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L'invasion tumorale dans les ganglions lymphatiques drainant la tumeur est associée à une réponse des lymphocytes T folliculaires chez les patientes atteintes de cancer du sein
No full textLes ganglions lymphatiques drainant la tumeur (GLs) sont des sites cruciaux pour l'amorçage des réponses immunitaires adaptatives anti-tumorales. Cependant, l'impact de l'invasion tumorale sur les GLs et la réponse immunitaire anti-tumorale des cellules T CD4+ reste peu étudié chez l'humain. En utilisant une analyse de haute résolution à l'échelle unicellulaire du transcriptome (scRNAseq), du récepteur des cellules T (TCR, scTCRseq) et de l'accessibilité de la chromatine (snATACseq), nous avons caractérisé les cellules T CD4+ conventionnelles (Tconv) et régulatrices (Treg) issues du sang, des GLs non envahis, des GLs envahis et des tumeurs de patientes atteintes d'un cancer du sein naïf de traitement. L'analyse comparative des deux types de tissus de GLs a révélé que les GLs envahis étaient enrichis en Tregs effecteurs et en cellules folliculaires [cellules T folliculaires auxiliaires (Tfh) et cellules T folliculaires régulatrices (Tfr)]. Les Tregs effecteurs et les cellules Tfr présentaient une expansion clonale plus importante dans les GLs envahis. Ces cellules étaient enrichies en signatures transcriptomiques associées à la spécificité des néoantigènes tumoraux et montraient une plus grande fréquence de partage de TCR entre le GL envahi et le tissu tumoral. L'analyse des motifs d'accessibilité de la chromatine a révélé que les clusters Tfr et Tfh présentaient un remodelage chromatinien plus important dans les GLs envahis. L'analyse des voies de signalisation a mis en évidence une activation accrue du TCR dans les GLs envahis, cohérente avec l'augmentation observée de la clonalité des TCR. En utilisant des techniques de transcriptomique (10x Visium) et de protéomique (Orion multiplex imaging) spatiales, nous avons également observé que l'invasion tumorale était associée à une perturbation structurelle significative des follicules et des centres germinatifs dans les GLs envahis. Ces résultats suggèrent que l'invasion des ganglions lymphatiques ne se limite pas à l'activation des cellules immunitaires mais pourrait également orienter la réponse immunitaire locale vers des voies tolérantes ou régulatrices.Tumor-draining lymph nodes (LNs) are crucial sites for the priming of adaptive anti-tumor immune responses; however, the impact of tumor invasion on LNs and CD4+ T cell anti-tumor immune response remains poorly studied in humans. Using cutting-edge single-cell analysis of transcriptome (scRNAseq), T-cell receptor (TCR, scTCRseq), and chromatin accessibility profiles (snATACseq), we characterized CD4+ conventional (Tconv) and regulatory (Treg) T cells from matched blood, non-invaded LNs, invaded LNs and tumors of treatment-naïve breast cancer patients. Comparative analysis of the two LN tissues revealed that invaded LNs were enriched in effector Tregs and follicular cells [T follicular helpers (Tfh) and T follicular regulatory cells (Tfr)]. Effector Tregs and Tfr cells showed higher clonal expansion in iLNs. These cells were enriched for tumor neoantigen specificity transcriptomic signatures and showed more frequent TCR sharing between the iLN and the tumor tissue. Analysis of chromatin accessibility patterns revealed that Tfr and Tfh clusters showed higher extensive chromatin remodeling in iLNs. Pathway analysis highlighted increased TCR activation in iLNs, consistent with the observed increased TCR clonality. We further used spatial transcriptomics (10x Visium) and spatial proteomics (Orion multiplex imaging) and observed that tumor invasion was associated with significant structural disruption of follicles and germinal centers in invaded LNs. These findings suggest that LN invasion not only drives immune cell activation but also potentially primes the local immune response towards tolerogenic or regulatory pathways
Valorization of recycled carbon fibers for the manufacturing of PA6 matrix composites
No full textCes travaux se sont intéressés à la réutilisation de fibres de carbone recyclées par pyrolyse dans des composites à fibres courtes destinés à la production de filament de fabrication additive. L’un des verrous a concerné l’état de dégradation en surface de ces fibres suite au procédé de recyclage les rendant plus difficiles à mettre en oeuvre par rapport à des fibres vierges ensimées. Aussi un premier objectif de l’étude a consisté à comprendre les mécanismes sous-jacents induisant une adhérence fibre/matrice diminuée suite au recyclage (perte de l’ensimage) : ce volet est associé à l’exploitation d’essais de caractérisation sur fibre unitaire, l’analyse de l’énergie de surface des fibres et de leur morphologie par AFM. Ces résultats soulèvent un second verrou relatif à la pertinence de traitements de surface capables de restaurer une chimie de surface propice à la cohésion fibre/matrice, telle que la fonctionnalisation par plasma froid étudiée dans ces travaux. Ce traitement a montré une capacité à restaurer de manière considérable la résistance interfaciale du système fibre/matrice par une oxydation importante de la surface de la fibre générant les groupements chimiques fonctionnels adéquats. Les fibres traitées ont également été utilisées pour la production de composites recyclées et une augmentation significative de la résistance en traction des composites à fibre traitées a été obtenue. Ces travaux sont étayés par de la modélisation analytique reliant l’augmentation de résistance interfaciale à l’augmentation de la résistance mécanique du composite ainsi qu’un modèle permettant d’optimiser les paramètres procédés pour maximiser la longueur des fibres consécutivement au procédé extrusion/injection utilisé.Ces travaux ont montré la possibilité de valoriser ces fibres courtes de carbone au sein d’une résine thermoplastique de type PA6 et présentent des perspectives qu’il s’agisse de l’optimisation du traitement de fonctionnalisation des fibres recyclées par plasma froid, ou du procédé de mise en uvre par plasturgie. Les premiers résultats sont prometteurs ce qui ouvre des perspectives intéressantes pour le développement d’un traitement de fonctionnalisation applicable à une échelle industrielle.This thesis focused on the reuse of recycled carbon fibers through pyrolysis in short fiber composites intended for additive manufacturing filament production. One of the challenges concerned the surface degradation state of these fibers due to the recycling process, making them more difficult to implement compared to virginsized fibers. Additionally, an initial objective of the study was to understand the underlying mechanisms leading to decreased fiber/matrix adhesion after recycling (loss of sizing) : this aspect is associated with conducting characterization tests on individual fibers, analyzing the surface energy of the fibers, and assessing their morphology using AFM. These results raise a second challenge regarding the relevance of surface treatments capable of restoring a surface chemistry conducive to fiber/matrix cohesion, such as cold plasma functionalization, studied in this work. This treatment demonstrated a significant ability to restore the interfacial strength of the fiber/matrix system through substantial oxidation of the fiber surface, generating the appropriate functional chemical groups. The treated fibers were also used for recycled composites production, resulting in a significant increase in the tensile strength of the treated fiber composites. These results are supported by analytical modeling linking the increase in interfacial strength to the enhancement of the mechanical strength of the composite, as well as a model enabling the optimization of processing parameters to maximize fiber length following the extrusion/injection process used. This work demonstrated the potential to valorize these short carbon fibers within a thermoplastic resin like PA6 and presents perspectives for optimizing the functionalization treatment of recycled fibers using cold plasma, as well as the implementation process through polymer processing. The initial results are promising, which opens interesting prospects for the development of a functionalization treatment applicable on an industrial scale
