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Dissertationen zum Thema „Sondes pH“
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Sonnefraud, Yannick. „Développement et applications de sondes actives en microscopie en champ proche optique“. Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10248.
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Une sonde active en microscopie en champ proche optique (NSOM) utilise la luminescence d'une nanoparticule unique comme source de lumière pour imager un échantillon. L'utilisation d'une telle sonde devrait permettre d'atteindre une résolution latérale optique limitée par la taille de la particule. La mise en oeuvre d'une sonde active se heurte à trois verrous importants: il faut maîtriser la technique de champ proche adaptée, disposer de particules présentant les bonnes caractéristiques d'émission et enfin parvenir à rapporter ces particules sur une sonde NSOM traditionnelle. Au cours de cette thèse, un microscope NSOM/confocal adapté à ces applications a été réalisé. Les résultats d'imagerie obtenus avec des sondes à base de nanocristaux de CdSe sont présentés. Des études prospectives d'autres particules pouvant être utilisées dans ce cadre sont aussi présentées: des oxydes de terres rares dopés, ainsi que des nanodiamants (diamètre inférieur à 25 nm) dopés par des centres colorésLn near-field optical microcsopy (NSOM), an active tip uses a single nanoparticle's luminescence as source of light to image a sample. Such probe should allow one to reach a lateral optical resolution only limited by the size of the particle. Implementing an active tip faces three main issues: a suitable near-field environment, and particles displaying suitable emission characteristics have to be available, and eventually those particles have to be attached at the end of a standard NSOM tip. During this thesis, a NSOM/confocal microscope designed for such applications has been developped. Imaging experiments using a single CdSe nanocrystal have been presented. Prospective studies on other particles fit for such applications are presented : doped rare-earths oxides and nanodiamonds (diameter smaller than 25 nm) doped by col or center
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Sonnefraud, Yannick. „Développement et applications de sondes actives en microscopie en champ proche optique“. Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00188794.
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En microscopie optique en champ proche (NSOM, Near-Field Scanning Optical Microscopy), une source de lumière de dimension très inférieure à la longueur d'onde est approchée de l'échantillon à étudier, à des distances très inférieures à lambda. En balayant la sonde en face de l'échantillon, on reconstruit une image optique d'une résolution non limitée par la diffraction, mais par la taille de la source de lumière utilisée. L'utilisation d'une nanoparticule (de taille de l'ordre de 10 nm) luminescente unique comme source de lumière permettrait donc d'avoir accès à des résolutions réellement nanométriques.Nous avons développé un microscope dual confocal/NSOM adapté à l'étude et l'utilisation de telles nanoparticules. A l'aide de ce microscope, nous avons acquis des images construites en utilisant la fluorescence d'un nanocristal de CdSe/ZnSe unique (~ 4 nm) rapporté en extrémité d'une pointe NSOM normale comme source de lumière. Le caractère intermittent de cette fluorescence, combiné avec le photoblanchiment de ces nanocristaux, ont empêché de reconstruire des images complètes permettant de quantifier la résolution latérale atteinte. Notre recherche s'est ensuite portée vers la caractérisation d'autres nanoparticules dont la luminescence ne présente ni blanchiment, ni clignotement. Le premier type de particules présentant ces caractéristiques sont des agrégats de YAG :Ce3+ produits par LECBD, d'une taille inférieure à 5 nm. Nous décrivons les premières caractérisations optiques de ces nanoparticules. La seconde alternative réside dans les nanoparticules de diamant dopées avec des centres NV. Nous avons démontré que notre dispositif permet de sélectionner les nano-diamants qui sont fluorescents, de mesurer leur taille et, dans le cas des particules fluorescentes, de déterminer celles qui hébergent un seul centre NV unique dont l'état de charge est de plus déterminé in situ. Nous montrons ainsi que notre NSOM détecte aisément le centre NV unique dans une nanoparticule de diamant de 25 nm. Cette démonstration ouvre la perspective de pouvoir utiliser une telle particule mais de taille arbitrairement petite comme source de lumière.
