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Dissertationen zum Thema „Imagerie à particules magnétiques“
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Billotey, Claire. „Etude des propriétés des nanoparticules magnétiques anioniques pour l' application au marquage cellulaire direct et la détection in vivo par imagerie par résonance magnétique“. Paris 7, 2003. http://www.theses.fr/2003PA077015.
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Wandelt, Burkhard. „Analyse de la formation des dépôts de particules lors d'un procédé d'ultrafiltration tangentielle : visualisation par imagerie à résonance magnétique nucléaire“. Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT029H.
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La technique de micro-imagerie par resonance magnetique nucleaire a ete employee dans l'analyse in situ de la formation d'un depot de particules colloidales a la surface de membranes d'ultrafiltration en presence d'un ecoulement tangentiel. Des mesures preliminaires des temps de relaxation ainsi que l'etude de l'augmentation paradoxale du signal rmn due a un ecoulement lent, ont permis de determiner les conditions necessaires pour l'obtention d'images possedant une resolution maximale de 20 micrometres. Ensuite, des experiences ont ete conduites en utilisant deux suspensions modele diluees, l'une composee de particules de bentonite calcique, l'autre de latex de polystyrene. Les visualisations directes et non destructives par rmn ont permis d'observer, dans le cas de la suspension de bentonite, la croissance de depot, sa compressibilite et sa resistance a differentes methodes de nettoyage du module. L'evaluation de la porosite et de la permeabilite des differents depots a permis de montrer que les depots de bentonite etaient inhomogenes, tres poreux et reversibles a la compression. Par contre, les depots formes par le latex etaient incompressibles et faiblement poreux. Il en ressort que la loi de carman-koseny n'est pas valide dans le cas de la bentonite, malgre l'introduction d'un coefficient de non-sphericite de ces particules, par contre qu'elle s'applique aux depots de latex. Nous avons enfin propose une nouvelle modelisation de la phase transitoire de formation d'un depot non compressible
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Pedron, Swannie. „Ιmagerie mοléculaire utilisant des micrοparticules d'οxyde de fer pοur la détectiοn de l'inflammatiοn cardiaque (par Ιmagerie par Résοnance Μagnétique) et de l'inflammatiοn pulmοnaire (par Ιmagerie à Ρarticules Μagnétiques - ΙΡΜ οu ΜΡΙ)“. Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2024. http://www.theses.fr/2024NORMC419.
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Les méthodes d'imagerie classiques comme l'IRM cardiaque et le scanner thoracique sont couramment utilisées pour le diagnostic des maladies cardiovasculaires et pulmonaires. Cependant, elles ne permettent que l’identification des retentissements fonctionnels et anatomiques, et la détection de la composante inflammatoire impliquée dans ces pathologies reste perfectible. Dans ces travaux de thèse, nous développons une nouvelle approche d’imagerie moléculaire appelée « immuno-IRM », qui cible les molécules d'adhésion endothéliales impliquées dans le recrutement des leucocytes vers les sites inflammatoires. En utilisant des microparticules d’oxyde de fer conjuguées à un anticorps VCAM-1 (MPIO@αVCAM-1), nous avons évalué la capacité de l’immuno-IRM à détecter in vivo et de manière spécifique l’inflammation cardiaque dans des modèles animaux de dysfonction cardiaque septique et de myocardite auto-immune expérimentale (EAM). Nous comparons notamment l’efficacité de l’immuno-IRM pour révéler l’inflammation cardiaque par rapport au rehaussement tardif au gadolinium, utilisé en clinique et considéré comme la méthode de référence (« gold standard ») pour le diagnostic de la myocardite. Dans la deuxième partie de cette thèse, nous avons développé l’utilisation d’un nouvel appareil d’imagerie appelé « Imagerie à Particules Magnétiques » (IPM), qui repose sur la détection de particules d’oxyde de fer pour créer des images corps entier, sans utiliser de rayonnements ionisants. À travers des modèles de sepsis et de maladie respiratoire infectieuse, nous avons montré que l’IPM couplée à l’utilisation de MPIO@αVCAM-1 était un outil rapide, sensible et non invasif permettant la détection de l’inflammation pulmonaire. Nos données apportent les premiers éléments permettant d’envisager, à terme, l’application de l’immuno-IRM et de l’IPM pour le diagnostic de pathologies inflammatoires cardiaques et pulmonairesConventional imaging methods such as cardiac MRI and thoracic CT scans are commonly used for diagnosing cardiovascular and pulmonary diseases. However, they only identify functional and anatomical abnormalities, and detecting the inflammatory component involved in these pathologies remains challenging. In this thesis, we develop a new molecular imaging approach called "immunoMRI," which targets endothelial adhesion molecules involved in recruiting leukocytes to inflammatory sites. Using iron oxide microparticles conjugated with a VCAM-1 antibody (MPIO@αVCAM-1), we assessed the ability of immuno-MRI to specifically detect cardiac inflammation in vivo in animal models of septic cardiac dysfunction and experimental autoimmune myocarditis (EAM). We also compared the effectiveness of immuno-MRI in detecting cardiac inflammation to late gadolinium enhancement, which is used in clinical practice and considered the gold standard for myocarditis diagnosis. In the second part of this work, we developed the use of a new imaging device called "Magnetic Particle Imaging" (MPI), which detects iron oxide particles to create whole-body images without using ionizing radiation. Through models of sepsis and infectious respiratory disease, we demonstrated that MPI coupled with MPIO@αVCAM-1 is a rapid, sensitive, and non-invasive tool for detecting pulmonary inflammation. Our data provide the first evidence suggesting the potential future application of immuno-MRI and MPI for diagnosing inflammatory cardiac and pulmonary conditions
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Babataheri, Avin. „Cils artificiels : modèle physique pour la propulsion ciliée“. Phd thesis, Paris 6, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00566532.
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De nombreux micro-organismes vivants se propulsent en utilisant des cils ou des flagelles. Cette nage à petit nombre de Reynolds a fait l'objet de nombreuses études théoriques et expérimentales sur les organismes vivants. Toutefois il existe très peu de modèles physiques expérimentaux. Nous décrivons ici la construction des cils artificiels microscopiques actionnés par un champ magnétique. Ces cils artificiels ont en commun avec les cils réels un très grand allongement, une grande flexibilité et un mode d'actuation par couple réparti. Nous avons étudié les dynamiques de battement (planaire et tridimensionnel) de ces cils magnétiques. Nous avons également caractérisé les forces et les écoulements qu'ils induisent dans le fluide environnant.
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Deviers, Alexandra. „Imagerie par résonnance magnétique multimodale, en particulier imagerie spectroscopique, du glioblastome : évaluation de facteurs prédictifs de réponse à la radiothérapie“. Toulouse 3, 2014. http://www.theses.fr/2014TOU30057.
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L'issue systématiquement fatale du glioblastome (GBM), tumeur cérébrale primitive la plus fréquente chez l'adulte, est largement associée à l'apparition de récidives locales après chimio-radiothérapie (RT). Les nouvelles stratégies thérapeutiques envisagées aujourd'hui se tournent vers l'utilisation de biomarqueurs d'imagerie permettant de fournir une information pronostique ou d'identifier avant traitement les zones tumorales les plus susceptibles de récidiver et nécessitant donc une intensification de dose en RT. Dans ce contexte, nous avons cherché à mettre en évidence des marqueurs pré-thérapeutiques issus de l'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) qui soient prédictifs du site de rechute et de la survie pour une cohorte de 18 patients atteints de GBM et traités par RT et Tipifarnib dans le cadre d'un essai clinique de phase II. Pour cela, deux modalités ont été analysées: l'Imagerie Spectroscopique par Résonance Magnétique 3D du proton (ISRM-3D) et l'IRM de diffusion. Grâce à une méthode originale permettant une comparaison spatiale voxel-à-voxel des données pré-RT avec les images de la rechute, trois indices métaboliques pertinents ont été mis en évidence: Lactate/N-Acétyl-Aspartate (NAA) >0,4; Choline (Cho)/Créatine >1,63 et Cho/NAA >1,12. Leur distribution spatiale est significativement associée à la récidive tumorale définie de manière radiologique et leur magnitude semble être corrélée à une rechute précoce. Ces résultats intéressants doivent cependant être validés sur une cohorte indépendante et plus large de patients atteints de GBM actuellement inclus dans un essai prospectif de phase IIIGlioblastoma (GBM), the most common primary brain tumor in adults, is associated with poor prognosis as local relapse occurs several months after chemo-radiotherapy (RT). New therapeutic strategies are coming to the fore, some of which propose to use imaging biomarkers in order to provide relevant prognostic information or identify pre-RT high relapse risk areas needing to be boosted. The aim of this work was to identify pre-RT MRI markers able to predict relapse location and survival in a cohort of 18 GBM patients included in a phase II clinical trial and treated with RT and Tipifarnib. Data from 3D 1H-Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging (3D-MRSI) and diffusion MRI were analysed using a voxel-based spatial comparison of baseline (pre-RT) and relapse images. Three relevant metabolic indices were thus identified: Lactate/N-Acetyl-Aspartate (NAA)> 0. 4; Choline (Cho)/Creatine >1. 63 and Cho/NAA >1. 12. The spatial distribution of these MRSI biomarkers is significantly associated with the site of relapse; furthermore, the magnitude of these metabolic disturbances seems to be correlated with early relapse. These interesting results should be validated in a larger cohort of GBM patients currently included in a prospective phase III clinical trial. The various techniques implemented in this work shall be used in this new study, not only for the evaluation of MRSI and MR diffusion biomarkers, but also for the analysis of perfusion and tensor diffusion imaging
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Carletto, Philippe. „Structures et rhéologie d'une suspension de particules magnétiques“. Nice, 2001. http://www.theses.fr/2001NICE5608.
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Nous avons étudié et élaboré un modèle qui prédit la formation de structures obtenues par application d'un champ magnétique sur une suspension Magnéto-Rhéologique (MR). Cette agrégation réversible est due à une aimantation des particules, elle-même reliée à une différence de perméabilité entre les particules et le fluide suspendant. Deux forces interviennent dans ce processus : la force d'interaction magnétique entre particule et la force thermodynamique. Nous avons déterminé expérimentalement les paramètres caractérisant les structures formées en champ unidirectionnel (réseau de colonnes) et en champ tournant. Dans ce dernier cas on observe la formation d'une structuration périodique en plans parallèles situés dans le plan de rotation du champ. Un modèle théorique basé sur une minimisation d'énergie permet de retrouver quantitativement les observations faites en champ unidirectionnel. Par contre, en champ tournant, l'accord n'est quantitatif qu'à la condition de diminuer l'énergie de surface. Au cours de cette étude nous avons mis en évidence une nouvelle instabilité de rotation collective des agrégats. La dernière partie de mon travail a consisté à mesurer les modules de cisaillement en présence de différents types de structure. Nous avons montré, que pour un même champ magnétique, les modules de cisaillement dépendaient fortement de la structure. Nous avons également mis en évidence une déformation critique délimitant le passage entre un régime d'oscillation des agrégats à un régime non linéaire de fragmentation /restructuration, nous avons pu retrouver, à l'aide d'un modèle, le cisaillement critique observé pour des plans perpendiculaires au cisaillementWe have studied and worked out a model which predicts the formation of structures obtained by application of a magnetic field on a Magneto-Rheological suspension (MR). This reversible aggregation is due to a magnetization of the particles, itself connected to a difference in permeability between the particles and the suspending fluid. Two forces intervene in this process : the force of magnetic interaction between the particles and the thermodynamic force. We determined experimentally the parameters characterizing the structures formed in unidirectional field (structure of columns) and in rotating field. In this last case one observes the formation of a periodic structure in parallel plans situated in the plan of rotation of the field. A theoretical model based on a minimization of energy allows finding quantitatively the observations obtained in unidirectional field. On the other hand, in rotating field, the agreement is quantitative only to decrease the energy of surface. During this study we put in evidence a new instability of collective rotation of the aggregates. The last part of my work consisted in measuring the shear moduli in the presence of various types of structure. We showed that for the same magnetic field, the shear moduli depended strongly on the structure. We also put in evidence a critical deformation bounding the passage between a regime of oscillation of the aggregates in a nonlinear regime of fragmentation-restructuration, we were able to find, by means of a model the critical shear observed for perpendicular plans in the shear
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Prevot, Geoffrey. „Plateforme de nanoémulsions destinées au diagnostic et à la thérapeutique“. Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0195.
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Les nanoémulsions huile dans eau (H/E) sont utilisées depuis plus de 50 ans en clinique humaine comme source de lipides en nutrition parentérale. Si cette dernière décennie a vu émerger la mise à profit de cette forme comme véhicule de substances actives lipophiles, l’utilisation des nanoémulsions comme vecteur d'agents thérapeutique ou diagnostique reste encore sous-exploitée. L’objectif de cette thèse a été le développement d'une plateforme de nanoémulsions comme vecteur alternatif aux nanosystèmes classiquement utilisés. Deux applications ont été visées : le diagnostic de la plaque vulnérable d'athérosclérose et le traitement de la maladie de Parkinson. Les nanoémulsions ont été fonctionnalisées avec des anticorps humanisés dirigés contre l’athérome et chargées avec des particules magnétiques pour servir d’agent de contraste moléculaire pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM) et pour une nouvelle technique : l’imagerie par particules magnétique (IPM). L'efficacité du nanosystème pour le ciblage de la plaque a été démontré sur des souris athéromateuses. L’inclusion de chromophores lipophiles originaux et ultrabrillants ainsi que la possibilité d'incorporer des substances actives ont permis d’ouvrir la voie vers le développement de formulations multimodales et théranostiques. Les nanoémulsions thérapeutiques contre Parkinson ont été développées pour rétablir le pH lysosomal des neurones dopaminergiques par l'encapsulation d'un polymère (PLGA). Ce défaut d’acidification favorise la mort cellulaire par l’accumulation de déchets dans les neurones. La formulation a été optimisée pour le passage intracérébral par voie intraveineuse ou intranasale. Les résultats montrent un passage cérébral in vivo par voie intraveineuse avec une confirmation in vitro de la régénération du pH. Les perspectives de ce travail sont la poursuite de la plateforme et l'ouverture vers de nouvelles applications comme l'hyperthermie magnétique dans les cancersOil in water (O/W) nanoemulsions have been used for over 50 years in human clinics as a lipids source in parenteral nutrition. Even if nanoemulsions have recently emerged as vehicles for lipophilic active pharmaceutical ingredient (API) their use as a therapeutic or diagnostic agent is still under-exploited. The objective of this Ph.D thesis was to develop an nanoemulsions platform as an alternative to conventionally used nanosystems. In this work, 2 applications have been studied: the diagnosis of vulnerable plaque in atherosclerosis, and the treatment of Parkinson's disease. Nanoemulsions have been functionalized with humanized antibody targeting atheroma and loaded with magnetic particles as molecular contrast agents for magnetic resonance imaging (MRI) and an emerging technique: magnetic particle imaging (MPI). The successful plaque targeting has been demonstrated in atheromatous mice. The inclusion of original and ultra-bright lipophilic chromophores as well as the loading of API have paved the way to the development of multimodal and theranostic formulations. Therapeutic nanoemulsions against Parkinson’s disease have been developed to restore lysosomal pH of dopaminergic neurons with acidic polymer (PLGA). Acidification dysfunction leads to cell death due to the accumulation of waste inside neurons. The formulation has been optimized for brain delivery through intravenous or intranasal administration. The results show brain delivery in vivo trough intravenous injection associated with a pH rescue in vitro. The perspectives will focus on optimizing this platform and use it for new applications such as magnetic hyperthermia in cancers
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Germain, Matthieu. „Applications des nanomatériaux en biologie : de l’encapsulation de cellules aux particules magnétiques“. Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30136.