Hydrological characterisation of the La Plata System : study of the watershed areas of Paraguay, Paraná and Uruguay
No full textLe bassin versant de La Plata (LPB) est l'un des systèmes hydrologiques les plus vastes d'Amérique du Sud, couvrant environ 3,1 millions de km² et drainant un cinquième du continent. Il s'étend sur cinq pays : Brésil, Bolivie, Paraguay, Uruguay et Argentine, et regroupe trois principaux sous-bassins : le Paraná, le Paraguay et l'Uruguay. Ces fleuves jouent un rôle fondamental dans un écosystème riche en biodiversité et production. Cependant, leur fonctionnement hydrologique est soumis à de profondes modifications dues aux changements climatiques et aux activités humaines, notamment la régulation des barrages et la transformation des plaines inondables. Cette étude vise à améliorer la compréhension du régime hydrologique du bassin LPB, en mettant l'accent sur l'influence des régulations naturelles et anthropiques. Le modèle SWAT+ à base physique est utilisé pour simuler de manière détaillée le cycle hydrologique, la gestion des réservoirs et la connectivité entre les unités de paysage. Un module de débordement de bief a été intégré pour représenter le bassin versant du Paraguay, et une approche de type réservoir a été adoptée pour modéliser la rétention de l'eau issue des différents flux, provenant des zones élevées vers la plaine inondable. Le déversement des barrages est modélisé à l'aide des règles de gestion spécifiques intégrées dans SWAT+. Ces règles ont été identifiées grâce au GDROM, un outil basé sur les modèles de Markov cachés et les arbres de décision, qui permet de reconstituer les stratégies de gestion des barrages. Les résultats obtenus par GDROM sont ensuite intégrés dans SWAT+ pour simuler les déversements des barrages et leur impact sur le régime hydrologique du bassin. Dans le bassin versant du Paraguay, la plaine du Pantanal joue un rôle clé dans la régulation des crues. Pendant la période de simulation, de 1990 à 2020, environ 61% des eaux de surface ont transité par cette vaste plaine avant d'atteindre l'exutoire, soit deux fois plus que dans le bassin amazonien. Le stockage maximal de l'eau se produit entre janvier et avril, tandis que la plaine est presque asséchée entre octobre et décembre. Des goulots d'étranglement au nord et au sud ralentissent l'onde de crue, affectant l'hydrologie du fleuve. Dans le fleuve Paraná, la présence de barrages modifie l'amplitude des débits : ils atténuent les crues et augmentent les débits pendant la saison sèche. L'analyse de la gestion des barrages montre que les déversements sont fortement influencés par les précipitations saisonnières et des événements climatiques tels que l'ENSO. Toutefois, les pratiques de gestion restent relativement constantes en hiver austral. L'analyse de Mann-Kendall révèle une baisse significative du rendement de l'eau dans le bassin du Paraná entre 2003 et 2020. L'évaluation des contributions hydrologiques des sous-bassins montre que les fleuves Uruguay et Iguazu fournissent les apports en eau les plus importants, respectivement 55 et 54 mm/mois en moyenne inter-annuelle, tandis que celui du Paraguay est plus faible, à environ 13.05 mm/mois. Le Paraná, quant à lui, atteint sa contribution maximale de 47.09 mm/mois entre janvier et avril, avant de diminuer progressivement jusqu'en novembre. Un scénario sans barrages révèle une variabilité accrue des débits à l'exutoire du Paraná, intensifiant à la fois les crues en saison humide (+7,85%) et les sécheresses en saison sèche (-23,29%) par rapport au scénario avec barrages. Les résultats soulignent l'importance des plaines inondables et des barrages dans la régulation hydrologique du bassin de La Plata. Ils mettent également en évidence la nécessité d'une gestion adaptative des ressources en eau, afin de faire face aux défis posés par les changements climatiques et à l'intensification des activités humaines dans la région.The La Plata Basin (LPB) is one of the largest hydrological systems in South America, covering approximately 3.1 million km² and draining one-fifth of the continent. It spans five countries: Brazil, Bolivia, Paraguay, Uruguay, and Argentina, and includes three main sub-basins: Paraná, Paraguay, and Uruguay. These rivers play a crucial role in one of the most biodiverse and productives ecosystems in the world. However, the hydrological functioning of the LPB is subject to significant changes due to climate change and human activities, particularly dam regulation and the alteration of floodplains. This study aims to improve the understanding of the hydrological regime of the LPB by focusing on the influence of both natural and anthropogenic regulation systems. The physical-based SWAT+ model is used to simulate the hydrological cycle, reservoir management, and connectivity between landscape units in detail. An overbank module was developed to represent the Paraguay sub-basin, and a reservoir-type approach was adopted to model water retention from various flows coming from the uplands to the floodplain. The representation of dam operations are modeled using the decision rules specific to each dam. These rules were identified using the GDROM, a tool based on hidden Markov models and decision trees that reconstructs dam management operations. The results obtained from GDROM were then integrated into SWAT+ to simulate dam spillovers and their impact on the hydrological regime of the basin. In the Paraguay sub-basin, the Pantanal plays a key role in regulating floods. During the simulation period from 1990 to 2020, approximately 61% of surface water flowed through this vast floodplain before reaching the outlet, twice as much as in the Amazon Basin. Maximum water storage occurs between January and April, while the floodplain is almost dry between October and December. Bottlenecks in the north and south slow down the flood wave, affecting the river's hydrology. In the Parana River, the presence of dams alters the amplitude of the flows, attenuating floods and increasing discharges during the dry season. The analysis of dam management shows that spillovers are strongly influenced by seasonal precipitation and climatic events such as ENSO. The Mann-Kendall test reveals a significant decrease in water yield in the Parana Basin between 2003 and 2020. The hydrological contributions of the major