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Huber, Gaspard. „caractérisation moléculaire par RMN : vers l'emploi de sondes extrinsèques“. Habilitation à diriger des recherches, Université Paris Sud - Paris XI, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00173563.
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Ce manuscrit résume mes activités de recherche en thèse, dans mes différents séjours post-doctoraux et mes premières années de recherche au Commissariat à l'Energie Atomique. Elles concernent la caractérisation de biomolécules par RMN, comme des sucres, des protéines, dia ou paramagnétiques. Le manuscrit aborde aussi la caractérisation des interactions protéines-eau, du métabolisme cellulaire, et la mesure de vitesses électroniques impliquant des protéines à plusieurs centres d'oxydoréduction. J'aborde ensuite mon travail récent au sein d'une équipe spécialisée dans le xénon hyperpolarisé appliqué à la phase liquide, en particulier la caractérisation de cavités hydrophobes de protéines et la forte complexation du xénon par une famille de molécules-cage nommée cryptophanes.
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Giaume, Domitille. „Nanoparticules d'orthovanadate d'yttrium : fonctionnalisation et application comme sondes luminescentes pour la biologie“. Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002260.
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Ce travail de thèse a été réalisé au laboratoire de Physique de la Matière Condensée, au sein du groupe de Chimie du Solide. L'une des thématiques de cette équipe concerne l'élaboration de nanomatériaux luminescents, utilisés dans de nombreuses applications comme les systèmes d'éclairage ou de visualisation transparents. L'une des récentes applications de certains nanomatériaux luminescents a été dans le domaine de la biologie, tant pour le développement de biopuces, d'agents de contraste, de révélateurs de tissus. Parmi elles, l'utilisation comme sonde biologique fluorescente apparaît comme des plus prometteuses. Une sonde biologique est un objet attaché à la biomolécule ciblée qui peut facilement être détecté. Elle se divise en deux parties, la partie portant la « fonction » biologique, et la partie détectable. La détection peut se faire grâce à différentes propriétés physiques, et dans le cas présent, nous avons choisi de développer des sondes fluorescentes.
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Polesel, Jérôme. „Nouvelles approches pour la nano-caractérisation, et la micro- et nano-robotique par sondes locales“. Habilitation à diriger des recherches, Université de Versailles-Saint Quentin en Yvelines, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00845307.
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Le développement de la microscopie à effet tunnel (Scanning Tunneling Microscopy, STM), et ensuite de la microscopie à force atomique (Atomic Force Microscopy, AFM), dans les années 80 a représenté la percée la plus significative des nanosciences, sinon leur vrai point de départ. Depuis 1991, la microscopie de force AFM a été exploitée avec succès pour l'étude du monde biologique. La polyvalence de l'instrument a permis l'étude de différents objets biologiques de la protéine isolée aux tissus de cellules dans leur environnement de survie. Récemment, un intérêt croissant est né pour une transition de sondes locales micrométriques vers des sondes nanométriques pour augmenter les taux d'acquisition de données, améliorer la résolution de détection en force et ouvrir la voie à des caractérisations à très haute vitesse. Certaines de ces problématiques de vitesse ont été partiellement résolues avec l'arrivée d'un certain nombre de prototypes de microscope AFM "Ultra-Rapides", mais au détriment d'un faible nombre de pixels et d'une excursion spatiale limitée (< 1 micron) du scanner de balayage. De plus, ces techniques nécessitent l'utilisation de microleviers AFM plus petits que la dizaine de microns pour conserver une haute sensibilité de détection en force avec de hautes fréquences de fonctionnement de l'ordre du megaHertz ou plus. Ainsi, la détection optique conventionnelle par faisceau arrive aujourd'hui à ses limites pour implémenter des sondes dont les dimensions ne sont que de l'ordre de quelques longueurs d'onde. De nouvelles méthodes de détection du mouvement de la sonde AFM, ou même de nouveaux types de sondes AFM doivent donc être mis en œuvre et optimisés pour la prochaine génération d'instruments à sonde locale. Dans ce contexte, un panorama de travaux apportant des réponses à ces nouvelles problématiques de caractérisation, de manipulation, et de fabrication aux échelles micro- et nanométriques aux moyens de nouveaux instruments à sondes locales sera exposé dans ce manuscrit.