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Les travaux réalisés durant cette thèse ont eu pour but de développer les applications des nanomatériaux en biologie. Les films multicouches de polyélectrolytes s’assemblant par interactions électrostatiques ont ainsi pu être appliqués à l’isolement de cellules mammifères adhérentes. Les propriétés de ce type de film permettent de contrôler la diffusion de molécules jusqu’aux cellules et ouvrent de nouvelles perspectives pour l’encapsulation de cellules et ces applications. Les nanomatériaux utilisés ont également permis l’élaboration de capsules composites (liposome / polyélectrolytes réticulés) et (liposome / silice) présentant une stabilité accrue et un meilleur contrôle de leur perméabilité. En collaboration avec la société Nanobiotix, des nanoparticules magnétiques activables par un champ magnétique externe et dirigées spécifiquement contre les cellules tumorales ont été élaborées, développant ainsi les applications des nanotechnologies en thérapie anticancéreuse par voie physiqueThe aim of our studies was to translate nanomaterials progresses in biological applications. The assembly of polyelectrolytes by electrostatic interactions leads to the formation of multilayer films with tunable properties. Here we have applied this technique for polyelectrolytes multilayer formation onto the surface of adherent mammalian cells. Polyelectrolytes properties allow a better control of molecule diffusion across the film and give new outlooks for cells encapsulation and its applications. Nanomaterials were also used for the elaboration of two kinds of composite capsules: (liposome / reticulated polyelectrolytes) and (liposome / silica) capsules which present a better stability and allow a more efficient control of their permeability. In collaboration with the start-up Nanobiotix, magnetic nanoparticles activable by external magnetic field and specifically targeted against tumoral cells have been designed, leading to new development of nanotechnologies in physical anticancer therapies
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Chong, Céline. „Élaboration de particules de polymère magnétiques multifonctionnelles pour la préparation d'échantillons biologiques“. Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10333/document.
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Ce travail de thèse porte sur l'élaboration de particules de polymère magnétiques capables de capter et relarguer différents microorganismes par des interactions électrostatiques non spécifiques. Des nanoparticules d'oxyde de fer cationiques stabilisées par des contre-ions nitrate ont été synthétisées par coprécipitation de sels de fer. La surface de la maghémite obtenue a été modifiée par voie sol-gel avec un organosilane présentant une fonction méthacrylate pour permettre son incorporation covalente dans des particules de latex par des réactions de copolymérisation. Ces particules ont été obtenues par polymérisation radicalaire en dispersion, en émulsion ou en miniémulsion du méthacrylate de méthyle ou du styrène, conduite en présence de maghémite. Les interactions entre celle-ci et le stabilisant rendent difficile la formation de latex magnétiques par polymérisation en dispersion. En revanche, la polymérisation en (mini-)émulsion permet, selon la technique de dispersion des oxydes de fer utilisée avant polymérisation, l'obtention de particules de latex de 140 à 650 nm, dont la fraction magnétique varie entre 2 et 37 % et contient jusqu'à 91 % de maghémite. La distribution de taille est toutefois large. Les particules magnétiques ainsi obtenues ont été ensuite fonctionnalisées directement au cours de la polymérisation en émulsion par l'introduction de co-monomères chargés, de polyélectrolytes ou de polyamphotères réamorçables. Ces deux derniers types de polymère sont obtenus par polymérisation RAFT. Leur capacité de capture/relargage a été évaluée sur des systèmes modèles à base de silice. Les polyamphotères donnent de bons résultats sur de nombreux microorganismesThis thesis describes the synthesis of magnetic latexes which are able to capture and release various microorganisms via non-specific and electrostatic interactions. Cationic iron oxide nanoparticles stabilized by nitrate counterions were synthesized by the co-precipitation of iron salts in water. The surface of the asobtained maghemite was then modified by a sol-gel process using a methacrylate-functionalized organosilane, in order to incorporate the iron oxide nanoparticles into latex particles by copolymerization reactions. Magnetic particles were obtained by dispersion, emulsion or miniemulsion polymerization of styrene or methyl methacrylate, performed in the presence of iron oxide. Due to the interaction between the stabilizers and iron oxides, dispersion polymerization was not a suitable approach. On the other hand, (mini-)emulsion polymerization led to a large range of particle diameters (140 – 650 nm), according to the process used to disperse iron oxides prior to the polymerization. These latexes contained between 2 and 37 % of magnetic particles, incorporating up to 91% of iron oxide. But the size distribution remained quite broad in all cases. The functionalization of the as-prepared magnetic particles was then undertaken by the introduction of either a charged co-monomer or polyelectrolytes or polyampholytes reactivable during the polymerization process. These kinds of polymers were synthesized by RAFT polymerization. Their ability to capture and release microorganisms was tested on silica-based model systems. Polyampholytes displayed good results on several microorganisms
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Datta, Subhadeep. „Propriétés de transport électronique de nanotubes de carbone remplis de particules magnétiques“. Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENY008.
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Les nanotubes de carbone (CNT) à basse température se comportent comme des points quantiques pour lesquelles les niveaux électroniques deviennent quantifiés. Le transport électronique à travers une jonction-CNT est caractérisé par le phénomène de blocage de Coulomb, dont les spécificités dépendent du couplage entre le nanotube et les électrodes métalliques. Le blocage de Coulomb est extrêmement sensible au moindre changement électrostatique, faisant des jonctions-CNT de précis électromètres. Par exemple, si l'on couple un système magnétique à un nanotube, le transport électronique sera influencé par l'état de spin du système magnétique (effet magnéto-Coulomb). Ce projet de thèse présente des mesures de transport électrique sur un système hybride se composant d'un nanotube de carbone rempli de nanoparticules magnétiques (Fe). Ces mesures, réalisées à très basses températures (40 mK), ont permis de mettre en évidence le comportement hystérétique de la conductance en fonction du champ magnétique, et en particulier la présence de saut de conductance à champ magnétique fini. Nous expliquons ces résultats en termes d'effet magnéto-Coulomb : le renversement d'aimantation des particules de fer à champ magnétique fini provoquant une variation de charge effective due à l'effet Zeeman. Ces mesures sont une étape vers l'étude de l'anisotropie magnétique de nanoparticules individuellesCarbon Nanotubes at low temperature behave as Quantum Dots for which charging processes become quantized, giving rise to Coulomb Blockade depending upon the coupling to the leads. Any small change in the electrostatic environment (tuned by the gate electrode) can induce shift of the stability diagram (so called Coulomb Diamonds) of the device, leading to conductivity variation of the Quantum Dot. A carbon nanotube can therefore be a very accurate electrometer. For example, if a magnetic system is electronically coupled to a nanotube, its electron conduction may be influenced by the spin state of the magnetic system (magneto- Coulomb effect). In this thesis, we report on the electrical transport measurements of such hybrid systems where a carbon nanotube is filled with magnetic nanoparticles such as Iron(Fe). We find that low-temperature (~40mK) current-voltage measurements of such devices can show a hysteretic behaviour in conductance with sharp jumps at certain magnetic fields. We explain the results in terms of the magneto-Coulomb effect where the spin flip of the iron island at non-zero magnetic field causes an effective charge variation in the Nanotube due to the Zeeman energy. Our studies are a step forward towards the study of the magnetic anisotropy of individual nanoparticles. We believe our findings have important implications for sensitive magnetic detectors to study the magnetization reversal of individual magnetic nanoparticle or molecule, even weakly coupled to a carbon nanotube
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Zaloylo, Guy. „Etude et conception d'un dispositif de détection de fines particules métalliques“. Nancy 1, 1992. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1992_0037_ZALOYLO.pdf.
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Le présent rapport synthétise l'étude et la réalisation d'un dispositif de détection et d'élimination de fines particules métalliques, magnétiques ou non, dont la présence accidentelle au sein de matières premières finies ou semi-finies représente une pollution inacceptable. L'appareil est conçu pour la purification de matières poudreuses, granuleuses ou liquides, électriquement neutres et véhiculées par fluide porteur à des vitesses de un à dix mètres par seconde dans des conduits cylindriques dont les diamètres s'échelonnent de quelques centimètres à quelques dizaines de centimètres. Il est composé de deux modules. Le premier génère un signal analogique basé sur l'absorption d'énergie occasionné par l'induction de courants de Foucault au sein de la particule à détecter lors de son passage dans le champ magnétique variable d'un solénoïde, et permet de parvenir à la sensibilité désirée en garantissant la stabilité et la fidélité de détection à long terme. Le second, basé sur l'algorithme de byvaikov, filtre numériquement le premier et procure au dispositif ses qualités de robustesse vis-à-vis de perturbations électriques, magnétiques et/ou mécaniques extérieures.
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Gay, Benoît. „Caractérisation de milieux diffusants chargés en particules par imagerie polarisée“. Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0111/these.pdf.
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Non-invasive diagnostic tools are of particular interest to characterize semi-transparent media for many technological and scientific challenges. The idea of the present work is to probe a multiple scattering particle-laden media, from an external source of radiation, analyzing the polarization state 2D lateral spatial distributions of emerging radiation, which form images. The size, the volume fraction and the morphology of the particles which influence on the radiative properties of the medium are investigated. A focus is put on fractal-like aggregates which are of great importance in many areas. An original polarization imaging configuration is designed to reveal multiple scattering effects. Accordingly, both an experimental setup and a comprehensive model are implemented. The latter is a key part to be likely to understand the phenomenon engaged. Indeed to construe the 2D polarization signature, the polarized light transport is modeled using the Stokes formalism. Solving the problem is performed with an original integration method which is a Monte Carlo algorithm, chosen for its specific advantages. Indeed, this model gives rise to the polarization pattern analysis with physical interpretations. The method is applied to calibrated polystyrene aqueous suspensions which can be used in an aggregation process. The question of aggregation process modeling is addressed in terms of requirements to deal with complex morphology with realistic composition (orientation, configuration, and size dispersion averaging). Effects of multiple scattering intra and inter particle are to be taken into consideration. Sensitivity to the aggregation process and to morphological parameters is specifically discussedLa caractérisation de milieux semi-transparents à l’aide de méthodes non-intrusives présente un grand intérêt pour de nombreux défis technologiques et scientifiques. L’idée du présent travail est de sonder un milieu diffusant chargé en particules, à partir d’une source radiative externe, en analysant les distributions spatiale 2D des états de polarisation des radiations émergentes. La taille, la fraction volumique ainsi que la morphologie des particules, qui influencent des propriétés radiatives du milieu, sont examinées. Plus particulièrement, des agrégats fractals sont considérés de part leur grande importance dans de nombreux domaines. Une configuration originale d’imagerie polarisée est conçue pour révéler des effets de diffusion multiple. Ainsi un dispositif expérimental et un modèle correspondant ont été mis en oeuvre. Ce dernier est une partie clé pour comprendre les phénomènes intervenants. La signature en polarisation sous forme d’images est modélisée à partir du formalisme de Stokes qui permet de rendre compte du transfert radiatif polarisé. Le problème est résolu à partir d’une méthode d’intégration de Monte Carlo, qui permet une interprétation physique des motifs de polarisation observés. La méthode est appliquée à des suspensions aqueuses de polystyrène qui peuvent être utilisées dans des processus d’agrégation. La question de la modélisation de l’agrégation est discutée en termes de nécessité d’utilisation de morphologies complexes et de compositions réalistes (moyenne sur l’orientation, la configuration spatiale et la dispersion de taille). Pour ce faire, les effets de diffusion multiple intra et inter particules sont pris en compte. La sensibilité de la méthode au processus d’agrégation et à des paramètres morphologiques est discutée
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Iqbal, Muhammad. „Préparation de particules submicroniques pour applications théranostiques : imagerie et thérapie“. Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10227/document.
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L'objectif de cette étude était de préparer et de caractériser les particules submicroniques multifonctionnelles utilisables simultanément pour le diagnostic et le traitement de plusieurs maladies mortelles telles que le cancer. Pour ce faire, une étude systématique a été réalisée afin de comprendre les mécanismes impliqués et d'optimiser les paramètres du procédé de double émulsion-évaporation de solvant pour la préparation de ces particules. Pour l’imagerie in vitro, des nanoparticules polymériques fluorescentes (FluoSpheres®) ont été encapsulées dans une matrice polycaprolactone dégradable en utilisant le procédé de l’émulsion double-évaporation de solvant. Pour l’imagerie invivo, des nanoparticules d'or colloïdal ont été préparées et encapsulées via le même procédé et parfaitement caractérisées. Enfin, pour application theranostic, les nanoparticules d'or (comme agent de contraste) et un actif moléculaire (hydrophile Nefopam et hydrophobe benzoate de benzyle) ont été encapsulés simultanément dans des particules de polycaprolactone. Ces particules multifonctionnelles ont été caractérisées et évaluées in vitro comme model de pénétration cutanéThe objective of this study was to prepare and characterize multifunctional submicron particles that can be used for diagnosis and therapy of several fatal diseases including cancer (i.e theranostic). For this purpose, a systematic study was performed in order to optimize the process parameters for preparation of polymeric particle that can be used as a platform for effective delivery of drugs and imaging labels. The imaging agent (FluoSpheres®) was encapsulated via double emulsion solvent evaporation technique to be used fluorescent contrast agent and their in vitro evaluation was performed. Then, gold nanoparticles were prepared by using NaBH4 reduction method, characterized and encapsulated by polycaprolactone polymer for in vitro applications. Finally, the gold nanoparticle were loaded into polycaprolactone particle along with a hydrophilic drug (Nefopam) and a hydrophobic drug (benzyl benzoate) simultaneously. The prepared particles were then characterized physicochemically and in vitro skin penetration study was performed
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Delestre, Barbara. „Reconstruction 3D de particules dans un écoulement par imagerie interférométrique“. Electronic Thesis or Diss., Normandie, 2022. http://www.theses.fr/2022NORMR116.