sub-basins show that the Uruguay and Iguazu Rivers provide the highest water contributions, averaging 55 and 54 mm/month, respectively, while the Paraguay River contribution is lower, around 13.05 mm/month. The Parana River reaches its maximum contribution of 47.09 mm/month between January and April, gradually decreasing until November. A scenario without dams reveals increased variability of flows at the Parana outlet, intensifying both floods in the wet season (+7.85%) and droughts in the dry season (-23.29%) compared to the scenario with dams. The results highlight the importance of floodplains and dams in the hydrological regulation of the La Plata Basin. They emphasize the need for adaptive water resource management to address the challenges posed by climate change and increasing human activities. The protection of the Pantanal wetlands emerges as a fundamental lever for preserving the basin's hydrological resilience. These findings provide a crucial scientific basis for guiding future sustainable management strategies for the LPB and anticipating the impacts of environmental changes on water resource availability
Investigating the Arctic and Antarctica sea ice as an idealised 2D dry granular media
No full textEn 2023, 2 % de la surface de la Terre était couverte par de la glace de mer, un matériaux composé principalement d'eau de mer gelée.Cette surface évolue sous les courants atmosphériques et océaniques en présentant un changement drastique de comportement entre la période hivernal et estivale.La banquise peut être assimilée, lorsque sa concentration est élevée à un solide élastique et fragile dont le comportement mécanique est, de fait, dominé par les processus de fracturation.Lorsque la teneur en glace devient moindre, un materiaux granularisé peut être observé, similaire aux Zones de Glace de Concentration Intermédiaire (MIZ) où se mêlent processus de collision et de frictions entre les plaques de glace, les floes.L'existence simultanée de ces processus dans les assemblages de floes, présentant alors un comportement analogue à un fluide granulaire, implique une transition d'un régime purement collisionel, comparables aux gaz granulaire, à un matériaux dominé seulement par la friction.Ce dernier cas permet l'observation d'assemblages de floes présentant une réponse attendue pour un solide granulaire.Ce changement de dynamique évoque la transition de jamming caractérisant un matériau granulaire.Dans la glace de mer, les contraintes subies localement (échelle micro) ont une influence significative sur les déformations qui émergent à des échelles beaucoup plus grandes (macro).Cette thèse vise, en premier lieu, à améliorer les paramétrisations de résistance de la glace de mer à l'échelle de la grille dans un modèle continue, utilisable pour les prévisions à court et long terme de l'état des banquises en Arctique et en Antarctique.Un nouveau couplage est formulé entre les paramètres de résistance de la glace de mer à l’échelle mésoscopique (viscosité apparente et module d’élasticité) et des variables d'état (nombre inertiel, pression et endommagement) de la couverture de glace de mer granulaire dans la limite d'assemblage de plaque en contact permanent.Pour cela, un modèle de dynamique moléculaire, LAMMPS est utilisé pour étudier l'évolution des variables de contraintes et de déformation macroscopiques (contrainte de cisaillement, pression, packing fraction et nombre de contact moyen), la rhéologie, à l'échelle d'un assemblage granulaire frictionnel de floes.Le nombre inertiel I, permet de décrire, au premier ordre, le comportement emergent d'un régime d'écoulement stationnaire d'un assemblage granulaire dans la gamme de taux de déformation, pression et concentration explorées.Les évolutions des propriétés mécaniques mesurées, (les modules d'élasticités, le temps de relaxation caractéristique et les contraintes résiduelles) sont décrites par l'endommagement, définissant une nouvelle variable d'état des milieux granulaire.Ensuite, un modèle en accord avec les observations réalisées dans la glace de mer granularisée est présenté, via un matériaux continu 2D, gouverné par un modèle élasto-visco-plastique pour les matériaux granulaire dont les propriétés mécaniques dépendent de l'endommagement dite « Granular Media Damage Dependent model » (GranDam).In 2023, the yearly average extent of sea ice covered 2 % of the Earth surface, a material composed of frozen sea water, so-called ice pack.The sea ice cover evolves under the actions atmospheric and oceanic currents, with a net change of behaviour between winter and the warm season.It can be regarded as both an elastic-brittle solid, where it’s concentration is high and its mechanical behaviour dominated by fracturing processes, or as a granular material, in zones of lower concentration such as the Medium Concentration Ice Zone (MCIZ).In these lower concentration zones, the behaviour is dominated by collision and friction between individual ice plate, so-called floes.As both regimes coexist and the floe assembly exhibits a fluid-like behaviour, a transition from a purely collisional behaviour, acting as a granular gas, to a purely frictional material, characterised by a solid-like response is expected.The transition in its behaviour is reminiscent of a “jamming transition”.In sea ice, the strain experienced at the local (micro) scale has a significant influence over the deformations patterns that emerge at much larger (macro) scales.With this idea in mind, the aim of this PhD thesis is, first, to improve the grid-scale (mesoscale) parameterisations of sea ice strength for continuum sea ice models used for short and long-term predictions of the state of sea ice in the Arctic and Antarctica.Secondly, a new coupling is formulated between the mesoscale ice strength parameters (apparent viscosity and elastic modulus) to the state (inertial number, pressure and level of damage) of the granular sea ice cover in the closed-packed limit.To do so, a molecular dynamic model, LAMMPS, is used to monitor the macroscopic evolution of stress and deformations (shear stress, pressure, packing fraction and average number of contacts), the rheology at the scale of an idealised frictional granular assembly of floes.The dimensionless so-called inertial number I allows to describe the stationary flow regime of granular assembly for the range of strain rate, pressure and concentrations explored.The derived evolution of the measured mechanical properties (elastic modulus, characteristic time of relaxation and residual stress) are found to be well describe by damage, defining an additional material state variable for granular media.Finally, a model consistent with the observation of discontinuous, granular sea ice is presented, through a 2D continuous material ruled by the Granular Media Damage Dependent rheology (GranDam)
Experimental study of gravity currents propagating over rough tilted surfaces : implications for powder snow avalanches