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Cuche, Aurélien. „Sondes actives pour l'optique en champ proche à base de nanoparticules isolantes ou de nanodiamants fluorescents“. Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://www.theses.fr/2009GRE10286.
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Dans la configuration dite « NSOM à ouverture », la résolution optique est dans le meilleur des cas comprise entre 50 et 100 nm. Afin de sonder les propriétés optiques de nanosystèmes, aux dimensions toujours plus petites, une résolution optique plus fine est souhaitable. Pour remplir cet objectif, la solution que nous proposons est l'utilisation d'une sonde active. Une telle sonde repose sur le greffage d'un nano-objet fluorescent à l'apex d'une pointe optique classique. En théorie, la résolution latérale en champ proche devrait être dictée par la taille de ce nano-émetteur (<< 50 nm). Sur la base des travaux réalisés précédemment dans le laboratoire, nous présentons ici deux nouvelles méthodes pour réaliser une telle sonde. Celles-ci impliquent deux types de nanoparticules complémentaires à la taille et aux propriétés optiques attrayantes (forte émission dans le visible, photostabilité). Une première approche a été développée à partir d'un ensemble de nanoparticules de YAG, dopées par des ions cérium, produites et déposées en bout de pointe par LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition). La seconde approche consiste à sélectionner et à fixer en bout de pointe de manière contrôlée (grâce à un polymère) un nanodiamant, contenant des centres colorés (NV), déposé sur une lame de microscopie. L'avancement des travaux est présenté pour les deux types de nano-objets. La mise au point et l'utilisation pour l'imagerie NSOM d'une sonde active à photons uniques, basée sur nanodiamant de 20 nm contenant un seul centre NV et fonctionnant à température ambiante, sont aussi discutées. Au-delà du gain en résolution que peut apporter une telle sonde, ce nouveau type de pointe à photons uniques ouvre de nouvelles perspectives aussi bien en optique et plasmonique quantiques qu'en magnétométrie à haute résolution et haute sensibilitéIn the « aperture NSOM » configuration, the optical resolution is limited to 50-100 nm in the best cases. In order to probe the optical properties of systems which exhibit dimensions at the nanoscale, a better optical resolution would be advantageous. To reach this goal, we suggest the use of an optical active probe. This kind of probe is based on a fluorescent nano-emitter grafted at the apex of a classical dielectric optical probe. The resolution expected in the optical near-field should be ultimately only limited by the size of the nano-object, that is well below 50 nm. On the basis of previous works done in our laboratory, we present here two new methods for obtaining such optical active probes. These new probes involve two complementary kinds of nanoparticles with attractive sizes and good optical properties (like high emission rate in the visible and excellent photostability). The first method implies YAG nanoparticles synthesized and deposited at the apex of a probe using LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition). The second approach is based on the in situ selection of a nanodiamond hosting color centers (NV) which is attached onto the tip with the help of a charged polymer. Finally, we report on the realization of a room-temperature scanning single-photon probe based on a 20 nm nanodiamond hosting a single NV center, which has been successfully used for NSOM imaging. Such tips should ultimately offer a better resolution than classical optical near-field probes, and should also open new perspectives in various fields like quantum optics/plasmonics or high-resolution, high-sensitivity magnetometry
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Cuche, Aurélien. „Sondes actives pour l'optique en champ proche à base de nanoparticules isolantes ou de nanodiamants fluorescents“. Phd thesis, Grenoble 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00456562.