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Pour de nombreuses applications industrielles ou environnementales, il est important de mesurer la taille et le volume de particules de formes irrégulières. C'est par exemple le cas dans le cadre du givrage des aéronefs qui se produit durant les vols, où il est nécessaire de mesurer in-situ la teneur en eau et la teneur en glace dans la troposphère afin de détecter et d’éviter les zones à risques. Notre intérêt s’est porté sur l’imagerie interférométrique en défaut de mise au point, une technique optique offrant de nombreux avantages (large champ de mesure, gamme de tailles étudiée étendue [50 μm : quelques millimètres], distance particule/appareil de mesure de plusieurs dizaines de centimètres…). Au cours de ces travaux de thèse, nous avons montré que la reconstruction 3D d'une particule peut se faire à partir d'un ensemble de trois images interférométriques de cette particule (sous trois angles de vue perpendiculaires). Cela peut être fait en utilisant l'algorithme de réduction d'erreur (ER) qui permet d'obtenir la fonction f(x,y) à partir des mesures du module de sa transformée de Fourier 2D |F(u,v)|, en reconstruisant la phase de sa transformée de Fourier 2D. La mise en œuvre de cet algorithme nous a permis de reconstruire la forme de particules irrégulières à partir de leurs images interférométriques. Des démonstrations expérimentales ont été réalisées à l'aide d'un montage spécifique basé sur l'utilisation d’une matrice de micro-miroirs (DMD) qui génère les images interférométriques de particules rugueuses programmables. Les résultats obtenus sont très encourageants. Les volumes obtenus restent assez proches du volume réel de la particule et les formes 3D reconstruites nous donnent une bonne idée de la forme générale de la particule étudiée même dans les cas les plus extrêmes où l'orientation de la particule est quelconque. Enfin, nous avons montré qu'une reconstruction 3D précise d'une particule rugueuse "programmée" peut être effectuée à partir d'un ensemble de 120 images interférométriquesFor many industrial or environmental applications, it is important to measure the size and volume of irregularly shaped particles. This is for example the case in the context of aircraft icing which occurs during flights, where it is necessary to measure in situ the water content and the ice content in the troposphere in order to detect and avoid risk areas. Our interest has been on interferometric out-of-focus imaging, an optical technique offering many advantages (wide measurement field, extended range of sizes studied [50 μm: a few millimeters], distance particle / measuring device several tens of centimeters ...). During this thesis, we showed that the 3D reconstruction of a particle can be done from a set of three interferometric images of this particle (under three perpendicular viewing angles). This can be done using the error reduction (ER) algorithm which allows to obtain the function f(x,y) from the measurements of the modulus of its 2D Fourier transform |F(u,v)| , by reconstructing the phase of its 2D Fourier transform. The implementation of this algorithm allowed us to reconstruct the shape of irregular particles from their interferometric images. Experimental demonstrations were carried out using a specific assembly based on the use of a micro-mirror array (DMD) which generates the interferometric images of programmable rough particles. The results obtained are very encouraging. The volumes obtained remain quite close to the real volume of the particle and the reconstructed 3D shapes give us a good idea of the general shape of the particle studied even in the most extreme cases where the orientation of the particle is arbitrary. Finally, we showed that an accurate 3D reconstruction of a "programmed" rough particle can be performed from a set of 120 interferometric images
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Nodot, Émilie. „Détection et caractérisation d'objets anthropiques par méthodes géophysiques et en particulier par méthode magnétique“. Electronic Thesis or Diss., Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAH019.
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Les trois dernières guerres ont laissé dans le sous-sol français des millions de tonnes de munitions non explosées (en anglais, unexploded ordnance ou UXO) qui constituent un risque pour l'homme et l'environnement. La géophysique et particulièrement les méthodes magnétiques offrent des solutions pour localiser et caractériser ces objets qui sont le plus souvent aimantés. Mon travail de thèse consiste d'abord à réaliser une synthèse bibliographique des méthodes de recherche d'UXO en détaillant en particulier la méthode magnétique. Le dispositif de cartographie magnétique multi-capteur conçu par I'EOST et utilisé pour la recherche d'UXO subit un certain nombre de défauts. Ainsi (i) la fabrication d'un nouveau numériseur, (ii) l'acquisition d'un nouveau système de géolocalisation plus complet et (iii) l'utilisation d'un capteur supplémentaire afin de corriger les variations temporelles du champ permettent d'améliorer la qualité de nos cartographies. De même la mesure à différentes altitudes nous permet de gérer au mieux le temps imparti et le niveau de détail que l'on souhaite obtenir. Selon l'approximation habituellement employée en méthodes potentielles, l'anomalie du champ magnétique est négligeable par rapport au champ magnétique régional. En parallèle du travail de terrain décrit précédemment, une étude plus poussée du dipôle m'a permis d'évaluer que cette approximation entraîne une erreur non négligeable pouvant atteindre 16% de l'anomalie. Cette différence se ressent aussi sur les résultats obtenus par inversion. J'ai pu de plus développer un algorithme utilisant la méthode d'Euler et réévaluer la méthode que l'on utilisait déjà auparavant, basée sur le signal analytique. Après comparaison des différentes méthodes d'inversion, cette dernière semble le mieux contraindre la cibleLast three wars have left millions of tons of unexploded ordnance (UXO) in French subsoil. They put the population and the environment at risk. Geophysics and particularly the magnetic methods present some solutions to characterise and locate those generally magnetised objects. The multi-sensor magnetic cartography device designed at EOST has some faults. Consequently, (i) the production of a new digitizer, (ii) the acquisition of a new geo-spatial positioning system and (iii) the use of an extra sensor to correct the time-related variations of the magnetic field allow us to improve our cartography quality. Likewise, multi-altitude measurement allow us to optimise the time in relation to the wanted cartography definition. According to the approximation generally used in magnetism theory, the anomaly is insignificant compared to the regional magnetic field. At the same time as my previously described field work, a thorough study of the dipole theory, allowed me to evaluate that this approximation results in a non-negligible mistake reaching 16% of the anomaly. The inversion results are sensible to this mistake. Moreover, l've developed an algorithm based on Euler deconvolution and l've re-evaluated the method already used which is based on analytic signal. After I compared some of the inversion methods, the one based on the analytic signal seems to ascertain the better the object characteristics
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Faucon, Adrien. „Nanomatériaux moléculaires fluorescents et magnétiques pour la bio-imagerie multi-échelle“. Nantes, 2014. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=19e2fb12-75a7-4527-a030-3b8b6c2acd4a.
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L’objectif de ces travaux de thèse repose sur l’élaboration, les études structurales et physico-chimiques de nanomatériaux combinant propriétés d’émission sous excitation à un ou deux photons, et magnétisme. L’association de ces deux propriétés distinctes, fluorescence et magnétisme, permettent d’aboutir à des objets bimodaux, très sollicités pour des applications autant en bio-imagerie, dans le traitement par hyperthermie de cellules cancéreuses que dans celui du stockage optique. Ces objets bimodaux sont réalisés par auto-assemblage de nanoparticules superparamagnétiques d’oxyde de fer avec des composés organiques fluorescents aptes à former des nanosphères par nano-précipitation, conduisant à des nano-assemblages de type coeur-coquille. Le développement et les études de nano-objets organiques, composés de petites molécules, est en pleine expansion grâce à leur forte densité en unités actives. Toutefois, à notre connaissance, ce type d’association non covalente entre un coeur organique fluorescent non dopé et une coquille de nanoparticules d’oxyde de fer n’a été que rarement étudié. Avant d’utiliser ces nano-objets magnéto-fluorescents, il est nécessaire de mener au préalable une analyse complète des propriétés photophysiques des composés émissifs en solution comme à l’état solide. Une fois obtenus et stabilisés en milieu physiologique, ces nano-assemblages seront utilisés pour des études en imagerie biologique, tant in vitro qu’in vivo, en portant une attention toute particulière au devenir des objets ainsi qu’à leur bio-distributionThe aim of this PhD work deals with the development, the structural and physico-chemical characterizations of nanomaterials which can combine emission properties after excitation using one or two photons, and magnetism. The association of these two distinct properties, fluorescence and magnetism, allowed us to obtain bimodal functional materials. Over the past years, this kind of nano-objet has raised a large interest in bio-imaging, cancer treatment using hyperthermia, as well as in optical data storage. The bimodal nanomaterials are elaborated by self-assembling iron oxide nanoparticles with small organic fluorophores able to form nanospheres upon nano-precipitation, yielding core-shell nanoassemblies. The development and studies of organic nano-objects, based on small molecules, represent an expanding field, mainly due to the high density of active units. To the best of our knowledge, this tight non-covalent association between a non-doped fluorescent core and a shell composed of iron oxide nanoparticles has never been studied. Before using such magneto-fluorescent nanoassemblies, several studies have to be performed in order to fully understand and characterize the photophysical properties of the fluorophores in solution as well as in the solid state. After a stabilization process compatible with physiological conditions, the resulting nanoassemblies will be used for in vitro and in vivo bioimaging studies. The studies of the biodistribution and the possible degradation of the assemblies will also be performed
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Cros, Ghislaine. „Exploitation des propriétés magnétiques du sang en IRM : veinographie, imagerie fonctionnelle“. Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10219.
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Ce travail a ete consacre a l'etude et au developpement de methodes d'imagerie par resonance magnetique (irm) permettant d'imager des regions soumises a des inhomogeneites de champ magnetique. Ces techniques ont ete appliquees a l'imagerie d'inhomogeneites de champ magnetique engendrees par des effets de susceptibilite magnetique, en particulier les effets de susceptibilite magnetique lies aux proprietes magnetiques du sang qui sous sa forme desoxygenee presente les caracteristiques d'un agent de contraste paramagnetique endogene. Ces methodes permettent alors l'acquisition de veinographies. Le premier chapitre est consacre, d'une part a des rappels sur le principe de l'irm afin d'introduire les outils necessaires a la presentation theorique des methodes etudiees et d'autre part a une etude du contraste en irm et plus particulierement du contraste en presence de composes paramagnetiques. Le deuxieme chapitre a pour theme les proprietes magnetiques du sang et leurs influences sur une mesure irm. Le troisieme chapitre expose des outils theoriques et experimentaux que nous avons utilises et/ou developpes au cours de ce travail (theorie de l'approximation lineaire aux petits angles, mesure des profils d'excitation et de tranche d'impulsions selectives). Le quatrieme chapitre presente une analyse theorique des methodes developpees ou mises en uvre ainsi que les resultats obtenus par simulation et experimentaux. Le dernier chapitre est consacre a l'imagerie fonctionnelle par resonance magnetique ; des resultats obtenus avec des methodes classiques et les methodes etudiees sont presentes
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Benadjal, Youb. „Recherche de monopôles magnétiques auprès du détecteur du Fréjus“. Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20189.
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Les monopoles magnetiques sont prevus par toutes les theories de grande unification. Leur recherche experimentale constitue, avec la desintegration du proton, le seul test direct de ces theories. L'experience du frejus, utilisant un grand detecteur calorimetrique a recherche les monopoles dans les rayons cosmiques pour la gamme de vitesses (v/c) de 0,0001 a 0,1. Aucun candidat n'a ete enregistre. Les limites sur les flux etablies constituent un apport original pour les faibles vitesses. Apres un premier chapitre consacre aux aspects theoriques du probleme des monopoles, nous decrivons dans le chapitre suivant les principales methodes mises en uvre pour essayer de detecter des monopoles, et nous passons en revue un certain nombre d'experiences. Le troisieme chapitre decrit l'experience monopoles magnetiques du frejus. La methode de detection, l'efficacite des tubes geiger pour des monopoles lents sont examinees. Une attention particuliere est accordee au systeme de declenchement des monopoles lents. Une electronique speciale concue et realisee dans ce but a pu etre associee au detecteur, et a rendu ainsi possible leur recherche. Elle est decrite dans ce chapitre. Quelques millions d'evenements ont ete enregistres. Le dernier chapitre est consacre a leur analyse. On y trouvera en particulier l'expose de la methode qui nous a permis de reduire le volume de donnees a environ 1000 evenements qui ont ete visualises un a un afin d'identifier un candidat possible. Nos resultats en termes de limites de flux sont compares a ceux des experiences les plus performantes
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Naud, Cécile. „Particules magnétiques pour le traitement du cancer par effet magnéto-mécanique, application au glioblastome“. Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAS005/document.
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Le glioblastome est un cancer du cerveau très agressif dont les thérapies actuelles n’augmentent que très peu la durée de vie. Dans cette thèse, nous étudions un nouveau traitement par effet magnéto-mécanique de particules (TEMMP). Un champ magnétique rotatif à faible fréquence (20 Hz) est appliqué pour faire vibrer des particules magnétiques en contact avec les cellules cancéreuses. Les particules développées sont produites par une approche top-down en salle blanche. Les disques de permalloy utilisés présentent une configuration en vortex avec une faible rémanence et une bonne dispersion en suspension. Des particules multicouches de Co/Pt avec une anisotropie perpendiculaire et des vortex de permalloy en forme d’ellipses sont aussi étudiés. L’efficacité du TEMMP est évaluée in-vitro sur des cellules de glioblastome et les différents paramètres sont optimisés. Une forte diminution du nombre de cellules après traitement est alors observée et le comportement des cellules restantes est affecté. Le TEMMP est ensuite adapté pour une étude in-vivo dans un modèle orthotopique de glioblastome chez la souris nude. L’injection des particules en intra-tumoral est mise au point. Les tissus sont peu affectés par le TEMMP comparé à une injection de particules, et une faible augmentation de la survie est observée. Pour mimer les propriétés mécaniques du cerveau de manière plus pertinente, un modèle in-vitro 3D est alors développé et validé. Conçu avec des sphéroïdes de cellules pris dans un gel d’agarose, ce modèle apporte des pistes d’optimisationGlioblastoma is a brain cancer with a very poor prognosis. Existing therapies improve only slightly the median survival. In this work, we study a new treatment by magneto-mechanical actuation of particles (TMMAP). A low frequency (20 Hz) rotating magnetic field is applied to stimulate magnetic particles localized near cancer cells. Magnetic particles are produced by a top-down approach in clean room. Permalloy disks with a vortex configuration have a low remanence and are well dispersed in suspension. Multilayers of Co/Pt with a perpendicular anisotropy and permalloy vortex particles with an ellipse shape are also studied. TMMAP efficiency is tested in-vitro on glioblastoma cell line and the parameters are optimized. A huge diminution of living cells and an affected behavior of the remaining cells are observed after treatment. TMMAP is then adapted to an in-vivo study on glioblastoma orthotopic model on nude mice and the intratumoral injection of the particles is developed. Few differences are observed between tissues submitted to TMMAP or injected with particles, and survival is slightly increased. To mimic mechanical properties of the brain in a more relevant model, an in-vitro 3D model is proposed and validated. Based on cells grown as a spheroid and encapsulated in an agarose gel, this model brings optimization tracks
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Leulmi-Pichot, Selma. „Destruction de cellules cancéreuses par vibrations magnéto-mécaniques de micro/nano particules magnétiques : Elaboration des particules par approche top-down, biofonctionnalisation et tests in-vitro“. Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENY063/document.