No full textDes expériences étudiant les courants de gravité générés à partir d’un lâcher instantané et se propageant en canal avec des angles de pente de 0°, 10°, 20° et 30° ont été menées en laboratoire. Un total de 2 500 essais expérimentaux (sur plus de 3 000 réalisés) sont rapportés ici, garantissant des résultats fiables. L'étude inclut à la fois des fonds lisses et des fonds rugueux, ce qui en fait une investigation pionnière de la propagation des courants de gravité sur des pentes raides en présence de rugosité. Le dispositif expérimental comprend une configuration classique de libération de volume dans un canal 2D immergé dans un réservoir d'eau de 20 m³ situé à l'INRAE. Le fluide dense utilisé est une solution d’eau salée contenant une suspension diluée d'argile.L'étude analyse l'effet des paramètres d'écoulement—volume, densité et masse—sur l'évolution temporelle de la position du front et la vitesse du front. Les résultats expérimentaux montrent que la vitesse du front d'écoulement est en corrélation directe avec le volume libéré et la densité initiale. Aucune tendance claire n'est observée pour la masse.L'effet de l'angle de pente sur la vitesse d'écoulement a également été étudié. Fait intéressant, la vitesse augmente avec l'angle de pente seulement jusqu'à une certaine limite, appelée la « pente seuil ». Au-delà de ce point, la relation monotone entre l'angle de pente et la vitesse est caduque, révélant un comportement nuancé des courants de gravité sur les pentes.L'étude examine l'effet de l'utilisation d'éléments de rugosité pour atténuer la propagation de l'écoulement, mettant en lumière la connexion entre les éléments de rugosité et l'inclinaison dans leur influence complexe sur le comportement de l'écoulement. Plus précisément, elle se concentre sur l'impact des configurations de rugosité—telles que le type de rugosité, la hauteur, l'espacement et l'arrangement—sur la vitesse du front. Bien que l'introduction de rugosité réduise généralement la vitesse du front d'écoulement, l'étude révèle également des résultats inattendus : dans certaines configurations, les courants de gravité se déplacent plus rapidement sur des surfaces rugueuses que sur des surfaces lisses. De plus, certaines configurations avec des densités plus élevées d'éléments de rugosité spécifiques entraînent des vitesses d'écoulement plus élevées par rapport à des cas avec le même type de rugosité mais une densité de rugosité plus faible.L'étude a été menée à la fois à un niveau dimensionnel (vitesse du front en cm/s) et adimensionnel (nombre de Froude). En outre, une attention particulière a été portée aux observations visuelles pendant les expériences et à l'analyse vidéo ultérieure, permettant une analyse qualitative détaillée des courants de gravité sur des fonds lisses et rugueux. Des exemples concrets de scénarios de terrain impliquant des avalanches de neige poudreuse sont inclus pour mettre en évidence les applications pratiques potentielles de ce travail.Experiments investigating gravity currents generated from an instantaneous source and propagating on boundaries with slope angles of 0°, 10°, 20°, and 30° were conducted in the laboratory. A total of 2,500 experimental runs (from over 3,000 performed) are reported here, ensuring reliable results. The study includes both smooth and rough bottoms, making it a pioneering investigation of gravity flow propagation on steep slopes in the presence of roughness. The experimental setup features a classic volume release configuration in a 2D flume immersed in a 20-m³ water tank located at INRAE. The dense fluid used is a saline-water solution containing a fine clay suspension.The study analyzes the effect of flow parameters—volume, density, and mass—on the temporal evolution of the front position (front velocity). The experimental results show that the flow front velocity is effectively in direct correlation with the released volume and the initial density. However, no clear trend is observed for the mass.The effect of slope angle on flow velocity was also studied. Interestingly, the velocity increases with slope angle only up to a certain limit, referred to as the "Threshold Slope". Beyond this point, the monotonic relationship between slope angle and velocity no longer holds, revealing a nuanced behavior in gravity flows on slopes.The study examines the effect of using roughness elements to mitigate the flow propagation, highlighting the connection between roughness elements and tilting in their intricate influence on flow behavior. Specifically, it focuses on the impact of roughness configurations—such as roughness type, height, spacing, and arrangement—on the front velocity. While introducing roughness generally lowers the flow front velocity, the study also reveals unexpected results: in some configurations, gravity flows travel faster over rough surfaces than over smooth ones. Additionally, certain configurations with higher densities of specific roughness elements result in higher flow velocities compared to cases with the same roughness type but lower roughness density.The study was conducted on both dimensional (front velocity in cm/s) and non-dimensional (Froude number) levels. In addition, Specific attention was given to visual observations during the experiments and subsequent video analysis, enabling a detailed qualitative analysis of gravity flows over both smooth and rough bottoms. Real examples of field scenarios involving powder snow avalanches are included to highlight potential practical applications of this work
Amélioration du stockage thermique à l'aide de matériaux à changement de phase
No full textLes matériaux à changement de phase (MCP) sont des candidats intéressants pour le stockage d’énergie thermique en raison de leur importante capacité de stockage d’énergie. Malheureusement, cela signifie également qu’ils ont un faible taux d’efficacité en raison de leur mauvaise conduction thermique. Plusieurs méthodes ont été suggérées pour améliorer la performance thermique du MCP, telles que l’application de mousses et de nageoires métalliques. Ainsi, des approches expérimentales et numériques sont utilisées pour étudier les influences de ces structures sur le changement de phase de la paraffine RT-42. Les deux résultats expérimentaux ont été vérifiés par des simulations numériques basées sur la méthode d’enthalpie-porosité dans Ansys Fluent, qui a montré une bonne cohérence avec le rendement observé. Les résultats expérimentaux indiquent que les mousses métalliques favorisent une fusion plus uniforme et augmentent la diffusion de la chaleur, en particulier à des porosités plus faibles, et que les ailettes métalliques accélèrent le processus de fusion par une meilleure conductivité. Les résultats expérimentaux révèlent que les mousses métalliques induisent une fusion plus uniforme et facilitent le transfert de chaleur, en particulier à des porosités inférieures, tandis que les ailettes métalliques améliorent la conduction et accélèrent la fonte. Cette étude comprend l’effet de la porosité dans les mousses métalliques, dont la porosité peut avoir une variation significative de la performance thermique dans les mousses métalliques, telle qu’une porosité élevée peut mieux gérer la chaleur mais une faible porosité permet d’avoir une plus grande efficacité du transfert de chaleur. Les résultats mettent en évidence la nécessité d’améliorer les structures internes des systèmes à base de PCM pour augmenter leur performance thermique, ce qui facilitera leur incorporation dans le stockage de solutions énergétiques résidentielles et commerciales. On croit que les études futures cibleront la conception de systèmes hybrides utilisant plusieurs techniques d’amélioration du transfert de chaleur pour