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Dans la configuration dite " NSOM à ouverture ", la résolution optique est dans le meilleur des cas comprise entre 50 et 100 nm. Afin de sonder les propriétés optiques de nanosystèmes, aux dimensions toujours plus petites, une résolution optique plus fine est souhaitable. Pour remplir cet objectif, la solution que nous proposons est l'utilisation d'une sonde active. Une telle sonde repose sur le greffage d'un nano-objet fluorescent à l'apex d'une pointe optique classique. En théorie, la résolution latérale en champ proche devrait être dictée par la taille de ce nano-émetteur (<< 50 nm). Sur la base des travaux réalisés précédemment dans le laboratoire, nous présentons ici deux nouvelles méthodes pour réaliser une telle sonde. Celles-ci impliquent deux types de nanoparticules complémentaires à la taille et aux propriétés optiques attrayantes (forte émission dans le visible, photostabilité). Une première approche a été développée à partir d'un ensemble de nanoparticules de YAG, dopées par des ions cérium, produites et déposées en bout de pointe par LECBD (Low Energy Cluster Beam Deposition). La seconde approche consiste à sélectionner et à fixer en bout de pointe de manière contrôlée (grâce à un polymère) un nanodiamant, contenant des centres colorés (NV), déposé sur une lame de microscopie. L'avancement des travaux est présenté pour les deux types de nano-objets. La mise au point et l'utilisation pour l'imagerie NSOM d'une sonde active à photons uniques, basée sur nanodiamant de 20 nm contenant un seul centre NV et fonctionnant à température ambiante, sont aussi discutées. Au-delà du gain en résolution que peut apporter une telle sonde, ce nouveau type de pointe à photons uniques ouvre de nouvelles perspectives aussi bien en optique et plasmonique quantiques qu'en magnétométrie à haute résolution et haute sensibilité.
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Coïs, Justine. „Développement de sondes chimiogénétiques fluorogéniques par ingénierie concertée de la protéine HaloTag et de rotors moléculaires : application à l'imagerie de protéines“. Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2024. http://www.theses.fr/2024SORUS115.
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Au cours des deux dernières décennies, notre compréhension sur les protéines du système nerveux et de leur rôle dans le fonctionnement normal et pathologique des maladies psychiatriques a considérablement progressé grâce aux avancées majeures des techniques d'imagerie et de ciblage des protéines. L'imagerie de fluorescence, une méthode non-invasive et très résolutive, permet de visualiser les protéines à l'échelle subcellulaire et étudier des mécanismes cellulaires fins en temps réel comme par exemple la sécrétion et la régulation du trafic de protéines. Ces études ont été initialement réalisées grâce au développement de protéines fluorescentes, bien que de brillance modérée et peu photostables. Plus récemment, le développement de senseurs chimiogénétiques hybrides, bénéficiant à la fois de la sélectivité de l'encodage génétique et de la versatilité des fluorophores organiques, a permis d'accroitre considérablement la diversité de rapporteurs fluorescents avec une brillance et une photostabilité accrues. La conception de nouveaux outils hybrides pour l'imagerie cellulaire est un enjeu afin d'obtenir des caractéristiques plus modulables, plus versatiles et permettre de répondre à la diversité des questionnements biologiques concernant le trafic de protéines cibles.Au cours de ma thèse, j'ai initialement développé des sondes fluorescentes chimiogénétiques novatrices basées sur la combinaison de la protéine de marquage HaloTag et de rotors moléculaires qui n'émettent de la fluorescence qu'après liaison covalente avec elle. Nous avons élaboré une nouvelle méthode de synthèse divergente pour diversifier plus rapidement les propriétés spectrales de ces sondes fluorogéniques hybrides. De plus, nous avons créé de nouveaux variants de HaloTag afin d'améliorer leurs brillances pour l'imagerie. Ces nouvelles sondes, testées en cellules vivantes, ont montré une sensibilité prometteuse envers la protéine HaloTag avec une activation spécifique de la fluorescence, ce qui a permis de réaliser de l'imagerie sans nécessiter d'étapes de lavage. Associés à une protéine d'intérêt, ces nouveaux rapporteurs fluorescents offrent un contrôle précis de la localisation subcellulaire et du suivi en temps réel, avec un très bon contraste.Dans la continuité de cette approche, j'ai développé des sondes pH reposant sur la combinaison de rotors moléculaires fluorescents contenant un groupement phénol sensible au pH et de la protéine HaloTag. Ces