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Dans les prochaines années, les traitements des maladies graves (cancer, pathologies du cerveau, etc) pourraient fortement bénéficier des progrès en science des matériaux et des nanotechnologies. Du point de vue médical, il est bien connu que les cellules cancéreuses ont tendance à développer des résistances aux chimiothérapies dont les effets secondaires limitent considérablement l'efficacité des traitements. Pour ces raisons, la recherche de thérapies alternatives ciblant les cellules cancéreuses sans affecter les tissus sains est actuellement l'un des domaines les plus actifs de recherche sur le cancer. Dans ce contexte, les nanoparticules magnétiques reçoivent un intérêt croissant pour diverses applications biomédicales allant du diagnostic au traitement ciblé. En effet, grâce à leur possibilité d'actionnement contrôlé à distance par des champs magnétiques externes, les particules magnétiques ont la capacité d'exercer des forces ou couples localisés sur des espèces biologiques ciblées.Ce travail de thèse décrit une approche basée sur l'action mécanique de particules magnétiques bio-fonctionnalisées sur des cellules cancéreuses. Lorsque ces particules sont liées aux cellules cancéreuses, l'application d'un champ magnétique alternatif externe induit l'oscillation des particules, qui transmet alors une force mécanique aux cellules cancéreuses.Les particules magnétiques utilisées pour cette application ont fait l'objet d'un long développement. Contrairement aux particules magnétiques conventionnelles synthétisées par des voies chimiques (« bottom-up »), les particules étudiées dans cette thèse ont été spécialement conçues par des techniques développées pour la micro/nanoélectronique (« top-down »). Ainsi, deux types de particules magnétiques ont été comparés ; des particules antiferromagnétiques synthétiques (SAF) constituées d'empilements de couches magnétiques et des microparticules constituées d'une couche magnétique unique avec une configuration de vortex magnétique.Une fois ces particules mises en solution, les phénomènes d'auto-polarisation qui contribuent à l'agglomération / dispersion de ces particules par les interactions magnétostatiques ont été comparés, ainsi que les couples mécaniques que ces deux types de particules magnétiques peuvent générer sur les cellules cancéreuses lorsqu'elles sont soumises à un champ magnétique externe.Bien que les particules SAF génèrent de plus grands couples, remplacer les constituants de l'empilement magnétique par des matériaux biocompatibles reste délicat, ce qui n'est pas le cas de leurs homologues en vortex magnétique, facilement réalisables avec des oxydes de fer.En exploitant les propriétés des vortex magnétiques en NiFe, nous avons développé une approche pour la destruction ciblée des cellules cancéreuses du carcinome rénal humain. Les tests menés in-vitro montrent que ce stimulus magnéto-mécanique créé deux effets dramatiques : une diminution significative du taux de cellules cancéreuses vivantes, et l'initiation du processus d'apoptose (ou mort cellulaire programmée) et ce, en appliquant de faibles valeurs de champs (~100 Oe c'est-à-dire 10mT) à de très faibles fréquences (~ 20 Hz). Des études pour la quantification de la mort cellulaire par cytométrie en flux ont été menées. Les résultats déjà obtenus bien qu'au stade « preuve de concept » sont très encourageants pour le futur des nouvelles thérapies du cancerIn the coming years, the treatment of serious diseases (cancer, brain diseases, etc.) could benefit more intensely from advances in materials science and nanotechnology. From the medical point of view, it is well known that cancer cells tend to develop resistance to chemotherapy, and the side effects encountered seriously limit the effectiveness of treatments. For these reasons, the search for alternative therapies that target cancer cells without affecting healthy tissues is currently one of the most active areas of research on cancer. In this context, magnetic nanoparticles are receiving an increasing interest in a variety of applications ranging from biomedical diagnostic to targeted treatments. Indeed, due to their remote actuation by external magnetic fields, the magnetic particles have the ability to locally perform actuations on targeted biological species.This thesis describes an approach based on interfacing cancer cells with bio-functionalized magnetic particles. When these particles are bound to the cancer cells, applying an external alternating magnetic field induces the particles oscillations, which then transmits a mechanical stress to the cancer cells.For this application, specific magnetic particles were prepared. Unlike conventional magnetic particles made by chemical routes ("bottom-up"), the particles studied in this thesis have been specially designed by techniques used in micro / nanoelectronics ("top-down"). Thus, two types of magnetic particles were compared; synthetic antiferromagnetic particles (SAF) consisting of magnetic multilayer stacks and microparticles consisting of a single magnetic layer with a magnetic vortex configuration.Once these particles released in a solution, the self-polarization phenomenon that contributes to the agglomeration / dispersion of these particles by magnetostatic interactions were compared for both types of particles as well as the mechanical torques that they can exert on cancer cells when subjected to an external magnetic field.Although SAF particles generate higher torques, finding biocompatible materials that may replace the constituents of the magnetic stack remains difficult, while vortex-particles would be easier to make in magnetic iron oxides.By exploiting the properties of NiFe magnetic vortices, we have developed an approach for the targeted destruction of the human renal carcinoma cells. The tests launched in vitro show that the magneto-mechanical stimulus creates two dramatic effects: a significant decrease in the rate of alive cancer cells, and the initiation of the apoptosis (programmed cell death). These results were achieved by applying low field values (~ 100 Oe i.e.10mT) at low frequencies (~ 20 Hz). Studies for the quantification of cell death by flow cytometry were conducted. The results already obtained even at the stage of "proof of Concept" are very encouraging for new perspectives of cancer therapies
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Génot, Vincent Nathanaël. „Etude des phénomènes d'accélération de particules dans les régions aurorales des magnétosphères“. Versailles-St Quentin en Yvelines, 1999. http://www.theses.fr/1999VERS0011.
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L'accélération de particules est une thématique d'astrophysique générale qui peut être étudiée dans un laboratoire naturel : les regions aurorales de la terre, et plus globalement, celles des planètes magnetisées. Ces régions sont en effet le siège de nombreux processus qui donnent, entre autres, naissance aux aurores boréales et australes, phénomènes spectaculaires mais dont de nombreux aspects restent incompris. En particulier, de multiples mesures de satellites ont montré l'existence de populations de particules énergétiques précipitant vers la terre, nécessitant le maintien d'une différence de potentiel électrique élevée que la plupart des modèles proposés sont incapables de reproduire. D'une manière générale, comprendre l'accélération, c'est comprendre une partie du couplage dynamique entre la magnétosphère, où l'énergie est libérée lors des sous-orages, et l'ionosphère où l'énergie est dissipée. L'étude de cette dissipation, qui opère sur de courtes échelles spatiales et temporelles, constitue le thème principal de ce travail. Dans ce but, nous considérons une perturbation électromagnetique, sous forme d'onde d'Alfven, se propageant le long des lignes de champ magnétique. Son interaction, en région aurorale, avec les cavités de plasma, structures fortement inhomogènes, conduit à l'apparition de champs électriques parallèles susceptibles d'accélérer les particules, ainsi qu'à un transfert d'énergie significatif des ondes vers les électrons. Finalement, cette étude permet de dégager un nouveau scénario de formation des arcs auroraux. Ce travail a été mené de façon analytique avant d'être traité numériquement grâce à un code particulaire.
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Rigal, Claire. „Comportement de fluides complexes sous écoulement : approche expérimentale par résonance magnétique nucléaire et techniques optiques et simulations numériques“. Thesis, Université de Lorraine, 2012. http://www.theses.fr/2012LORR0091/document.
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Cette thèse est une contribution à la fois expérimentale, théorique et numérique à l'étude des écoulements bidimensionnels de fluides complexes dans une conduite cylindrique présentant des singularités et dans une géométrie annulaire à cylindres excentrés. Le fluide utilisé est une solution de xanthane à différentes concentrations présentant un caractère non newtonien rhéofluidifiant. L'objectif principal de cette thèse est la caractérisation de l'influence des propriétés rhéofluidifiantes sur le comportement des zones de recirculation, en terme de morphologie, de positionnement et d'intensité, par l'utilisation et le développement de techniques de mesures non intrusives et performantes. La première méthode expérimentale utilisée une technique laser classique: la vélocimétrie par images de particules. La seconde technique mise en oeuvre est une méthode originale: la vélocimétrie par imagerie par résonance magnétique. Elle est utilisée pour la première fois au laboratoire pour la mesure de champ de vitesse d'écoulement de fluides complexes en conduite cylindrique, représentant l'intérêt majeur de cette thèse. La première partie de notre travail consiste en une description rhéologique complète de nos fluides modèles avec la détermination de leur loi de comportement et la mise en évidence de leurs propriétés viscoélastiques, par ailleurs négligeables. Par la suite les mesures de champ de vitesse des écoulements bidimensionnels étudiés et la représentation des lignes de courant montrent que les propriétés rhéofluidifiantes influencent très fortement la structure et la morphologie de ces écoulements et le comportement des zones de recirculation. Par une étude fine nous observons qu'il existe une compétition entre les effets d'inertie et les effets rhéofluidifiants induisant un champ de contrainte variable qui modifie le positionnement et la taille de la zone de recirculation. Nous montrons également que l'augmentation du caractère rhéofluidifiant affaiblit son intensité de la zone de recirculation. Enfin, des simulations numériques utilisant la loi de comportement macroscopique déterminée par rhéométrie classique ont été réalisées avec le logiciel Fluent. Une bonne concordance est observée entre les résultats de ces simulations numériques et les expérimentaux. Cette comparaison permet ainsi de valider le code de calcul et la loi de comportement, utilisée pour les simulations numériques au travers de sa modélisation suivant la loi de Cross, pour les écoulements considérésThis thesis is an experimental and numerical study of structured fluids bidimensional flows in a cylindrical pipe with singularity and in an annular geometry with eccentric cylinders. The objective of this thesis is to characterize the influence of the shear thinning properties on the recirculation zones by using efficient and non-intrusive techniques: particle image velocimetry and velocimetry by nuclear magnetic resonance imaging. Materials are xanthane solutions at different concentrations. In the first part, we determine the rheological and viscoelastic properties of the fluids used. The second part concerns the measured velocity field. It is shown that the shear thinning behavior have a strongly influence on the structure and the morphology of these flows and the pattern of the recirculation zones. Simultaneously, numerical simulations performed by Fluent and using the rheological behavior. A good concordance is observed between the experimental and numerical results. For the flows considered here, this comparison allows to validate the computational code and the behavior law used in the numerical simulations and modelling by a Cross model
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Roullier, Victor. „Micelles de nanocristaux fluorescentes et magnétiques comme sondes pour la bio-imagerie“. Rennes 1, 2009. http://www.theses.fr/2009REN1S159.
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L'objectif de ce travail a été de synthétiser des nanosondes fluorescentes et magnétiques pour suivre des biomolécules en imagerie (microscopie de fluorescence, IRM, …). Des nanocristaux, respectivement semi-conducteurs fluorescents (quantum dots) ou magnétiques (oxyde de fer) ont été co-encapsulés au sein de micelles d'amphiphiles de 18 à 30 nm de diamètre. Ces amphiphiles (gallates PEGylés) possèdent 3 chaînes undecanoyles, un polyéthylène glycol de 34 unités et une fonction terminale : OH, NH₂, COOH ou N₃. Les propriétés magnétiques des micelles ont permis de les déplacer collectivement sous champ magnétique. En IRM l'effet sur le contraste a été quantifié. Enfin, des fonctions de reconnaissances telles que la biotine (ciblant les dérivés de l'avidine) ou le tris-NTA (ciblant les polyhistidines via le Ni²⁺), ont été introduites. Ce qui a permis, dans le cas tris-NTA, de réaliser un marquage de protéines transmembranaires sur des cellules HeLa à la fois spécifique et réversibleWe report the synthesis of both fluorescent and magnetic nanoprobes for labelling and tracking individual biomolecules by bio-imaging (fluorescence microscopy, MRI, …). Both fluorescent semi-conductors (quantum dots) and magnetic (iron oxide) nanocristals were co-encapsulated by using amphiphiles which self-organise into stable micelles with a diameter of 18 to 30 nm. These amphiphiles (PEGylated gallates) present 3 undecanoyl chains, a 34 units polyethylene glycol (PEG) and a terminal functional group such as : OH, NH₂, COOH or N₃. The magnetic properties of the micelles permit to guide them collectively under magnetic field. Furthermore, effect on the contrast in MRI was quantified. Finally, recognition groups such as biotin (targeting avidin derivatives) or tris-NTA (targeting polyhistidine tag by complexation with Ni²⁺) were introduced. We achieved a specific and selective labelling of transmembranar proteins onto HeLa cells, using tris-NTA
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Nodot, Émilie. „Détection et caractérisation d'objets anthropiques par méthodes géophysiques et en particulier par méthode magnétique“. Thesis, Strasbourg, 2014. http://www.theses.fr/2014STRAH019/document.