améliorer davantage le rendement des MCP.Phase change materials (PCM) are interesting candidates for thermal energy storage due to their significant energy storage capacity. Unfortunately, this also means they have a low efficiency rate due to their poor heat conduction. Several methods were suggested to enhance the thermal performance of the PCM, such as the application of metal foams and fins. Thus, both experimental and numerical approaches are used to investigate the influences of these structures on the phase change of paraffin RT-42. Both the experimental outcomes were further verified by numerical simulations based on the enthalpy-porosity method in Ansys Fluent, which showed a good consistency with the observed performance. The experimental results indicate that metal foams favor more uniform melting and increase the diffusion of heat especially at lower porosities, and metallic fins accelerate the melting process through better conduction. Experimental results reveal that metal foams induce more uniform melting and assist with heat transfer, especially at lower porosities, while metallic fins enhance conduction and accelerate melting. This study comprise the efffect of porosity in the metal foams, which the porosity can have a significant variation of the thermal performance in the metal foams, such that a high porosity can manage better the heat but low porosity provide to have higher efficiency of the heat transfer. The results highlight the need to improve the internal structures of PCM-based systems to increase their thermal performance, which will facilitate their incorporation into residential and commercial energy solution storage. It is believed that future studies will target the design of hybrid systems employing multiple heat transfer enhancement techniques to further enhance the performance of PCMs
Spatial multi-omic characterization of the Immune tumor microenvironment in head and neck squamous cell carcinoma treated with immunotherapy to identify predictive biomarkers of response to anti-PD1 therapy
No full textL'essor des immunothérapies a significativement amélioré la prise en charge thérapeutique des cancers, toutefois leur efficacité demeure limitée puisque seulement environ 20% des patients atteints de carcinomes épidermoïdes des voies aérodigestives supérieures (CEVADS) répondent favorablement aux inhibiteurs de points de contrôle immunitaire. Actuellement, l'expression de PD-L1 reste le principal biomarqueur utilisé pour prédire cette réponse, mais sa performance clinique demeure insuffisante et imparfaite, soulignant la nécessité urgente d'identifier des biomarqueurs complémentaires. Dans ce contexte, mon projet a porté sur l'analyse détaillée du microenvironnement tumoral des CEVADS par des approches spatiales multi-omiques. Ces approches offrent l'avantage d'une compréhension fine des interactions cellulaires et moléculaires, ainsi que des échanges dynamiques au sein du tissu tumoral, dans le but d'identifier des biomarqueurs potentiels pour mieux caractériser et stratifier les patients. Dans un premier travail portant sur un carcinome de l'oropharynx, grâce à une analyse multi-omique spatiale combinant les techniques PhenoCycler et Visium sur une même lame de tissu, nous avons pu distinguer trois types tumoraux spécifiques, dont un particulièrement agressif caractérisé par une forte expression des marqueurs moléculaires SOX9, TCF7, CD70 et PDPN. Ce profil agressif semble étroitement lié aux voies de signalisation TGF-beta; et JAK-STAT, impliquées dans la transition épithélio- mésenchymateuse, l'invasion et l'immunosuppression tumorale. En parallèle, dans un deuxième travail portant sur l'étude de 20 CEVADS traités pas immunothérapie, des analyses spatiales avancées ont permis de révéler des interactions précises entre les cellules et de définir des environnements cellulaires spécifiques (« neighbourhoods ») associés à une meilleure ou moins bonne réponse thérapeutique. Ces résultats préliminaires constituent une base prometteuse pour concevoir des stratégies thérapeutiques personnalisées, ciblant précisément les mécanismes identifiés de résistance tumorale. Nous avons également observé une surexpression significative du gène TREM1 dans l'environnement enrichi en polynucléaires, suggérant un rôle potentiel important de ce biomarqueur dans les mécanismes de résistance tumorale. Cependant, ces observations nécessitent des validations supplémentaires et une exploration approfondie pour confirmer leur pertinence clinique et optimiser leur potentiel thérapeutique. Ce travail préliminaire ouvre ainsi des pistes prometteuses pour l'identification de biomarqueurs pertinents et l'amélioration des traitements personnalisés des CEVADS, dans le but ultime d'améliorer l'efficacité clinique et les résultats chez les patients.The advent of immunotherapies has significantly enhanced cancer therapeutic management; however, their efficacy remains limited, with only about 20% of patients with head and neck squamous cell carcinoma (HNSCC) responding favorably to immune checkpoint inhibitors. Currently, PD-L1 expression remains the primary biomarker used to predict treatment response, yet its clinical performance is insufficient and imperfect, underscoring the urgent need to identify complementary biomarkers. In this context, my project focused on a detailed analysis of the HNSCC tumor microenvironment using spatial multi-omic approaches. These methodologies offer precise insights into cellular and molecular interactions, as well as dynamic exchanges within the tumor tissue, aiming to identify potential biomarkers for improved patient characterization and stratification. In an initial study conducted on an oropharyngeal carcinoma sample, spatial multi-omic analysis combining PhenoCycler and Visium technologies on the same tissue section enabled us to distinguish three specific tumor subtypes. Among these, one particularly aggressive subtype was characterized by high expression levels of the molecular markers SOX9, TCF7, CD70, and PDPN. This aggressive profile appears closely associated with the TGF-beta; and JAK-STAT signaling pathways, both of which are implicated in epithelial-to-mesenchymal transition, tumor invasion, and immunosuppression. In parallel, a second study involving 20 HNSCC patients treated with immunotherapy employed advanced spatial analyses to reveal precise cellular interactions and to define distinct cellular environments ("neighborhoods") associated with varying therapeutic responses. These preliminary findings represent a promising foundation for designing personalized therapeutic strategies that specifically target identified tumor-resistance mechanisms. Furthermore, we observed a significant overexpression of the TREM1 gene within neutrophil-enriched environments, suggesting its potential importance in tumor resistance mechanisms. Nevertheless, these observations require additional validation and further exploration to confirm their clinical relevance and optimize their therapeutic potential. This preliminary work thus opens promising avenues for identifying relevant biomarkers and enhancing personalized therapeutic approaches in HNSCC, ultimately aiming to improve clinical efficacy and patient outcomes
The paraphrases of Oppian's poems : Introduction, revision of the critical text, translation and commentary.