nouvelles sondes pH fluorogéniques hybrides bénéficient d'une double condition d'activation de la fluorescence reposant à la fois sur leur blocage conformationnel dans la poche de la protéine HaloTag et sur la déprotonation du groupement phénol à pH neutre. De ce fait, nous avons exploité cette activation locale de la fluorescence en fonction du pH afin de suivre des processus cellulaires dynamiques tels que la sécrétion de protéines en cellules vivantes sans recours au lavage et avec un excellent contraste.Dans la dernière étape de ma thèse, j'ai exploité ces nouveaux outils chimiogénétiques pour élucider le trafic de la protéine matricellulaire hevin. Cette protéine revêt un intérêt majeur pour la compréhension des maladies psychiatriques, en particulier l'addiction et les effets du stress, mais sa localisation subcellulaire et sa régulation demeurent peu clairs. Nous avons montré une colocalisation significative de hevin avec la protéine transmembranaire CD63, exprimée dans les exosomes. De plus, l'utilisation de la nouvelle sonde pH que j'ai développée a permis de confirmer la régulation de la sécrétion de hevin par l'activité cellulaire sur la lignée HeLaOver the past two decades, our understanding of nervous system proteins and their role in the normal and pathological functioning of psychiatric disorders has significantly advanced thanks to major breakthroughs in protein imaging and targeting techniques. Fluorescence imaging, a non-invasive, high-resolution method, enables proteins to be visualized at the sub-cellular level and fine cellular mechanisms to be studied in real time, such as secretion and the regulation of protein trafficking. These studies were initially made possible by the development of fluorescent proteins, albeit of moderate brightness and poor photostability. More recently, the development of hybrid chemogenetic sensors, benefiting from both the selectivity of genetic encoding and the versatility of organic fluorophores, has greatly increased the diversity of fluorescent reporters for real-time monitoring of cellular processes such as protein secretion and regulation of protein trafficking. However, the development of new hybrid imaging tools remains a current challenge in order to improve the quality of acquisitions (contrast, response time, cytotoxicity) and to obtain more versatile characteristics to address the variety of biological questions at hand.During my PhD, I initially focused on the development of new chemogenetic fluorescent probes based on the combination of the HaloTag labeling protein and molecular rotors emitting fluorescence only after covalent binding with it. We have developed a new divergent synthesis strategy allowing for a faster diversification of the spectral properties of these hybrid fluorogenic probes. Additionally, we have generated new variants of HaloTag to obtain higher brightness for fluorescence imaging. These new probes tested in living cells showed good sensitivity to the HaloTag protein with specific activation of fluorescence under wash-free conditions. Combined with a protein of interest, these new fluorescent reporters enable the control of subcellular localization with very good contrast.Continuing this approach, I developed pH-sensitive probes to explore the protein environment with additional contrast for visualizing dynamic processes such as protein secretion. We have shown that molecular rotors containing a pH-sensitive group allow for a dual fluorescence activation condition requiring both the presence of the HaloTag protein and a neutral pH. This property is very interesting as it combines local activation of fluorophores and pH detection in living cells, allowing for real-time monitoring of the exocytosis phenomenon of the protein of interest without washing and with excellent contrast.Finally, the final step of my PhD involved leveraging all of these newly generated chemogenetic tools to decipher the trafficking of the matricellular protein hevin. This protein is of major interest for understanding psychiatric disorders, particularly addiction and the consequences of stress, but its subcellular localization and regulatory process remain poorly understood. We have shown that this protein exhibits high colocalization with the transmembrane protein CD63 expressed in exosomes. Furthermore, the study of hevin exocytosis process with the newly developed pH probe confirmed the regulation of hevin secretion by cellular activity in the HeLa cell line
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Vallée, Nathalie. „Rôle des protons, du calcium et des canaux ioniques dans la division des protoplastes de tournesol (Helianthus annuus L. )“. Toulouse, INPT, 1997. http://www.theses.fr/1997INPT015A.