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Les trois dernières guerres ont laissé dans le sous-sol français des millions de tonnes de munitions non explosées (en anglais, unexploded ordnance ou UXO) qui constituent un risque pour l'homme et l'environnement. La géophysique et particulièrement les méthodes magnétiques offrent des solutions pour localiser et caractériser ces objets qui sont le plus souvent aimantés. Mon travail de thèse consiste d'abord à réaliser une synthèse bibliographique des méthodes de recherche d'UXO en détaillant en particulier la méthode magnétique. Le dispositif de cartographie magnétique multi-capteur conçu par I'EOST et utilisé pour la recherche d'UXO subit un certain nombre de défauts. Ainsi (i) la fabrication d'un nouveau numériseur, (ii) l'acquisition d'un nouveau système de géolocalisation plus complet et (iii) l'utilisation d'un capteur supplémentaire afin de corriger les variations temporelles du champ permettent d'améliorer la qualité de nos cartographies. De même la mesure à différentes altitudes nous permet de gérer au mieux le temps imparti et le niveau de détail que l'on souhaite obtenir. Selon l'approximation habituellement employée en méthodes potentielles, l'anomalie du champ magnétique est négligeable par rapport au champ magnétique régional. En parallèle du travail de terrain décrit précédemment, une étude plus poussée du dipôle m'a permis d'évaluer que cette approximation entraîne une erreur non négligeable pouvant atteindre 16% de l'anomalie. Cette différence se ressent aussi sur les résultats obtenus par inversion. J'ai pu de plus développer un algorithme utilisant la méthode d'Euler et réévaluer la méthode que l'on utilisait déjà auparavant, basée sur le signal analytique. Après comparaison des différentes méthodes d'inversion, cette dernière semble le mieux contraindre la cibleLast three wars have left millions of tons of unexploded ordnance (UXO) in French subsoil. They put the population and the environment at risk. Geophysics and particularly the magnetic methods present some solutions to characterise and locate those generally magnetised objects. The multi-sensor magnetic cartography device designed at EOST has some faults. Consequently, (i) the production of a new digitizer, (ii) the acquisition of a new geo-spatial positioning system and (iii) the use of an extra sensor to correct the time-related variations of the magnetic field allow us to improve our cartography quality. Likewise, multi-altitude measurement allow us to optimise the time in relation to the wanted cartography definition. According to the approximation generally used in magnetism theory, the anomaly is insignificant compared to the regional magnetic field. At the same time as my previously described field work, a thorough study of the dipole theory, allowed me to evaluate that this approximation results in a non-negligible mistake reaching 16% of the anomaly. The inversion results are sensible to this mistake. Moreover, l've developed an algorithm based on Euler deconvolution and l've re-evaluated the method already used which is based on analytic signal. After I compared some of the inversion methods, the one based on the analytic signal seems to ascertain the better the object characteristics
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Fromen, Marie-Claire. „Etude expérimentale et modélisation de la structure de nanoparticules magnétiques : des particules isolées aux assemblages“. Phd thesis, INSA de Toulouse, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003695.
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La combinaison des effets de taille et d'alliage dans les particules bi-métalliques permet d'exalter leurs propriétés ou d'en susciter de nouvelles. La mise en évidence de tels effets dans des particules nanométriques d'alliage cobalt-rhodium a motivé cette étude. Ce travail est ainsi consacré à l'analyse de leur structure fine et de son évolution avec la composition et les conditions de la synthèse, susceptibles d'expliquer leur comportement magnétique. L'étude expérimentale s'appuie sur une large combinaison de techniques, principalement la microscopie électronique à haute résolution et la diffusion des rayons X aux grands angles. Nous avons notamment montré la brusque augmentation de la distance interatomique avec l'introduction d'une faible quantité de rhodium. Ce résultat, ainsi que ceux obtenus par des techniques sélectives en éléments comme l'EXAFS, sont en accord avec une ségrégation du cobalt en surface. L'étude théorique est basée sur un modèle de potentiel semi-empirique à N-corps. Les calculs en Monte-Carlo Metropolis confirment la ségrégation du cobalt en surface ainsi que les principaux résultats structuraux. Enfin la dernière partie de ce travail est consacrée à l'étude structurale de particules d'alliages de cobalt, de morphologies et assemblages contrôlés, destinées à des applications en microélectronique.
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Trévisan, Marie. „Biofonctionnalisation, caractérisation et mise en oeuvre de particules magnétiques sur biocapteurs : application au génotypage plaquettaire“. Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713534.
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La manipulation de micro et nanoparticules magnétiques et leurs applications dans les domaines de la biologie, la biodétection et du diagnostic a continuellement gagné en intérêt ces dernières années. Ce travail de thèse explore l'utilisation des propriétés magnétiques des particules en suivant deux axes distincts.Dans un premier axe, nous avons utilisé des particules magnétiques dans une analyse par biocode barre pour la capture et la concentration de cibles biologiques. La détection a été effectuée à l'aide d'un nouveau biocapteur à onde évanescente. Le but était de pouvoir procéder à un génotypage plaquettaire sans utiliser la " Polymérase Chain Reaction " (PCR), en collaboration avec l'Etablissement Français du Sang Rhône-Alpes. Nous nous sommes servis du système biallélique HPA-1 comme preuve de concept, en utilisant des cibles de type oligonucléotide synthétique pour valider nos protocoles d'analyse. Nous avons réussi à détecter une concentration de 2 fmol/l de cibles non marquées. Notre test permet de discriminer les deux allèles du gène HPA-1, qui ne diffèrent que d'un nucléotide. Notre approche par biocode barre permet d'abaisser le seuil inférieur de détection de notre biocapteur d'un facteur 125 000. Nous avons pu détecter 6.105 copies de cible synthétique, sans passer par une amplification PCR. La prochaine étape consistera à adapter le test pour analyser des échantillons biologiques réels.Dans un deuxième axe, nous avons exploré l'assemblage de particules magnétiques sous champ magnétique, de manière à fabriquer des filaments permanents ancrés sur une surface et orientables. Les filaments ont pu être greffés sur des supports homogènes de verre, d'or et sur des supports mixte verre/or fonctionnalisés de manière orthogonale. Les filaments ont pu être localisés dans des zones précises du support, soit en employant des pointes concentrant le champ magnétique localement (spots de 500 µm), soit en jouant sur la fonctionnalisation sélective sur support mixte (carrés d'or de 1 mm de côté). Typiquement l'assemblage de particules de 200 nm de diamètre a permis d'obtenir des filaments de 5 µm de longueur pour 200 à 400 nm de largeur. Les conditions de formation des filaments restent toutefois à améliorer.Les filaments magnétiques permanents ont été employés pour deux applications. Tout d'abord nous avons employé les filaments magnétiques orientables pour valider un banc d'imagerie polarimétrique par résonance de plasmon de surface (P-SPRI) développé par le LCFIO (Palaiseau). Les premières mesures tendent à montrer que l'anisotropie des filaments peut être détectée par le banc de P-SPRI, il est toutefois nécessaire de poursuivre les travaux pour mieux valider ces résultats. Deuxièmement nous avons employé des filaments magnétiques biofonctionnalisés avec des oligonucléotides sondes, pour procéder à un génotypage plaquettaire. Dans des conditions de mesure non optimisées, l'hybridation d'oligonucléotides cibles fluorescents sur les filaments ancrés sur support permet de multiplier par trois le signal de fluorescence par rapport à une hybridation sur surface plane, grâce à une augmentation de la surface spécifique du support.
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Darud, Véronique. „Relations synthèse-structure-propriétés de polyuréthannes linéaires susceptibles d’être utilises comme liant de particules magnétiques“. Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0073.
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Cette étude vise à mettre au point un liant polyuréthanne thermoplastique, de type polyéther, utilisé à la fabrication de bande magnétique. Son rôle est de permettre le couchage des particules sur un support polymère par voie solvant et d'assurer à l ' ensemble, cohésion et résistance à l'abrasion. L’utilisation simultanée, de deux sortes d’allongeurs de chaîne, en proportion variable, le di-β. β’ -hydroxyéthylétherhydroquinone (HQEE) et le néopentylglycol (NPG), a permis de réaliser divers compromis « structure – propriétés », susceptibles de contribuer à résoudre les problèmes posés par l'utilisation de polyuréthannes ·commerciaux, préalablement caractérisés. Un traitement thermique adéquat, ou une réaction chimique avec un composé fluoré permet de modifier la structure et donc d'ajuster certaines propriétés de nos produits de synthèse (valeur de Tg, solubilité,. . . ). En amont de ces travaux, la mise' en évidence de l’influence des conditions de polycondensation sur les propriétés de ces matériaux microhétéro-phasés, nous a amenés à définir un protocole de synthèse précis , afin d'optimiser les propriétés finales du produit. Les formulations envisagées ont été également le support d ' études approfondies de polyuréthannes, intégrant séparément HQEE et NPG ; respectivement hétérophasés et monophasés, ils correspondent à deux conceptions très différentes de ces matériaux.
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Desaubry, Christophe. „Conception de deux dispositifs expérimentaux pour la vélocimétrie par imagerie de particules : Application aux écoulements basse vitesse“. Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0111.
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L'étude des mécanismes de transfert de chaleur par convection (naturelle ou mixte) interfaces fluide-paroi, nécessite une bonne connaissance de la dynamique des écoulements basse vitesse. Actuellement, la tomographie laser est une technique de visualisation fréquemment utilisée pour la description qualitative de la dynamique des fluides. A la tomographie peut être couplée la Vélocimétrie par Imagerie de Particules (V. I. P. ). Cette méthode de mesure consiste à extraire des informations quantitatives d'images doublement exposées et obtenues par la tomographie laser. Dans ce travail, deux dispositifs expérimentaux sont présentés afin de réaliser la détermination de champs de vitesses instantanées dans des écoulements basse vitesse. Les deux appareillages reposent sur la capture d'images vidéo issues de caméras standards et sur leur exploitation à partir de techniques de traitement numérique utilisées généralement en V. I. P. Une approche systématique, mais égaleme comparative, des dispositifs est réalisée tout en s'appuyant sur différentes applications qui mettent en œuvre des mécanismes d'écoulements diverses[The study of heat transfer that appears in convective flows needs a very good knowledge of low velocity flow dynamic. The laser visualization is actually a technic witch is commonly used for qualitative flow description. Particle Image Velocimetry (P. I. V), recently developed, is derived from the proceeding technical. The P. I. V quantitative method allows to extract informations concerning two dimensionnal velocity field from a double-exposed image of the fluid in motion. Two experimental setups are described in this work. Both are based on the standard video catching technical and on numerical technical often used in P. I. V measurements. A systematic and comparative analysis of the two setups is made by considering different applications allowing several fluid flow mechanisms. ]
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Piraux, Hélène. „Nanoparticules magnétiques : Vectorisation par la voie principale d'acquisition du fer : Elaboration et physico-chimie“. Paris 7, 2014. http://www.theses.fr/2014PA077219.
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En raison de leurs propriétés magnétiques, les nanoparticules d'oxyde de fer sont de plus en plus utilisées pour le diagnostic et le traitement du cancer. L'un des principaux défis des nanoparticules magnétiques en nanomédecine est leur ciblage efficace, c'est-à-dire leur administration rapide et spécifique directement dans les cellules visées. La transferrine est une des deux protéines impliquées dans la principale voie d'acquisition du fer. En effet, la transferrine interagit avec son récepteur spécifique et le couple transferrine-récepteur traverse la membrane plasmique par endocytose en quelques minutes. De plus, la surexpression du récepteur 1 dans les cellules cancéreuses favorise l'internalisation de la transferrine, ce qui en fait un cheval de Troie idéal pour le transport des nanoparticules. Dans cette thèse, des nanoparticules de maghémite de taille 5, 10 et 15 nm ont été synthétisées par le procédé polyol, fonctionnalisées avec du 3-aminopropyltriéthoxysilane et couplées à la transferrine. Pour chaque taille, le taux de greffage a été déterminé et l'interaction in vitro avec le récepteur a été étudiée. Ensuite l'étude in cellulo a été réalisée en comparant l'internalisation des nanoparticules nues ou greffées à la transferrine. L'efficacité du ciblage a été étudiée par magnétophorèse et par microscopie confocale de fluorescence. Les nanoparticules vectorisées sont rapidement internalisées dans les cellules HeLa. Ainsi une relation entre la taille des nanoparticules et leur efficacité pour la vectorisation a été. La comparaison de nos résultats avec ceux de la littérature a mis en évidence un modèle prometteur à base de nanoparticules pour des applications théraneustiquesDue to their magnetic properties, iron oxide nanoparticles are widely used for their significant role in the diagnostic and treatment of cancer. One of the main challenges of magnetic nanoparticles in nanomedicine is their effective targeting, which consists of their fast and precis( delivery directly into destination cells. Transferrin is one of the two proteins involved in the major iron acquisition pathway. Indeed, via its interaction with Receptor 1, transferrin crosses the plasma membrane within few minutes by receptor-mediated endocytosis. Furthermore, the overexpression of transferrin-receptor 1 in cancer tells enhances transferrin internalization making it a perfect Trojan horse for nanoparticles delivery. In this work, 3 different sizes of maghemite nanoparticles (5, 10 and 15 nm) were synthetized by the polyol method, coated with 3-aminopropyltriethoxysilane and coupled to transferrin. For each size, the ratio of transferrin per nanoparticle was determined and the interaction in vitro with the receptor was investigated. Then a comparative study of internalization was conducted in cellulo between raw and grafted to transferrin nanoparticles. The efficiency of the targeting was analyzed by magnetophoresis and confocal fluorescence microscopy. All grafted nanoparticles were rapidly internalized in HeLa cells. Thus a relationship between the size of th( constructs and their efficacy in nanoparticles delivery was established. A comparison of our resuits with those of the literature shows a promising model for theragnostic devices
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Villette, Carole. „Elaboration et caractérisation de fines particules de ferrites spinelles substitués (cuivre/cobalt/manganèse) : relations structure-propriétés magnétiques“. Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30286.
