactionnelle observable dans le cours d’action de la visite. Nous mettons en lumière la structure globale et locale des interactions en contexte de visite d’exposition muséale et dessinons une typologie de publics tripartite. In fine, cette thèse montre que l’expérience de visite se situe au confluent de trois territoires discursifs dont les scénographies propres constituent le principe de fonctionnement homéostasique qui assure l’autorégulation du système expérientiel.This thesis aims to analyze the visiting experience in museum exhibitions from the perspective of discourse and interaction analysis. It focuses on specifying the framework of production at the societal and institutional levels and characterizing the dynamics of the visiting action. Through a conceptual framework combining a diachronic approach to the expographic dispositif (Pomian, 2020) with an ecological approach to discourse (Paveau, 2013), which we situate within the paradigm of complexity (Morin, 2014), we highlight the situated nature of the visiting experience. By bringing together the frameworks of constitutive discourse (Maingueneau & Cossutta, 1995), the scene of enunciation (Maingueneau, 1993), the interactionist approach (Goffman, 1974; Kerbrat-Orecchioni, 1990; Traverso, 2004), and approaches to experience by John Dewey (1973) and Jacques Theureau (1994), we identify three discursive territories within which the visiting experience is configured: the instituting, instituted, and lived spaces. To document these, we develop an ad hoc methodological apparatus combining traditional ethnographic tools with a technological device for recording visitor behaviors (conversations and trajectories). This apparatus is deployed in the context of two temporary exhibitions held at the Muséum de Toulouse and the Musée de l’Éphèbe (Agde) during the 2022-2023 cultural season. Through our exploratory research protocols, we highlight a set of characteristics for each territory. Within the instituting space, the visiting experience is shaped by environmental parameters stabilized at the societal level through the promulgation of legal texts at the international (UNESCO, Council of Europe, ICOM) and national (Heritage Code) levels. The study of their semantic, enunciative, and pragmatic specificities sheds light on the processes by which a dedicated group of speakers defines a boundary for the notion of heritage, its discourses, and related frameworks circulating within the social group. This work illustrates the constitutive nature of heritage discourse, particularly its ability to structure the social group. From this framework, cultural and museum institutions stabilize expographic production practices in the form of a genre, which we document in terms of its characteristics. As instituted spaces, they position themselves as places of heritage mediation. Adopting an ecological approach to discourse, we identify the parameters of expographic genericity by drawing on the five forms of transtextuality identified by Gérard Genette (1982), which we extend to environmental parameters. Finally, we probe the lived space, meaning the phenomenal field of the actors (Ribau et al., 2005), in search of indicators of subjectivity that influence the expographic discourse (appeals to the imaginary and emotions made by professionals in the field). We also characterize the observable interactional dynamics within the course of the visit. We highlight the global and local structure of interactions in the context of a museum exhibition visit and propose a tripartite typology of audiences. Ultimately, this thesis shows that the visiting experience exists at the confluence of three discursive territories, the respective scenographies of which constitute the homeostatic operating principle that ensures the self-regulation of the experiential system
Development of targeted alpha therapy in metastatic triple-negative breast cancer
Le cancer du sein triple négatif (CSTN) représente environ 10 à 20 % des cas de cancer du sein et constitue l'un des soustypes les plus difficiles à traiter. Reconnu pour son agressivité et son fort potentiel métastatique, le CSTN n’est pas sensible aux thérapies hormonales et à la plupart des traitements ciblés. La radiothérapie interne vectorisée alpha (RIVα) est une thérapie ciblée utilisant des émetteurs de particules alpha délivrés aux tumeurs par l'intermédiaire d'un vecteur spécifique. Ces particules ont des effets cytotoxiques puissants sur des petits groupes de cellules tumorales, épargnant les tissus sains environnants. La RIVα est également un traitement systémique, ce qui le rend bien adapté au ciblage des métastases et lui confère un fort potentiel contre le CSTN métastasé. L'objectif de ce projet était d’évaluer l'efficacité et la toxicité de la RIVα dans unmodèle murin syngénique de CSTN métastatique, en utilisant l’astate-211, un émetteur alpha, couplé à un anticorps monoclonal ciblant le syndécan-1 murin. Dans la première partie de ce travail de thèse, nous avons développé et évalué une approche de RIVα dans un modèle de CSTN dans lequel la tumeur primaire est retirée par chirurgie. La RIVα a permis de retarder la repousse tumorale dans ce modèle. Nous avons également évalué la toxicité et l’efficacité de la RIVα dans un modèle de CSTN disséminé dans lequel le traitement a montré une bonne efficacité thérapeutique associée à une augmentation de la survie. De la toxicité a cependant été observée pour les activités les plus élevées. Enfin, nous avons évalué l’expression de marqueurs d’intérêt dans les cellules tumorales circulantes.Triple-negative breast cancer (TNBC) accounts for around 10-20% of breast cancer cases and is one of the most challenging subtypes to treat. Characterized by its aggressiveness and high metastatic potential, TNBC is resistant to hormonal therapies and most targeted treatments. Targeted alpha therapy (TAT) is a targeted therapy using alpha particle emitters delivered to tumours via a specific vector. These particles exert potent cytotoxic effects on small clusters of tumour cells while sparing the surrounding healthy tissues. As a systemic treatment, TAT is particularly well suited to target metastases, offering strong potential against metastatic TNBC. The aim of this project was to evaluate the efficacy andtoxicity of TAT in a syngeneic mouse model of metastatic TNBC, using astatine-211, an alpha emitter, conjugated to a monoclonal antibody targeting the murine syndecan-1. In the first part of this study, we developed and evaluated a TAT approach in a TNBC model in which the primary tumour is surgically removed. In this model, TAT successfully delayed tumor regrowth. We also investigated the toxicity and efficacy of TAT in a disseminated TNBC model in which the treatment demonstrated a good therapeutic efficacy and led to an extended survival rate. However, toxicity was observed at the highest administered activities. Finally, we analysed the expression of markers of interest in circulating tumour cells