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Les protoplastes d'hypocotyles de tournesol se divisent de façon symétrique puis se développent en microcolonies, lorsqu'ils sont cultivés dans un milieu liquide. Lorsqu'ils sont inclus dans une matrices d'agarose, ils se divisent asymétriquement et forment par la suite des embryoi͏̈des. L'acquisition de la polarité lors de la première division de protoplastes cultivés dans l'agarose mime donc celle observée au cours des premières phases de l'embryogenèse somatique. Ce travail s'articule autour des mécanismes cellulaires impliqués dans la division asymétrique, en comparaison avec ceux s'exprimant lors d'une division symétrique. Les recherches effectuées pour comprendre ces phénomènes sont focalisées sur deux axes bien précis : d'une part la variation du pH cytoplasmique (pHc) au cours des premiers jours de culture de protoplastes cultivés en milieu liquide ou solide, et d'autre part, l'implication du calcium cytosolique et la cytolocalisation de canaux ioniques durant la même période. [. . . ]
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Charier, Sandrine. „Ingénierie des propriétés thermodynamiques et cinétiques de molécules organiques : application : développement de sondes fluorescentes optimisées pour la mesure de pH“. Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066193.
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Gosset, Gaëlle. „Nouvelles sondes phosphorées adaptées à la mesure du pH et du stress oxydant par RMN du 31-P et par RPE en milieu cellulaire“. Aix-Marseille 1, 2009. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2009AIX11039.pdf.
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Une série de sondes moléculaires diamagnétiques (a-aminophosphonates, nitrones cycliques b-phosphorylées) et paramagnétiques (nitroxydes b-phosphorylés) assurant la mesure spectrale du pH (RMN du 31-P et RPE) et de la production de radicaux libres (Spin Trapping) dans les milieux biologiques ont été synthétisées et leur efficacité évaluée in vitro et, pour les plus performantes, ex vivo. Les meilleures sondes des pH acides (1A series of molecular probes, either diamagnetic (aminophosphonates, b-phosphorylated cyclic nitrones), or paramagnetic (b-phosphorylated nitroxides) has been synthesized for the spectroscopic measurement of either pH (by 31-P NMR or ESR) or free radical formation (Spin Trapping) in biological milieu and their efficacy has been evaluated in vitro and, for the better ones, in ex vivo models. The best probes for determining acidic pH values (1
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BOUTIN, PATRICK. „Tautomerisation photo-induite des derives 7-hydroxycoumariniques. Capteurs optiques de ph obtenus par sequestration de sondes fluorescentes par le procede sol-gel“. Paris 6, 1995. http://www.theses.fr/1995PA066546.
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Le mecanisme de la phototautomerisation de derives 7-hydroxycoumariniques en solution hydro-alcoolique acidifiee repose sur un couplage entre un transfert biprotonique intermoleculaire et un transfert de charge intramoleculaire a l'etat excite. Une unique molecule d'eau est impliquee dans le mecanisme reactionnel. L'acidite du milieu est egalement un facteur a prendre en compte. Une relation empirique etablit que la constante de vitesse depend de la racine carree de la concentration en acide. La reaction a l'etat excite conduit a un tautomere de structure semiquinonique neutre. Des couches sensibles de capteurs optiques de ph ont ete realisees en sequestrant l'eosine y dans un film poreux d'oxyde de titane par le procede sol-gel. Elles permettent des mesures avec une reproductibilite et une precision satisfaisantes sur une etendue de ph de 3,4 a 7,4. L'influence de la force ionique sur la mesure est faible et le temps de reponse est inferieur a 0,2 s
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Gaudel, Audrey. „Variabilité inter-annuelle de 20 ans de mesure de l'ozone troposphérique par lidar et sondes électrochimiques à l'Observatoire de Haute Provence (OHP)“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00943908.