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Les conditions d'elaboration a basses temperatures de particules aciculaires de differents ferrites substitues au cuivre ont ete determinees en vue de l'etude de leurs proprietes physico-chimiques. La caracterisation structurale des ferrites peu riches en cuivre a permis de reveler les valences mixtes du cuivre et du fer. Dans ces phases stoechiometriques les ions cuivreux et ferriques sont localises en sites tetraedriques et octaedriques et les ions cuivriques et ferreux uniquement en sites octaedriques. Compte tenu des basses temperatures utilisees pour leur elaboration ces ferrites possedent une reactivite vis-a-vis de l'oxygene suffisante pour faire apparaitre des phases lacunaires. L'oxydation des ions cuivreux a ete mise en evidence de maniere originale puisque le ferrite stoechiometrique riche en cuivre (21% massique) de symetrie cubique possede apres oxydation une maille quadratique. Le ferrite cuivrique (26,5% massique) possede lorsqu'il est refroidi lentement a partir de sa temperature de preparation une symetrie quadratique. Pour cette composition, l'association de l'anisotropie de structure (deformation de la maille) et de l'anisotropie de forme due a l'acicularite des particules permet d'atteindre des champs coercitifs de l'ordre de 1600 oe. Par ailleurs, si l'on substitue les ions cobalt (cations a forte anisotropie magnetocristalline) aux ions cuivre le champ coercitif de ces ferrites atteint une valeur de 4000 oe environ pour une teneur massique relativement faible de 3,7%. L'incidence de la deformation de la maille spinelle sur le champ coercitif a egalement ete observee pour le ferrite substitue au manganese (un manganese pour deux fer). En effet, a l'etat stoechiometrique le ferrite possede une symetrie cubique, mais au terme d'un traitement d'oxydation faisant apparaitre une quantite importante d'ions manganese trivalents la maille cristalline devient quadratique. Cette evolution structurale et chimique se traduit par un tres fort accroissement du champ coercitif qui passe de 180 oe pour le ferrite stoechiometrique a 500 oe apres oxydation
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Boyajian, Taline. „Etude et réalisation d'un circulateur hyperfréquence à nano particules magnétiques orientées dans la bande 40-60GHz“. Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00670799.
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Les composants passifs hyperfréquences deviennent de plus en plus commercialisés et employés dans les systèmes de télécommunications. La croissance technologique et l'augmentation de la demande des nouvelles applications requièrent de meilleures performances et de moindres coûts. Dans les applications sans fil et notamment dans les modules " émission/réception ", les circulateurs sont utilisés pour l'émission et la réception des signaux simultanément à l'aide d'une seule antenne. Les couches magnétiques traditionnellement déposées et intégrées exigent une cristallisation à haute température ainsi que l'application d'un champ magnétique externe pour garder l'orientation des moments magnétiques. Cette orientation est cependant obtenue par des aimants lourds et volumineux. Devant ces limitations technologiques ainsi que la demande de miniaturisation, l'emploi de l'hexaferrite de baryum sous sa forme particulaire devrait permettre le développement de circulateurs auto-polarisés et miniaturisés à matériaux magnétiques composites. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont pour objectif d'étudier et de réaliser un circulateur hyperfréquence à nano particules magnétiques orientées dans la bande 40-60 GHz. L'état de l'art expose les différentes topologies de circulateurs dont la topologie coplanaire est choisie pour notre application. L'étude analytique est basée sur les travaux de Bosma permettant de modéliser le circulateur triplaque. Les principales dimensions géométriques obtenues sont ensuite transposées vers la structure coplanaire en 3D à l'aide de l'outil de simulation HFSS. Devant les limitations de cet outil, différentes structures ont été étudiées et simulées numériquement pour présenter au mieux le matériau composite. Plusieurs séries de prototypes sont ensuite fabriquées à partir des structures optimisées en simulation numérique. Le matériau magnétique composite déposé a des épaisseurs de 40 et 100 μm. Les caractérisations hyperfréquences montrent la performance des dispositifs réalisés. Des pistes de recherche sont proposées pour l'amélioration des performances de nos prototypes.
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Tomchuk, Bogdan. „Diffusion des particules transversalement au champ magnétique et diffusion exacerbée des ondes électromagnétiques“. Palaiseau, Ecole polytechnique, 2000. http://www.theses.fr/2000EPXX0006.
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Reithinger, Valérian. „Assurance qualité des traitements par hadronthérapie carbone par imagerie de particules promptes chargées“. Thesis, Lyon 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LYO10171/document.
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L'hadronthérapie est une modalité de radiothérapie innovante dans laquelle des ions légers -tels des protons ou des ions carbone- sont accélérés à une vitesse relativiste, puis focalisés afin d'irradier la zone tumorale du patient. Cette technique se démarque de la radiothérapie dite conventionnelle utilisant des photons- par l'existence d'un pic de dépôt d'énergie, appelé pic de Bragg, qui se situe à la fin du parcours des ions. L'existence de différents phénomènes qui aboutissent à une incertitude sur le parcours des ions représente toutefois une limite à la précision intrinsèque de cette modalité. Cela justifie la nécessité d'une assurance qualité des traitements et motive le développement de techniques de suivi en ligne et en temps réel du parcours des ions. Ces travaux de thèse ont pour objet la caractérisation d'une technique de suivi du parcours des ions, appelée imagerie des vertex d'interaction. Il a en effet été observé que lors du parcours des ions dans le patient, une fraction importante de ceux-ci subit des réactions nucléaires, à l'origine d'un rayonnement de particules promptes secondaires chargées. Un télescope constitué de capteurs pixélisés est proposé pour localiser les vertex d'interaction de ces particules et mesurer leur corrélation avec le parcours des ions, corrélation prédite par des travaux in-silico précédents. La réalisation de plusieurs expériences durant lesquelles des cibles homogènes et hétérogènes ont été irradiées dans des conditions réalistes a permis d'obtenir les premiers résultats expérimentaux relatifs à cette technique, confrontés à des simulations qui ont également été réalisées. Avant de discuter l'ensemble des résultats obtenus, ce manuscrit détaille les aspects matériels et logiciels des importants développements mis en oeuvre et qui ont abouti à un prototype complet et fonctionnel d'imageur, accompagné de simulations Monte Carlo basées sur le logiciel Geant4Hadrontherapy is an innovative radiotherapy modality in which light ions -such as protons or carbon ionsare accelerated to a relativistic speed and focused to irradiate a tumoral area. This technique differs from the conventional radiotherapy -which uses photons- by the existence of an energy deposition peak, called Bragg peak, which stands at the end of the ions path. However, different phenomena that lead to uncertainty in the real ion range exist, and limit the intrinsic accuracy of this modality. This justifies the need for a treatments quality assurance and motivates the development of in-line and real-time monitoring techniques to follow the real ions range. This PhD thesis work aims the characterization of an ion range monitoring technic, called interaction vertex imaging. It has been observed that during the ion path in the patient, a significant part of incoming ions undergoes nuclear reactions, causing a prompt secondary charged particles radiation. A telescope made up of pixelated sensors is proposed to locate these particles interaction vertex and to measure their correlation with the ions range, correlation predicted by a previous in-silico work. The first experimental results for this technique has been obtained with the realization of several experiments during which homogeneous and heterogeneous targets were irradiated under realistic conditions. Simulations were also performed to compare with experimental results. Before discussing the overall results, this manuscript details the hardware and software aspects of important developments that was made and that resulted in a complete and working prototype imager, with Monte Carlo simulations based on the Geant4 software
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Mairesse, Fabrice. „Contrôle dimensionnel de panneaux de particules de grandes dimensions par traitement d’images“. Dijon, 2007. http://www.theses.fr/2007DIJOS074.
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Les travaux de cette thèse ont porté sur le contrôle dimensionnel, en conditions industrielles, de panneaux de particules de grandes dimensions usinés. Deux principales problématiques ont été abordées : l’appariement d’images, dû aux conditions d’acquisition, et la mesure de formes circulaires déformées. Pour la première problématique, une solution basée sur une recherche de points d’intérêts par matrice hessienne combinée à une caractérisation locale par transformée de Census, s’est révélée efficace. La seconde problématique, due à la friabilité du matériau et aux obstructions par le revêtement du panneau, est la mesure de perçages de contour imparfait. Afin de compenser les déformations, une approche multi-échelles par contours actifs a été développée. Celle-ci fournit, en une passe, une série d’approximations du contour initial autour d’un facteur d’échelle globale fixé. Des formes plus régulières sont ainsi générées plus ou moins proches de la forme initiale selon un paramètre d’échelle secondaire. L’estimation des caractéristiques des formes circulaires ainsi obtenues est faite par un nouvel estimateur basé sur la transformée de Radon. Les tangentes au cercle permettent alors de déterminer le centre et le rayon. La méthode est basée sur des principes d’accumulation en géométrie discrète et d’estimation de modèle paramétrique continu discrétisé, permettant d’atteindre une précision subpixellaire. Cette nouvelle approche s’est révélée plus précise que les estimateurs classiques dans le cadre de cercles déformésThis thesis deals with the dimensional control, in industrial conditions, of large manufactured particleboards. Two principal problematics were broached: the mosaicking due to acquisition conditions and the measure of distorted circular forms. For the first problematic, a solution based on interest points search by hessian matrix combined with a local characterization by Census transform was revealed as an efficient method. The second problematic, due to the crumbly nature of the material and obstructions by the coating, is the measure of imperfect edge drillings. In order to compensate distortions, a multi-scale approach by active contours was developed. This one gives, in one pass, a set of approximations of the initial outline around a global scale factor. More regularized outlines are then generated more or less close to the original form following a second scale parameter. The estimator of obtained circular forms characteristics is done with a new estimator based on the Radon transform. Circle's tangents allow to find the center and the radius. The method is based on an accumulation principle in discrete geometry and discretized parametric fitting, giving a subpixel precision. This new approach is more accurate than classical estimators in the framework of distorted circles
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Grisollet, Alain. „Contribution à une étude multinucléaire ¹H, ² ³ Na, ³¹ P, sur une machine d'imagerie médicale par résonance magnétique à haut champ (1. 5 tesla)“. Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112302.
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L’abondance naturelle importante du proton dans le corps humain lui permet de constituer l’élément privilégié des techniques d’imagerie médicale par résonance magnétique nucléaire. Les noyaux de phosphore ³¹P, de carbone ¹³C ou de sodium ²³Na sont également utilisables, mais nécessitent des champs magnétiques importants. L’objet de cette thèse est l’étude des possibilités offertes par chacun de ces noyaux sur une machine d’IRM à 1. 5 Tesla. Alors que l’ « imagerie classique » du proton offre un lot d’informations essentiellement descriptives (tels l’emplacement ou la forme de tumeurs cancéreuses), l’imagerie spectroscopique (différentiation eau/graisses) ou l’utilisation des noyaux ²³Na et ³¹P semblent pouvoir apporter certaines données d’analyse (différentiation œdèmes/zones nécrosées par exemple). Nous nous sommes dès lors attachés au développement de ces différentes techniques, permettant ainsi l’élaboration d‘un protocole d’imagerie chimique.
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Boucard, Joanna. „Nanomatériaux magnéto-fluorescents pour la bio-imagerie multimodale et la libération contrôlée de principes actifs“. Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4051/document.
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Ce travail de thèse consiste en l’élaboration et en la caractérisation de nano-outils théranostiques pour deux objectifs. Le premier objectif concerne le diagnostic cellulaire ciblé (cellules cancéreuses et musculaires, bactéries, macrophages) grâce à des nanomatériaux détectables par microscopie de fluorescence et IRM. Le second est lié à la thérapie par libération contrôlée de principes actifs, notamment anti-cancéreux, encapsulés dans des nanomatériaux. En effet, la taille nanométrique de ces objets leur confère des potentialités de ciblage de tissus (cellules) tumoraux, diminuant ainsi les effets secondaires. Ces objets sont des nanoassemblages supramoléculaires constitués d’un coeur de molécules fluorescentes solvatochromes et d’une coquille de nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer. Le coeur émissif, appelé FON pour nanoparticule organique fluorescente, émet un signal brillant dans le rouge compatible avec la première fenêtre de transparence des tissus biologiques. Les FONs se révèlent non cytotoxiques et peu sensibles au photoblanchiment. L’aptitude des FONs à se déliter une fois internalisées in cellulo et leur hydrophobicité permettent la vectorisation de médicaments hydrophobes. La libération de ces derniers est alors suivie in cellulo par microscopie de fluorescence. Cette libération peut être contrôlée par hyperthermie grâce à l’échauffement des nanoparticules magnétiques lors de l’application d’un champ magnétique alternatif. Ces dernières pourront aussi être exploitées pour suivre l’évolution in vivo de tumeurs par IRM. Toutes ces propriétés combinées ouvrent la voie vers des potentialités théranostiques où la nanomédecine personnalisée est très recherchéeThese PhD studies consist in the design and characterizations of theranostic nano-tools to meet two requirements. The first one is cell-targeted diagnostics (cancer and muscle cells, bacteria, macrophages) using nanomaterials detectable by fluorescence microscopy and MRI. The second aims at controlling the release of drugs, including anticancerous ones, encapsulated in nanomaterials. The nanometric size of these objects enables enhanced accumulation in tumor tissue (cells), thereby decreasing toxicity side-effects. These objects are supramolecular nanoassemblies composed of a fluorescent solvatochrom organic core coated by a shell of magnetic iron oxide nanoparticles. The emissive core, named FON for fluorescent organic nanoparticle, shows a bright redshifted emission signal compatible with the first biological tissue transparency window. FONs exhibit no cytotoxicity and little photobleaching. The ability of FONs to disassemble once internalized in cellulo and their hydrophobicity enable hydrophobic drugs vectorization. In this way, in cellulo drug delivery can be followed-up by fluorescence microscopy. Drug delivery can be controlled with magnetic hyperthermia thanks to the heating properties due to an alternative magnetic field applied to magnetic nanoparticles. Furthermore, magnetic nanoparticles allow tumor evolution to be monitored in vivo using MRI. All these combined properties pave the way toward theranostic potentialities where personalized nanomedicine is highly requested
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Montagne, Franck. „Elaboration de latex magnétiques à partir d'émulsions directes de ferrofluide : forces de surface entre conjugués particules-oligodésoxyribonucléotides“. Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10241.
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Ce travail a consisté à élaborer des supports magnétiques particulaires fonctionnalisés à partir d'émulsions directes de ferrofluide pour des applications dans le domaine du diagnostic médical. Cela a d'abord nécessité la préparation d'émulsions magnétiques de type huile-dans-eau obtenues par émulsification d'un ferrofluide organique. Ce ferrofluide a été synthétisé par voie chimique, puis caractérisé à l'aide de nombreuses techniques afin de déterminer sa composition, la nature et la taille des nanoparticules d'oxyde de fer ainsi que ses propriétés magnétiques. Les émulsions magnétiques obtenues ont également été caractérisées afin de mettre en évidence la composition et la morphologie des gouttelettes ainsi que les propriétés colloi͏̈dales. Les particules de latex magnétiques ont ensuite été préparées par polymérisation à l'intérieur des gouttelettes d'émulsion gonflées par le styrène. Deux principaux systèmes de polymérisation ont été étudiés, le premier faisant intervenir un amorceur organosoluble (AIBN), le second un amorceur hydrosoluble (KPS). L'utilisation d'un polymère amphiphile, dont l'adsorption à la surface des gouttes d'émulsion a été préalablement étudiée, a permis d'obtenir des particules de latex fonctionnalisées. Différents mécanismes de polymérisation ont également été proposés en fonction de la nature de l'amorceur utilisé. La morphologie des particules de latex magnétiques a été discutée en détail sur la base d'une approche thermodynamique et cinétique du phénomène. Finalement, des conjugués particules/ODN ont été préparés puis étudiés à l'aide de la technique de mesure de forces colloi͏̈dales, qui a montré l'évolution de la nature des forces répulsives s'exerçant entre les particules en fonction du pH et de la force ionique du milieu. L'épaisseur de la couche d'ODN immobilisée en surface a également été déterminée par cette méthode.