Optimization of a dual-excitation wind generator architecture
Cette thèse s'inscrit dans le cadre de l'optimisation des générateurs éoliens synchrones à double excitation (GSDE), avec pour objectif de maximiser la balance entre coût, efficacité énergétique et impact environnemental. Une étude comparative approfondie des différentes architectures a été réalisée, démontrant que les génératrices de très grande puissance peuvent assurer un équilibre optimal entre ces trois aspects.Sur la base de ces résultats, une nouvelle architecture, moins coûteuse que celles des GSDE précédemment présentées, a été proposée. Le dimensionnement et la modélisation de cette architecture ont permis de valider sa faisabilité technique et son adéquation aux exigences industrielles. Enfin, une commande basée sur un correcteur PI a été mise en œuvre, mettant en évidence la simplicité et l'efficacité de cette stratégie pour la commande des GSDE.Les résultats obtenus illustrent les avantages de cette approche, notamment une réduction significative des coûts et des impacts environnementaux, tout en maintenant des performances énergétiques élevées. Ces travaux ouvrent des perspectives intéressantes pour le développement de solutions éoliennes plus accessibles et durables.This thesis focuses on the optimization of doubly excited synchronous generators (DESG) for wind turbines, aiming to achieve the best balance between cost, energy efficiency, and environmental impact. A comprehensive comparative study of various architectures was conducted, demonstrating that high-power generators can effectively optimize this balance.Based on these findings, a new architecture was proposed, offering a lower-cost solution compared to previously introduced DESG designs. The sizing and modeling of this architecture validated its technical feasibility and industrial relevance. Additionally, a control strategy based on a simple PI controller was implemented, highlighting the simplicity and efficiency of this approach for the control of DESGs.The results showcase the advantages of this solution, including significant cost reductions and minimized environmental impact, while maintaining high energy performance. This work provides promising perspectives for developing more accessible and sustainable wind energy technologies
Mesures de la déformation volumétrique dans la cornée humaine : caractérisation de la déturgescence, des réponses au gonflement et des microstructures des stries stromales
La cornée humaine, en tant que couche transparente la plus externe de l'œil, joue un rôle essentiel dans son pouvoir réfractif. La géométrie de la cornée est cruciale, car toute irrégularité peut altérer sa fonction et nuire à la performance visuelle.Le stroma représente environ 90% de l'épaisseur de la cornée et détermine principalement ses propriétés mécaniques en raison de la structure hautement organisée du collagène. Les stries stromales, des lignes verticales observées dans la partie postérieure de la cornée, sont présentes aussi bien dans les cornées saines que pathologiques, mais apparaissent plus fréquemment et de manière plus marquée chez les patients atteints de pathologies comme le kératocône.Dans ce travail de thèse, nous nous concentrons principalement sur la biomécanique de la cornée humaine saine. Notre objectif est de mieux comprendre les propriétés mécaniques de la cornée et leur lien avec samicrostructure. Pour ce faire, nous avons couplé de la Tomographie en Cohérence Optique (OCT) à des tests mécaniques. Nos résultats montrent que la cornée présente à la fois une anisotropie et une hétérogénéité marquées, en particulier dans l'épaisseur. Nous avons également mis en évidence que les stries stromales sont des structures repliées à l’échelle microscopique, et que les régions contenant ces stries présentent une déformation plus importante perpendiculairement à leur orientation, par rapport aux zones adjacentes. À une échelle encore plus fine, observée grâce à la microscopie à génération de second harmonique (SHG), nous avons constaté que cette déformation est corrélée à un changement de l’orientation du collagène. Par ailleurs, nous avons observé que la cornée est extrêmement sensible à son environnement, en raison de sa porosité et de son équilibre osmotique avec les conditions extérieures. Cela représente un défi pour les procédures de déshydratation contrôlée de la cornée, visant à restaurer son épaisseur et son état d’hydratation physiologiques. Pour répondre à cette problématique, nous avons proposé un protocole optimisé permettant une déturgescence efficace de la cornée.The human cornea, as the eye's outermost transparent layer, plays a vital role in its refractive power. The geometry of the cornea is crucial, as any irregularities can affect its function and visual performance.The stroma makes up about 90% of the cornea's thickness and mainly determines its mechanical properties due to its highly organized collagen structure. Stroma striae, vertical lines in the posterior cornea, can be observed in both healthy and pathological corneas, but they appear morefrequently and are more pronounced in patients with pathologies such as keratoconus.In this thesis, we primarily focus on the biomechanics of the healthy human cornea. Our interest lies in understanding the mechanical properties of the cornea and how they relate to its microstructure. To this end, we coupled Optical Coherence Tomography (OCT) with mechanical testing. Our findings reveal that the cornea exhibits both anisotropy and heterogeniety, particularly in the thickness. We also discovered that stromal striae are fold-like structures at the microscale, and regions containing these striae exhibit greater deformation perpendicular to their orientation compared to the neighboring areas. At an even finer scale, observed using Second Harmonic Generation (SHG) microscopy, we found that this deformation correlates with changes in collagen orientation. Additionally, we observed that the cornea is highly sensitive to its surrouding environment due to its porosity and its osmotic equilibrium with external conditions. This presents challenges for corneal deswelling procedures aimed at restoring physiological thickness and hydration. To address this, we proposed an optimized protocol for effective corneal deswelling