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L'ozone est un constituant minoritaire secondaire de l'atmosphère. C'est un gaz à effet de serre et un polluant nocif pour la biodiversité dans la troposphère. Il peut être transporté de la stratosphère ou de la couche limite vers la troposphère libre et parcourir de longues distances au-dessus des continents et des océans. L'objectif de cette thèse est de contribuer à l'analyse des tendances à long terme des concentrations d'ozone dans la troposphère et à la compréhension des sources de cette variabilité temporelle. Pour cela, nous avons utilisé les mesures de deux instruments basés à l'Observatoire de Haute Provence (OHP) dans le sud de la France (44˚N, 6.7˚E), des sondes ECC (Electro-chemical Concentration Cell) embarquées sous ballon et un lidar UV DIAL. Les travaux menés au cours de cette thèse ont montré qu'il est indispensable de les combiner pour prendre en compte la diversité des conditions météorologiques. En effet, notre analyse montre un biais systématique d'environ 1.3 ppb entre les moyennes saisonnières obtenues avec chacun des instruments qui est compatible avec les résultats des campagnes d'inter-comparaison mais qui est beaucoup plus faible que les différences importantes (> 7 ppb) dues à la variabilité du transport du fait des différences d'échantillonnage. En combinant les deux jeux de données, le lien entre la variabilité de l'ozone et celle du transport (NAO, hauteur de la tropopause, origine des masses d'air) a été étudié. Dans la haute et moyenne troposphère aucune tendance significative n'est observée, malgré une corrélation significative avec la NAO et un changement pour la dernière décennie dans les apports d'ozone à 500 hPa pour certains régimes de transport. En revanche, une tendance négative après 2000 est observée dans les basses couches. Elle peut être expliquée par une augmentation de la couche de mélange accompagnée d'une augmentation des flux de sud et une diminution de l'apport en ozone pour ces régimes de transport. La caractérisation des masses d'air arrivant à l'OHP avec d'autres paramètres tels que l'humidité spécifique, la vorticité potentielle et les aérosols a permis d'expliquer certaines sources de variabilité des concentrations d'ozone. L'apport des mesures d'aérosol issues de deux ans d'observations du lidar spatial CALIOP reste cependant limité et d'autres mesures d'aérosols doivent être prises en compte.
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Bancel, Frédéric. „Approche microspectrofluorimetrique et physico-chimique des sondes fluorescentes à calcium : application à la mesure simultanée du calcium et du ph intracellulaires sur cellules vivantes isolées“. Perpignan, 1992. http://www.theses.fr/1992PERP0119.
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Une etude des proprietes physico-chimiques des sondes fluorescentes a calcium fura-2 et indo-1 a permis de mettre en evidence une forme protonee et une forme liee aux proteines de ces molecules. Ces deux nouvelles formes coexistent dans les conditions physiologiques avec les formes libre et lie au calcium deja decrites dans la litterature. La prise en compte de ces resultats a permis le developpement d'un protocole de mesure simultanee du ph et de la concentration en calcium intracellulaires. Ces mesures sont realisees en utilisant une methode originale de resolution des spectres de fluorescence de l'indo-1 obtenus par microspectrofluorimetrie sur des cellules vivantes isolees
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Parent, Manuel. „Nanosondes pour l'imagerie multiphotonique : design, synthèse et caractérisation“. Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S056.