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Noël, Céline. „Auto-structuration de particules magnétiques dans un cristal liquide nématique : vers un nouveau type de composite adaptatif“. Nice, 2005. http://www.theses.fr/2005NICE4059.
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Ce travail de thèse concerne l'auto-structuration de particules magnétiques dans une matrice cristal liquide nématique (CLN). Par l'élaboration de matériaux nouveaux combinant propriétés magnétiques et structurations des particules, cette étude s'inscrit dans le domaine, en plein essor, de la recherche de matériaux adaptatifs. P. Poulin, le premier, a mis en évidence de nouvelles interactions colloïdales induites par l'élasticité d'un fluide nématique suspendant. L'obtention d'une structuration contrôlée des particules microniques via la matrice nématique passe par un contrôle précis de l'ancrage des molécules de CLN sur la surface des particules de fer. Ainsi, après une caractérisation approfondie de l'état de surface du fer, de nombreux traitements capable d'engendrer un ancrage homéotrope des nématogènes en contact avec la surface ont été réalisés sur des plaques servant de système modèle. Deux approches ont été explorées, l'une consiste en une modification de l'état de surface du fer, l'autre, beaucoup plus prometteuse, consiste en une modification de la surface par dépôt de molécules amphiphiles. Ces traitements transposées aux particules de fer avec succès, ont permis d'obtenir l'ancrage homéotrope fort indispensable à l'obtention des défauts topologiques induisant l'auto-alignement des particules. La réponse magnétique des particules de fer soumises à un champ, observée en microscopie optique, a permis de calculer précisément, grâce à un logiciel de calcul de force magnétique par éléments finis, les contributions attractives et répulsives de la force induite par les distorsions du CLN entre les particules et ainsi, de construire le profil complet de cette forceThis work is relative to the self-structuring of magnetic particles in a nematic liquid crystal (NLC) matrix. The elaboration of new materials, combining magnetic properties and particles structuring, is part of the full expansion field of the research of adaptive materials. P. Poulin, the first, reported on new colloidal interactions induced by the elasticity of a nematic suspending fluid. To obtain a controlled structuring of micronic particles by the nematic matrix, an accurate control of the anchorage of the NLC molecules on the iron particles surface is necessary. Thus, after a thorough characterization of the state of the iron surface, various treatments, which ensure a homeotropic anchoring of the nematogens in contact with that surface, have been realized on plates used as model system. Two approaches have been explored: the first consists in modifying the iron surface state, the other one, much more promising, consists in modifying the surface by deposition of amphiphilic molecules. These treatments, successfully transposed to the iron particles, allow us to obtain strong homeotropic anchorage. This is absolutely necessary to create the topological defects inducing the self-alignment of the particles. The magnetic response of the iron particles under external field, observed by optical microscopy, allows us to calculate precisely, thanks to a finite elements method of magnetic force calculation, both the repulsive and the attractive contributions to the force. Then the complete profile of this force, due to the distortions of the NLC around the particles, for the first time, is built
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Perrier, Marine. „Elaboration de nanoparticules magnétiques à base de polymères de coordination cyano-ponté pour l'imagerie médicale“. Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20262/document.
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Les travaux entrepris au cours de cette thèse ont eu pour objectif d'élaborer de nouvelles nanoparticules magnétiques pour l'imagerie médicale. Ce manuscrit abordera la méthode de synthèse des nanoparticules, leurs caractérisations puis leur évaluation comme agent de contraste pour l'imagerie par résonance magnétique (IRM) et radio-traceur pour la scintigraphie.Dans un premier temps, nous proposerons une méthode de synthèse pour obtenir des nanoparticules magnétiques à base de polymères de coordination cyano-pontés élaborées à partir de précurseurs moléculaires de métaux de transitions et de lanthanides en utilisant des ligands cyanure pontant et stabilisées par des ligands solubles dans l'eau et biocompatibles. Nous présenterons la synthèse, les caractérisations structurales et texturales et les propriétés magnétiques de ces nano-objets de formule générale My[M'(CN)6]z @stabilisant avec M = Fe, Gd, Tb, Y, Ni, Cu ; M' = Fe, Co et stabilisant = PEGNH2, PEG400, Glu-TEG, D-Mannitol, NADG. Nous évaluerons ensuite leur potentielle pour des applications en imagerie médicale. Pour ce faire, nous discuterons de leur capacité à se comporter comme agent de contraste pour l'IRM et comme radio-traceur pour la scintigraphie ou plus précisément la tomographie par émission mono-photonique. Nous développerons une discussion sur les paramètres fondamentaux qui doivent être optimisés afin d'obtenir des nano-objets comme agents de contraste pour l'IRM et dans le but de comprendre le mécanisme de relaxivité de ces nano-objets. Enfin, nous testerons ces agents de contraste et radio-traceurs in vitro et in vivo sur le petit animal. Puis, nous évaluerons la cytotoxicité, la cinétique et les voies d'élimination, la biodistribution, la génotoxicité et la carcinogénèse des nanoparticules utiliséesThe goal of the present research is to elaborate new magnetic nanoparticles for medical imaging. This manuscript will describe the nanoparticles' synthesis method, their characterization and their evaluation as contrast agent for magnetic resonance imaging (MRI) and functional probe for scintigraphy.In a first time, we will propose synthesis processes allowing to obtain cyano-bridged coordination polymer based magnetic nanoparticles elaborated from transition metals or lanthanides molecular precursors using cyano-bridged ligands and stabilizing ligands soluble in water and biocompatible. We will introduce the synthesis, structural and textural characterizations and magnetic properties of these nano-objects with general formula My[M'(CN)6]z @stabilizer with M = Fe, Gd, Tb, Y, Ni, Cu ; M' = Fe, Co and stabilizer = PEG NH2, PEG400, Glu-TEG, D-Mannitol, NADG.In a second time, we will evaluate their potential as nanoprobles for application in medical imaging. For that, we will discuss about their capacity to act as a contrast agent for MRI and as a functional probe for scintigraphy or more specifically single photon emission computed tomography (SPECT). We will develop discussion about fundamental parameters which must be optimized to obtain contrast agent nano-objects for MRI and to understand nano-object relaxivity mechanisms. Then, we will test these contrast agents and functional probes in vitro and in vivo on mice. Also, we will evaluate the cytotoxicity, the kinetics and way of elimination, the biodistribution, the genotoxicity and the carcinogenesis of the used nanoparticles
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Pillin, Béatrice. „Utilisation des champs magnétiques intenses pour la séparation d'inclusions : application aux particules solides immergées dans les métaux liquides“. Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0017.
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La separation de particules solides immergees dans un liquide en ecoulement au travers d'un champ magnetique statique intense a ete etudiee. Des forces magnetiques, liees aux susceptibilites magnetiques et au gradient spatial de champ magnetique, ou bien des forces electromagnetiques, liees aux conductivites electriques et au mouvement relatif de l'element conducteur par rapport au champ magnetique, peuvent etre mises en oeuvre. La separation est effective lorsque ces forces agissent sur la trajectoire des particules perpendiculairement a la direction de l'ecoulement. Ce sont les forces precedemment citees agissant soit directement sur la particule, soit via le liquide par l'intermediaire de forces de pression. A partir de la distribution du champ magnetique delivre par un bobinage supraconducteur axisymetrique vertical, deux principes de separation sont proposes. Un exploite les zones de gradient de champ ou un ecoulement de liquide conducteur et/ou magnetique, de type cylindrique parallele a l'axe du bobinage permet d'obtenir des forces electromagnetiques et magnetiques. L'autre exploite la zone centrale de champ homogene ou un ecoulement de type conique convergent ou divergent, incline par rapport a l'axe du bobinage, permet d'obtenir des forces electromagnetiques. Les effets des forces electromagnetiques et magnetiques sur la deviation de particules sont demontres experimentalement grace a la conception et l'exploitation de dispositifs creant des ecoulements cylindrique ou conique dans les differentes zones de champ de bobinages supraconducteurs. Des solutions aqueuses a proprietes conductrices et/ou magnetiques chargees en particules de plexiglas sont testees. Une simulation numerique des aspects electromagnetiques induits dans le procede est developpee et validee a partir des ordres de grandeur deduits de l'approche theorique ou obtenus experimentalement.
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Basly, Brice. „Conception et caractérisation de nano-objets magnétiques pour l’imagerie par résonance magnétique (IRM)“. Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/BASLY_Brice_2010.pdf.
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Les nanoparticules magnétiques d’oxyde de fer (NPs) fonctionnalisées sont des objets très étudiés pour le développement d’agents de contraste pour l’IRM. Cependant, il reste des challenges à lever comme: optimiser la fonctionnalisation des NPs sans altérer leurs propriétés magnétiques tout en assurant leur biocompatibilité et leur furtivité dans le corps humain ; empêcher la désorption des molécules greffées dans les conditions in-vivo ; avoir une taille moyenne des particules en suspension inférieure à 100 nm. Dans ce contexte nous proposons une approche originale qui consiste à greffer à la surface de NPs des molécules dendritiques (favorisant la stabilité des suspensions par interaction stérique et constituant une plateforme pour le greffage de molécules fonctionnelles) avec un agent de couplage phosphonate (permettant un ancrage direct et fort des molécules) pour concevoir des agents de contrastes performants et innovants. Ainsi, des NPs d'une taille moyenne de 10 nm ont été synthétisées par deux méthodes: la co-précipitation et la décomposition thermique. Trois dendrons ont été conçus sur la base d’un coeur aromatique possédant d’un côté l’agent de couplage phosphonate, de l’autre trois chaines biocompatibles oligoéthylène glycol portant des groupes fonctionnels tels COOH ou NH2. Les conditions de greffage ont été mises au point suivant le type de NPs et le type de dendrons. Les nombreuses caractérisations des NPs et de leurs suspensions montrent que les propriétés magnétiques et structurales des NPs sont préservées après l’étape de greffage. Les mesures de relaxivité, des tests in-vivo et des mesures IRM ont montré le grand potentiel de ces NPs dendronisées pour l’IRMFunctionalized iron oxide nanoparticles (NPs) have attracted an increasing interest as contrast agents for MRI. However, challenges remain to overcome: to optimize the functionalization of nanoparticles without affecting their magnetic properties while ensuring their biocompatibility and stealth in the human body, to prevent desorption of the grafted molecules under in vivo conditions, to ensure a small particle size distribution below 100 nm… In this context, we propose a novel strategy which involves the grafting, at the surface of NPs, of dendritic molecules (favoring the suspensions stability by steric hindrance and constituting a platform for the grafting of functional molecules) via a phosphonate coupling agent (allowing a direct grafting and a stronger binding) to develop innovative and competitive contrast agents. Thus, NPs with an average size of 10 nm were synthesized by two methods: co-precipitation and thermal decomposition. Three hydrophilic oligoethyleneglycol-based dendrons displaying a phosphonic acid at the focal point and three biocompatible chains (oligoethylene glycol) bearing functional groups such as COOH or NH2 were designed. The grafting conditions have been adapted according to the NPs and dendron natures. Numerous characterizations of the nanoparticles and their suspensions showed the preservation of the NPs magnetic and structural properties after the grafting step. Relaxivity measurements, in vivo tests and MRI measurements have shown the great potential of these dendronized nanoparticles for MRI
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Ouldarbi, Lila. „Imagerie interférométrique en défaut de mise au point pour des mesures de particules discrètes en volume et la reconnaissance de forme de particules irrégulières“. Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR050/document.
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Les structures immergées telles que des hydroliennes génèrent des écoulements turbulents pouvant fortement perturber les fonds marins. La compréhension de l’impact de la présence de ces structures nécessite de comprendre la dynamique tridimensionnelle des tourbillons qu’elles génèrent. Les méthodes optiques, par leur aspect non intrusif, permettent d’analyser de telles dynamiques. L’imagerie interférométrique en défaut de mise au point est une technique développée à l’originepour la mesure de taille de particules sphériques transparentes telles que des gouttes ou des bulles. Nous proposons ici l’extension de cette technique à la mesure simultanée de particules irrégulières et sphériques. Un premier montage expérimental a permis de valider la méthode pour la mesure de taille et de position tridimensionnelle de grains de sable et de bulles d’air dans l’eau. Un second dispositif a été réalisé sur un canal à houle de plus grandes dimensions, permettant d’introduire les notions de suivi tridimensionnel de particules irrégulières et d’analyse de variation de leur orientation. Un troisième montage composé de deux dispositifs d’imagerie interférométrique selon deux angles d’observations est utilisé pour la reconnaissance de forme de différentes familles de particules irrégulières. Grâce à des comparaisons avec des simulations, les dimensions et l’orientation de ces particules sont déterminées. Ce type de montage devrait être adapté à la caractérisation de cristaux de glace dont divers types de formes sont connus. Ces travaux ouvrent des perspectives pour l’extension de la technique aux mesures de vitesses de particules dans des écoulements hostiles, combinées avec la reconnaissance de forme et la détermination de la rotation de particulesSubmerged structures such as tidal turbines generate turbulent flows that can strongly disrupt the seabed. Understanding the impact of the presence of these structures requires understanding the three-dimensional dynamics of the vortices they generate. Optical methods, by their non-intrusive aspect, make it possible to analyze these dynamics. Interferometric Particle Imaging is a technique originally developed for the measurement of transparent spherical particles such as droplets orbubbles. We offer here an extension of this technique for the simultaneous characterization of irregular and spherical particles in a flow. A first experimental set-up has confirmed the validity of the method for the size and three-dimensional position measurement of grains of sand and air bubbles in water. A second device was used on a wave flume of bigger dimensions, introducing the notions of three-dimensional tracking of irregular particles and the analysis of the variation of their orientation.A third device made of two Interferometric Particle Imaging set-ups at two angles of observation is described for the shape recognition of different families of irregular particles. Through comparisons with simulations, dimensions and orientations of these particles are determined. This kind of device should be suitable for the characterization of ice crystals for which various shapes are known. The prospects that such results provide include the extension of the technique to the particle velocitymeasurement in hostile conditions, combined with the shape recognition and the determination of rotation of particles
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Dulinski, Wojciech. „Conception et realisation d'un identificateur de particules a imagerie cerenkov pour le spectrometre lep-delphi“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1988. http://www.theses.fr/1988STR13245.