No full textLe but de cette thèse est l'analyse complète des paraphrases « étendues » anonymes, datables de l'époque byzantine, aux Halieutiques d'Oppien et aux Cynégétiques du Ps.-Oppien, les deux poèmes d'époque impériale consacrés respectivement à la pêche (ἁλιεία) et à la chasse (κυνηγία). Ce travail se compose de trois sections principales. Dans l'Introduction, un aperçu de la fortune d'Oppien et du Ps.-Oppien est esquissé, à partir de témoignages généralement moins valorisés (chap. 1), tels que les autres réécritures en vers et en prose de l'époque byzantine, la permanence des deux poètes dans certaines pages de la littérature byzantine et de la Renaissance, l'attention que leur ont portée des savants comme Eustathe de Thessalonique et Jean Tzetzès et, encore, la fortune matérielle des manuscrits des paraphrases au centre de la présente thèse. Ensuite (chap. 2), on a analysé les techniques paraphrastiques employées dans la rédaction des deux paraphrases et le style des paraphrastes, ainsi que leur contenu, leur relation avec les hypothèses poétiques et leurs fonctions dans le contexte de l'enseignement scolastique byzantin. Dans le troisième chapitre, toute la tradition des deux paraphrases connues à ce jour a été décrite et collationnée, afin d'examiner les relations entre les témoins et d'intégrer dans le stemma les six nouveaux manuscrits retrouvés pour la paraphrase aux Cyn. La thèse est ensuite complétée par le texte critique des paraphrases, accompagné de leur première traduction en langue moderne, et d'un commentaire portant principalement sur des questions de contenu (zoologie, technique, paradoxographie, mythologie), de langue et de choix ecdotique. L'annexe finale contient le texte de la paraphrase aux Hal. par Constantin Lascaris.This thesis aims to give an overall analysis of the anonymous “extended” paraphrases, datable to the Byzantine period, of Oppian's Halieutica and Ps.-Oppian's Cynegetica, the two poems from the imperial age devoted respectively to fishing (ἁλιεία) and hunting (κυνηγία). The work is divided into three main sections. In the Introduction, an outline of the fortune of Oppian and Ps.-Oppian is sketched, starting from normally less valued testimonies (ch. 1). Therefore, we examine other rewritings in verse and prose of the Byzantine age, the permanence of the two poets in certain pages of Byzantine and Renaissance literature, as well as the attention devoted to them by figures such as Eustathius of Thessalonica and John Tzetzes and, finally, the material fortune of the manuscripts of the paraphrases at the centre of this thesis. Afterwards (ch. 2), this thesis carries out an analysis of the paraphrastic techniques employed in the two texts, and of their style, their content, their relationship to poetic hypotheses, and their possible functions in Byzantine scholastic teaching. In the third chapter, the entire tradition of the two paraphrases known to date is described and collationed, for a more in-depth understanding of the relationships between the witnesses and the stemmatic position of the six new manuscripts found for the Cyn. paraphrase. For each paraphrase, the editorial history is then traced, starting with their 16th-century quotations. The thesis is then completed by the critical text of the paraphrases, accompanied by their first modern-language translation, and a commentary mostly addressing questions of content (zoology, technique, paradoxography, mythology), language, and ecdotic choices. The final appendix contains the text of the paraphrase of Hal. by Constantine Lascaris.Obiettivo cui mira questa tesi è l’analisi complessiva delle parafrasi anonime “estese”, databili all’età bizantina, degli Halieutica di Oppiano e dei Cynegetica dello Ps.-Oppiano, i due poemi d’età imperiale dedicati rispettivamente alla pesca (ἁλιεία) e alla caccia (κυνηγία). Il lavoro si articola in tre sezioni principali. Nell’Introduzione si traccia un quadro della fortuna di Oppiano e dello Ps.-Oppiano a partire da testimonianze solitamente meno valorizzate (cap. 1), come le altre riscritture in versi e in prosa d’età bizantina, la permanenza dei due poeti in alcune pagine della letteratura bizantina e rinascimentale, l’attenzione a loro dedicata da figure come Eustazio di Tessalonica e Giovanni Tzetzes e, ancora, dalla fortuna materiale dei manoscritti delle parafrasi al centro di questa tesi. In seguito (cap. 2), si è proceduto a un’analisi delle tecniche parafrastiche impiegate nella redazione delle due parafrasi, dello stile dei parafrasti, del contenuto, dei loro rapporti con gli ipotesti poetici e delle loro possibili funzioni nell’ambito dell’insegnamento scolastico bizantino. Inoltre (cap. 3), si è descritta e collazionata l’intera tradizione delle due parafrasi a oggi nota, così da poter esaminare i rapporti tra i testimoni e integrare nello stemma i sei nuovi codici rinvenuti per la parafrasi dei Cyn.; per ciascuna parafrasi si è poi ripercorsa la storia editoriale a cominciare dalle loro citazioni cinquecentesche. La tesi è completata dal testo critico delle parafrasi, accompagnato dalla loro prima traduzione in lingua moderna, e da un commento rivolto perlopiù a questioni relative al contenuto (zoologia, tecnica, paradossografia, mitologia), alla lingua e alle scelte ecdotiche. Nell’appendice finale è stato riportato il testo della parafrasi degli Hal. redatta da Costantino Lascaris
La moule comme bioindicateur de la pollution aux microplastiques en milieu aquatique