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Dulinski, Wojciech. „Conception et réalisation d'un identificateur de particules à imagerie Cherenkov pour le spectromètre LEP-DELPHI“. Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37613319j.
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Talbi, Mohamed. „Caractérisation morphologique de particules de glace par imagerie interférométrique multi-vues pour des applications aéroportées“. Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMR070/document.
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Le phénomène de givrage qui se produit durant les vols d’aéronefs, lors de leurs traversées de la troposphère (zone dans laquelle la température peut descendre jusqu’à -60°C) se manifeste par une accrétion de glace sur différentes parties de l’appareil (voilures, réacteurs, sondes de mesure…) mettant en péril la sécurité de celui-ci. Ce phénomène constitue alors une problématique majeure pour la sécurité de l’aviation civile, c’est pourquoi il est nécessaire de développer de nouvelles techniques de mesure afin de détecter et d’éviter les zones à risques. Notre intérêt s’est porté sur l’imagerie interférométrique en défaut de mise au point, une technique optique offrant de nombreux avantages (large champ de mesure, gamme de tailles étudiée étendue [50 μm : quelques millimètres], distance particule/appareil de mesure de plusieurs dizaines de centimètres…). Au cours de ces travaux de thèse, nous avons développé un dispositif d’Imagerie Interférométrique de Particules (IIP) multi-vues permettant de caractériser les cristaux de glace en suspension dans latroposphère. En effet, par comparaison avec des mesures obtenues sur des images nettesenregistrées simultanément, nous avons validé l’utilisation de l’IIP multi-vues pour l’estimation dedimensions de particules de glace avec un taux d’erreur inférieur à 20%. Nous avons égalementproposé différentes approches permettant d’estimer les volumes des particules de glace et mis enévidence la « signature » typique d’une gouttelette en cours de givrage à partir d’images d’IIP.Dans une seconde partie, nous avons validé l’utilisation de l’IIP multi-vues pour le cas complexe oùles interférogrammes d’une paire de particules de glace proches l’une de l’autre se recouvrent etdiscuté des phénomènes de Moiré qui peuvent apparaître et perturber nos mesures. En outre, nousavons étendu le domaine d’utilisation de l’IIP à des milieux moins dilués. Enfin, dans une dernière partie, nous avons développé un dispositif expérimental innovant nous permettant d’effectuer des mesures d’IIP expérimentales à partir de particules « programmées » sur une matrice de micro-miroirs (DMD)The icing phenomenon that occurs during aircraft flights during their troposphere crossings (an area where the temperature can drop to -60 ° C) is manifested by an accretion of ice on different parts of the apparatus (wings, reactors, measurement probes ...) endangering the safety of this latter. This phenomenon is therefore a major problem for the safety of civil aviation, that's why it is necessary to develop new measurement techniques to detect and avoid risk's areas. Our interest has been on interferometric out-of-focus imaging, an optical technique offering many advantages (wide measurement field, range of studied sizes extended [50 μm: a few millimeters], distance particle / measuring device several tens of centimeters ...). During this thesis, we have developed a multi-view Interferometric Particle Imaging (IPI) device to characterize suspended ice crystals in the troposphere. Indeed, by comparison with measurements obtained on in-focus images recorded simultaneously, we have validated the use of multi-view IIP for the estimation of ice particle dimensions with an error rate lower than 20%. We also proposed different approaches to estimate ice particle volumes and highlighted the typical "signature" of a droplet during icing from IIP images.In a second part, we validated the use of multi-view IIP for the complex case where the interferograms of a pair of ice particles close to each other overlap and discuss about Moiré phenomena that may appear and disrupt our measurements. In addition, we have extended the field of use of IIP to less diluted media. Finally, in the last part, we have developed an innovative experimental device allowing us to perform experimental IIP measurements from particles "programmed" on a matrix of micro-mirrors (DMD : Digital Micromirror Device)
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Chassaing, Isabelle. „Elaboration, caractérisation de fines particules et de couches minces de ferrites spinelles lacunaires cobalt-manganèse en vue de leur application à l'enregistrement magnéto-optique“. Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30094.
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Les relations structure-proprietes au sein de fines particules et de couches minces de ferrites spinelles lacunaires cobalt-manganese sont etudiees en vue de l'application de ces materiaux a l'enregistrement magneto-optique. Dans les particules acidulaires submicroniques, les ions du manganese initialement au degre d'oxydation +3, dans les sites octaedriques, peuvent etre oxydes partiellement. Les ions cobalt a l'etat de valence +2, peuvent etre situes dans les deux types de sites. Les proprietes magnetiques et magneto-optiques dependent de la composition, et des traitements thermiques qui modifient le degre d'oxydation, la coordinence des cations et leur rearrangement a courte distance (ordre directionnel). Ces phenomenes se traduisent par un accroissement du champ coercitif. La microstructure des couches minces, deposees par pulverisation cathodique radio-frequence de cibles de ferrite, est caracterisee par des cristallites de faible dimension. La reactivite des films est semblable a celle revelee dans les particules. Les traitements thermiques analogues a ceux effectues sur les poudres, ont permis la creation d'un ordre directionnel pour la premiere fois dans les films. Ces rearrangements cationiques locaux ne semblent pas modifier la rotation magneto-optique. Lorsque la teneur en manganese augmente, une decroissance de l'effet faraday est observee a 780 et 630 nm. En raison de l'analogie du comportement physico-chimique des ferrites sous leurs deux formes macroscopiques la methode de mesure de l'effet faraday de poudres, de differentes compositions, permet d'estimer par avance les performances magneto-optiques des films
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Bouard, Chloé. „Elaboration et caractérisation de systèmes magnétiques pour l'observation de skyrmions“. Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY084/document.
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Les nouvelles technologies numériques sont très avides en capacité de stockage, ainsi qu’en efficacité (rapidité et bas coût énergétique) de transport d’information. Les dispositifs d’aujourd’hui atteignant leurs limites, la recherche de nouvelles solutions de stockage est primordiale.L’utilisation de parois magnétiques comme brique élémentaire au codage de l’information a été proposée il y a quelques années, dans l’optique de réaliser un enregistrement tridimensionnel et ainsi d’augmenter considérablement les capacités de stockage.Depuis, un nouvel objet magnétique plus robuste et moins sensible aux perturbations extérieures a été découvert : le skyrmion. Il est récemment devenu un sujet d’étude très actif et a été observé expérimentalement dans deux types de systèmes. Le premier est basé sur les matériaux hélimagnétiques, dont la structure cristalline est non centrosymétrique. Le FeGe est l’un d’eux, avec la température de transition magnétique observée la plus élevée. Le skyrmion a également été observé à l’interface entre un métal lourd à fort couplage spin-orbite et un matériau ferromagnétique. En particulier, les systèmes de multicouches à interfaces non symétriques ont montré leur fort potentiel pour la manipulation de skyrmions à température ambiante.Les deux principales difficultés rencontrées aujourd’hui sont la réalisation de systèmes avec des techniques d’élaboration intégrables à des dispositifs industriels, ainsi que la détection fiable de la présence de skyrmions. Cette thèse est donc séparée en deux problématiques, appliquées aux deux types de systèmes. Un protocole de croissance de couches minces de FeGe hélimagnétique par pulvérisation cathodique a été développé en s’appuyant principalement sur des caractérisations structurales par diffraction de rayons X. L’élaboration de multicouches à interfaces non symétriques du type [métal lourd 1/matériau ferromagnétique/métal lourd 2]n a également été étudiée. Ces deux systèmes ont ensuite été caractérisés magnétiquement par diverses techniques basées sur de l’imagerie magnétique, des mesures de magnéto-transport et de la spectroscopie magnétiqueNew technology needs huge storage capacity together with high speed and low-cost transport of information. Current devices meeting their limits, research on new storage solutions is needed.One of them, proposed a few years ago, consists in using magnetic domain walls. Aligning them in nanowires and using the thickness of the layers could enable the realization of a tridimensional recording device and then improve the storage capacity.A new object more robust and less sensitive to perturbations has been discovered since. Skyrmion is now widely studied. It has been experimentally observed in two kinds of systems. The first one is helimagnet, with non centrosymmetric crystal structure. FeGe is one of them, with the highest critical temperature observed yet. Skyrmion has been observed as well at the interface between a heavy metal with strong spin-orbit coupling and a ferromagnet. In particular, multilayers with non-symmetric interfaces are very promising systems for manipulation of skyrmions at room temperature.Nevertheless, the elaboration of systems for industrial devices and reliable detection of skyrmions is still challenging. These two problematics are explored in this thesis, applied to two different systems. A protocol to grow helimagnetic FeGe thin films was first established, thanks to structural characterization mainly based on X-ray diffraction. Growth of multilayers with non symmetrical interfaces [heavy metal 1/ferromagnet/heavy metal 2]n was studied as well. These systems were then magnetically characterized, using numerous techniques such as magnetic imaging, magneto transport measurements and magnetic spectroscopy
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Caro, Dominique De. „Synthèse et caractérisations physico-chimiques de petites particules métalliques en solution organique. Etude de leurs propriétés optiques et magnétiques“. Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30231.
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Ce travail concerne la synthese, en milieu organique, de colloides de metaux de transition et leur stabilisation par l'intermediaire de ligands ou de polymeres. Chaque chapitre est precede d'une mise au point bibliographique axee sur les methodes generales de synthese des colloides metalliques ainsi que sur leurs proprietes physiques. La preparation, a partir d'un complexe organometallique zerovalent, de petites particules de palladium en presence de ligands phosphores ou azotes fait l'objet du premier chapitre de ce memoire. La quantite initiale de ligand determine la taille des particules (1,2 a 2,5 nanometres de diametre). La reactivite de celles-ci vis a vis du monoxyde de carbone a ete mise en evidence par spectrometrie infrarouge. Le deuxieme chapitre est consacre a la synthese de nouveaux nanomateriaux colloidaux. Ceux-ci ont ete obtenus par decomposition par un gaz reactif d'un precurseur organometallique monovalent du cuivre ou de l'or en presence d'un polymere protecteur ou du ligand triphenylphosphine. La nature du polymere, du gaz reactif ainsi que la concentration en metal permettent de controler la taille et la morphologie des particules. Des modeles theoriques ont ete developpes pour expliquer l'allure des spectres d'absorption dans le visible et des spectres de perte d'energie d'electrons de ces systemes colloidaux. Le dernier chapitre presente la synthese par voie chimique ou sonolytique de colloides de fer stabilises par un polymere organique. Les caracteristiques magnetiques de ces nanoparticules sont largement decrites (mesures d'aimantation, traces de cycles d'hysteresis). Une methode de synthese simple et reproductible de colloides monometalliques a ete mise au point. Selon le cas, leurs caracteristiques cristallographiques, optiques ou magnetiques ont ete etudiees et des modeles theoriques simples ont pu etre developpes
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Cajgfinger, Thomas. „Étude théorique et expérimentale du suivi de particules uniques en conditions extrêmes : imagerie aux photons uniques“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00770124.
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Ce manuscrit présente mon travail de thèse portant sur le détecteur de photons uniques electron-bombarded CMOS (ebCMOS) à haute cadence de lecture (500 images/seconde). La première partie compare trois détecteurs ultra-sensibles et et leurs méthodes d'amélioration de la sensibilité au photon : le CMOS bas bruit (sCMOS), l'electron-multiplying CCD (emCCD) à multiplication du signal par pixel et l'ebCMOS à amplification par application d'un champ électrique. La méthode de mesure de l'impact intra-pixel des photons sur le détecteur ebCMOS est présentée. La seconde partie compare la précision de localisation de ces trois détecteurs dans des conditions extrêmes de très bas flux de photons (<10 photons/image). La limite théorique est tout d'abord calculée à l'aide de la limite inférieure de Cramér-Rao pour des jeux de paramètres significatifs. Une comparaison expérimentale des trois détecteurs est ensuite décrite. Le montage permet la création d'un ou plusieurs points sources contrôlés en position, nombre de photons et bruit de fond. Les résultats obtenus permettent une comparaison de l'efficacité, de la pureté et de la précision de localisation des sources. La dernière partie décrit deux expériences réalisées avec la caméra ebCMOS. La première consiste au suivi de nano-cristaux libres (D>10 μm²/s ) au centre Nanoptec avec l'équipe de Christophe Dujardin. La seconde s'intéresse à la nage de bactéries en surface à l'institut Joliot Curie avec l'équipe de Laurence Lemelle. L'algorithme de suivi de sources ponctuelles au photon unique avec l'implémentation d'un filtre de Kalman est aussi décrit.
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Cajgfinger, Thomas. „Etudes théorique et expérimentale du suivi de particules uniques en conditions extrêmes : imagerie aux photons uniques“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00999629.
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Ce manuscrit présente mon travail de thèse portant sur le détecteur de photons niques electron-bpmbarded CMOS (ebCMOS) à haute cadence de lecture (500 images/seconde). La première partie compare trois détecteurs ultra-sensibles et leurs méthodes d'amélioration de la sensibilité au photon : le CMOS bas bruit sCMOS), l'électron-multiplying CCD (emCCD) à multiplication du signal apr pixel et l'ebCMOS à amplification par application d'un champ électrique. La méthode de mesure de l'impact intra-pixel des photons sur le détecteur ebCMOS est présentée. La seconde partie compare la précision de localisation de ces trois détecteurs dans des conditions extrêmes de très bas flux de phtons (<10 photons/image). La limite théoriques est d'abord calculée à l'aide de la limite inférieure de Cramér-Rao pour ces jeux de paramètres significatifs. Une comparaison expérimentale des trois détecteurs est ensuite décrite. Le montage permet la création d'un ou plusieurs points d'accès contrôlés en position, nombre de photons et bruit de fond. Les résultats obtenus permettent une comparaison de l'efficacité, de la pureté et de la précision de localisation des sources. La dernière partie décrit deux expériences réalisées avec la caméra ebCMOS. La première consiste au suivi des nano-cristaux libres (D>10 µm2/s) au centre Nanoptec avec l''équipe de Christophe Dujardin. La seconde s'intéresse à la nage de bactéries en surface à l'Institu Joliot curie avec l'équipe de Laurence Lemelle. L'algorithme de suivi de sources ponctuelles au photon unique avec l'implémentation d'un filtre de Kalman est aussi décrit.