No full textLa pollution plastique représente une menace majeure pour les écosystèmes aquatiques, ces derniers constituant le réceptacle final de tous les déchets terrestres. Avec le temps, les déchets plastiques se fragmentent en microplastiques (< 5 mm), présentant des risques pour de nombreuses espèces d'eau douce et marines. Il apparaît donc essentiel de surveiller cette pollution pour mieux évaluer son impact écologique. Toutefois, les méthodes actuelles de quantification s'avèrent limitantes, d'où la nécessité de développer des outils complémentaires, comme les bioindicateurs. L'objectif de cette thèse est ainsi d'évaluer le potentiel des moules marines Mytilus galloprovincialis et d'eau douce Dreissena spp. comme bioindicateurs de la pollution microplastique en milieu aquatique.La première partie (Chapitres 1 et 2) présente deux expériences de laboratoire visant à évaluer le potentiel des deux modèles de moules comme biomoniteurs (i.e., organismes permettant une évaluation quantitative de la pollution microplastique). Chez les moules marines, la concentration de microplastiques dans leurs tissus augmente linéairement avec celle de l'eau et la durée d'exposition, tandis que leur dépuration est très efficace, indépendamment de ces deux facteurs. Ces résultats suggèrent que les moules marines sont de bons biomoniteurs des microplastiques en mer. A l'inverse, chez les dreissènes, leur concentration en microplastiques ne reflète pas les variations de pollution dans l'eau. De plus, leur capacité de dépuration est plus limitée, favorisant l'accumulation des microplastiques dans leurs tissus et réduisant ainsi leur efficacité en tant que biomoniteurs. La deuxième partie (Chapitres 3 et 4) évalue les deux modèles de moules comme bioindicateurs stricts (i.e., organismes permettant une évaluation qualitative de la pollution microplastique à travers des modifications physiologiques ou comportementales). Les deux expériences d'exposition chronique montrent que les moules marines et d'eau douce ne sont pas affectées à faible concentration (200 MPs.L⁻¹), mais subissent des effets négatifs à des concentrations plus élevées (2000 MPs.L⁻¹). Les dreissènes montrent une sensibilité dès 15 jours (déplétion des réserves énergétiques), tandis que les moules marines présentent des effets après 50 jours (croissance réduite, fermeture des valves). Ces résultats confirment l'intérêt d'utiliser ces deux modèles comme bioindicateurs stricts de la pollution microplastique, en se basant sur des paramètres de santé. La troisième partie (Chapitre 5) présente une étude de terrain menée le long du continuum Terre-Mer du Rhône, montrant une corrélation entre la quantification des microplastiques dans les moules et celle effectuée par échantillonnage au filet Manta. Par ailleurs, les moules prélevées sur le site le plus pollué présentent la concentration en microplastiques la plus élevée ainsi qu'un état de santé dégradé. Ces résultats confirment que les moules marines et d'eau douce peuvent être utilisées pour évaluer et surveiller la pollution microplastique dans les milieux aquatiques.Plastic pollution represents a major threat to aquatic ecosystems, as they correspond to the final sink for terrestrial waste. Over time, plastics are fragmented into microplastics (< 5 mm), which are widespread in freshwater and marine environments, where they pose a risk to numerous species. Monitoring microplastic pollution is essential for an ecological risk assessment. However, the limitations of current quantification protocols highlight the need for developing complementary tools, such as bioindicators. This thesis aimed to evaluate the potential of marine mussels Mytilus galloprovincialis and freshwater mussels Dreissena spp. as bioindicators for microplastic pollution. The first part (Chapters 1 and 2) presents two laboratory experiments assessing the potential of both mussel models as biomonitors (i.e., organisms used as tools for quantitatively estimating the microplastic pollution in water). In marine mussels, microplastic content increased linearly with both exposure concentration and duration, while depuration was highly effective regardless of these factors, making them reliable biomonitors for microplastic pollution in the sea. In contrast, microplastic content in dreissenids did not effectively reflect microplastic concentration variations in freshwater, and their moderate depuration ability may lead to microplastic accumulation in their tissues, limiting their usefulness as biomonitors. The second part (Chapters 3 and 4) evaluates both mussel models as strict bioindicators (i.e., organisms holding qualitative information on microplastic pollution based on physiological or behavioural changes). Two chronic exposure experiments revealed that marine and freshwater mussels were unaffected at environmental microplastic concentration (200 MPs.L-1) but demonstrated adverse effects at higher concentration (2000 MPs.L-1), with dreissenids exhibiting sensitivity within 15 days (reduced energy reserves), while marine mussels showed effects after 50 days (reduced shell growth, valve closure). These results support the use of both models as strict bioindicators for monitoring microplastic pollution levels based on health parameters. The third part (Chapter 5) presents a field study along the Rhône Land-Sea continuum, demonstrating that microplastic quantification in mussels correlated with large microplastic assessments through Manta net samplings. Mussels at the most polluted site exhibited the highest microplastic content and poorer health. These findings support the suitability of marine and freshwater mussels for microplastic pollution biomonitoring in aquatic environments
Cibler les protéines à domaine 6-cystéines de Plasmodium pour prévenir l'infection du foie au cours du paludisme
No full textLe paludisme est causé par un protozoaire du genre Plasmodium. L'infection commence lorsque des moustiques infectés injectent dans le derme de l'hôte des sporozoïtes, les formes infectieuses du parasite, qui pénètrent dans la circulation sanguine et migrent jusqu'au foie. Dans le foie, ces sporozoïtes traversent plusieurs hépatocytes avant d'en envahir un en formant une vacuole parasitophore, un processus appelé invasion productive. À l'intérieur de la vacuole, les parasites se multiplient en mérozoïtes, qui infectent ensuite les globules rouges. Les sporozoïtes sont caractérisés par des organites sécrétoires spécialisés, appelés micronèmes et rhoptries, dont la sécrétion régulée est essentielle à l'invasion productive des cellules hôtes. Trois protéines micronémales de la famille des protéines 6-Cys, P36, P52 et B9, sont cruciales pour l'invasion productive des cellules hôtes par les sporozoïtes. Du côté de l'hôte, la tétraspanine CD81 et le récepteur de lipoprotéines SRB1 jouent un rôle crucial dans l'infection du foie. La délétion des gènes codant P52, P36 ou B9 abroge l'invasion productive, et le blocage de CD81 ou SRB1 entraîne un phénotype similaire. En outre, des travaux antérieurs du laboratoire ont mis en évidence un lien fonctionnel entre P36 et l'utilisation des récepteurs de l'hôte. Sur la base de ces données, nous avons émis l'hypothèse que P36 pourrait participer aux interactions moléculaires médiant l'invasion du foie. Cependant, aucune interaction directe entre les protéines 6-cys et les récepteurs hépatocytaires n'a pu être mise en évidence jusqu'à présent. Ma thèse visait à étudier la fonction moléculaire des protéines 6-Cys dans l'invasion du foie. Nous avons utilisé AlphaFold pour prédire la structure de ces protéines et avons caractérisé le dimère P52/P36 dans quatre espèces différentes de Plasmodium. Nous avons pu confirmer par microscopie d'expansion leur localisation micronémale. Des travaux antérieurs du laboratoire ont montré que les protéines P52 et P36 de P. falciparum ne sont pas fonctionnelles chez les sporozoïtes de P. berghei, pointant le rôle possible d'autres protéines, telles que B9. Afin d'explorer si B9 pourrait former un complexe fonctionnel avec P36/P52, nous avons généré un parasite exprimant les trois protéines P52/P36/B9 de P. falciparum, en utilisant CRISPR. Des essais d'invasion dans des cultures cellulaires ont révélé que les sporozoïtes transgéniques PfP52/P36/B9 ne sont pas infectieux, ce qui indique le rôle de protéines parasitaires encore inconnues. Nous avons ensuite cherché à savoir si le dimère P52/P36 pouvait interagir avec les récepteurs de l'hôte CD81 et SRB1. L'outil AlphaFold prédit une interaction entre le dimère et le domaine apical des deux récepteurs. Pour valider ces interactions, nous avons utilisé une stratégie de mutagenèse ciblée pour muter les résidus d'interaction putatifs dans les protéines 6-Cys à l'aide de CRISPR. Malheureusement, aucun des mutants P52/P36 générés n'a montré de défaut d'infectiosité des sporozoïtes dans les cultures de cellules hépatocytaires, possiblement en raison de la grande surface d'interaction entre les protéines. Des approches biochimiques pour étudier les interactions entre les protéines P52 et P36 sont encore nécessaires. Enfin, nous avons testé si des anticorps contre ces protéines 6-Cys peuvent bloquer l'invasion des sporozoïtes. Nous avons développé une approche d'étiquetage par épitope pour tester l'activité neutralisante des anticorps. Les anticorps ciblant P36 et P52 ont une puissante activité neutralisante in vitro, alors qu'aucune inhibition n'a été observée pour B9. En résumé, ce travail de thèse a permis de fournir des informations détaillées sur les protéines 6-Cys impliquées dans l'invasion du foie et est prometteur pour l'identification de nouvelles cibles vaccinales contre le paludisme.Malaria is caused by an apicomplexan protozoan of genus Plasmodium spp. The infection begins when infected mosquitoes inject sporozoites, the infective forms of the parasite, into the host dermis, which enter the bloodstream and travel to the liver. In the liver, these sporozoites traverse several hepatocytes before invading one by forming a parasitophorous vacuole (PV), a process referred to as productive invasion. Within the PV, the parasites multiply and establish the infection. The sporozoites are characterized by specialized secretory organelles, called micronemes and rhoptries, whose regulated secretion is essential for productive invasion of host cells. There are reports of 6-Cys sporozoite micronemal proteins P36, P52 and B9 which are crucial for productive host-cell invasion. On the host side, experimental data shows the important role of the tetraspanin CD81 and the lipoprotein receptor SRB1 for establishing the liver infection. Disruption of either P52, P36 or B9 abrogates productive invasion, and blocking CD81 or SRB1 results in a similar phenotype. In addition, previous work from the lab uncovered a functional link between P36 and host receptor usage. Based on this evidence, we hypothesized that P36 might participate in molecular interactions mediating liver invasion. However, it is currently unknown if these 6-Cys sporozoite micronemal proteins can directly interact with these host hepatocyte receptors to establish the infection. My thesis aims to investigate the molecular function of these 6-Cys proteins in liver invasion. We used AlphaFold to predict the structure of these proteins and characterized the P52/P36 dimer in four different Plasmodium species. Genetic tagging combined with expansion microscopy confirmed their micronemal localisation. Previous work from the lab has shown that P. falciparum P52 and P36 cannot functionally replace P. berghei P52 and P36 in sporozoites, questioning a possible role of other interacting proteins, such as B9. To explore whether B9 could form a functional complex with P36/P52, we generated a triple P52/P36/B9 falciparumized parasite using CRISPR. As a pre-requisite, we set-up the CRISPR-Cas9 technology in the lab, and generated new fluorescent P. berghei lines constitutively expressing Cas9. Invasion assays in cell cultures revealed that PfP52/P36/B9 triple transgenic sporozoites are non-infective, pointing at the role of yet unknown parasite proteins. We next investigated whether the P52/P36 dimer could interact with the host receptors CD81 and SRB1, wherein AlphaFold predicted a confident interaction interface between the dimer and the receptors. To validate these interactions, we first used a targeted mutagenesis strategy to mutate the predicted interacting residues in the 6-Cys proteins using CRISPR. Unfortunately, generated P52/P36 mutants could not alter the sporozoite infectivity in hepatocyte cell cultures, possibly due to the large interaction surface between the two proteins. Biochemical approaches to investigate interactions between recombinant P52 and P36 proteins are still needed. Finally, we tested if antibodies against these 6-Cys proteins can block sporozoite invasion. We developed an epitope tagging approach to test the neutralizing activity of the antibodies. Interestingly, we found that antibodies targeting P36 and P52 have potent neutralizing activity in vitro, however, no inhibition was observed for B9. Polyclonal serum raised against recombinant B9 in mice failed to block parasite invasion in cell cultures, corroborating the epitope tagging results. Future work will focus on obtaining purified P52/P36 complex to immunize mice and polyclonal sera to be tested in neutralization assays. Our work here provides detailed information on these 6-Cys proteins involved in liver invasion and holds promise for the identification of novel malaria vaccine targets