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Les techniques d’excitation multiphotonique connaissent aujourd’hui un engouement accru dû aux nombreux avantages qu’elles offrent pour de nombreuses applications, notamment en termes de sélectivité, de localisation et de profondeur de pénétration. C’est le cas des techniques de microscopie non-linéaires qui ouvrent la voie à une imagerie du vivant plus "douce" et plus performante, à condition toutefois que soient développés les marqueurs et les sondes adaptés. Après une première partie consacrée aux différents types de sondes déjà existantes et aux généralités concernant la fluorescence induite par absorption à deux photons et la génération de seconde harmonique, ce travail décrit la stratégie mise en place pour accéder à de nouveaux outils moléculaires permettant de sonder, en temps réel, trois paramètres locaux d’importance biologique : le pH, le potentiel de membrane et le microenvironnement. L’ingénierie développée a permis la synthèse et l’étude de plusieurs familles de sondes présentant, en plus d'une réponse non-linéaire élevée, une dépendance marquée de leurs caractéristiques photophysiques vis-à-vis du paramètre à sonderMultiphotonic excitation methods have attracted increased attention in relation to their convenient advantages regarding selectivity, 3‑D localisation and penetration depth. Non‑linear microscopies are one of the most promising techniques which allow a softer and higher‑performance biological imaging, only if high-performance adequate markers and probes are developed. In the first part of this work we present different existing probes and general concepts about two‑photon absorption induced fluorescence and second harmonic generation. Secondly, we present our work about the strategy used to create new molecular tools in order to probe, in real time, three important biological local parameters: pH, membrane potential, and microenvironment. The molecular engineering which has been developed allowed synthesis and study of several families of probes that show, besides a large non linear response, a great dependence of their photophysical characteristics to the probed parameter
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Brassart, Michel. „Rôle des échanges ioniques membranaires lors de la reprise de la méiose de l'ovocyte de Barnea candida : mesures effectuées à l'aide de sondes fluorescentes“. Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066390.
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Par une technique de marqueurs optiques, la concentration interne en ions calcium libres a été mesure, ainsi que le ph intracellulaire et le potentiel électrique de la membrane de l'ovocyte de Barnea candida. Un excès d'ions k**(+) externes entraine la reprise de la méiose qui s'accompagne d'un influx calcique et d'une augmentation du ph intracellulaire. Une base faible, NH4Cl, entraine la reprise de la méiose, une libération d'ions. Calcium et une alcalinisation du cytoplasme. L'augmentation intracellulaire du ph ne serait donc pas un facteur déclenchant l'activation mais constituerait un épiphénomène responsable de certaines réactions métaboliques ultérieures.
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Kateklum, Rutjaphan. „Fiber optic fluorescence pH sensing for biomedical applications : theoretical and experimental studies“. Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2017. http://www.theses.fr/2017UBFCD048.
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Les fonctions organiques du corps humain sont liées à des constants biologiques. Variations de ces constantes induisent divers états pathologiques. Parmi ces constantes, le pH constitue le cœur de ces travaux de thèse. Chez les êtres vivants, les fonctions biologiques dépendent de constant acides ou alcalines. En fait, l’action d’une protéine dépend du pH du milieu environnant. Une valeur inadéquate du pH rend les protéines inactives ce qui est délétère pour l’organisme. Il existe donc un besoin pour des capteurs de pH qui puissant être utilisés dans le corps humain pour des applications cliniques (échelle macroscopique), sur des cellules en culture pour des recherches en biologie (échelle mesoscopique) et pour étudier les échanges ioniques au niveau des membranes cellulaires pour des travaux plus fondamentaux (échelle microscopique). Parmi le large éventail de technologies potentiellement candidates pour ces applications, la mesure de pH par fibre optique exploitant la fluorescence permet d’être adaptée aux trois échelles dimensionnelles susnommées. Ce manuscrit de thèse adresse des contraintes par l’étude de capteurs fluorescents à fibre optique utilisant deux types d’indicateur de pH: les SNARF et la fluorescéine. En parallèle de ces développements expérimentaux, des descriptions mathématiques des propriétés de fluorescence de ces deux indicateurs sont proposées. Ces descriptions permettent de progresser vers une mesure du pH sans calibrationOrganic functions of the human body are linked to biological constants. Variations of these constants induce pathological troubles. Among these constants, the pH is the central subject of this PhD work. In living beings, biological functions are related to either acid or alkaline constants. Indeed, the action of a protein depends on the surrounding pH. An inadequate value of the pH makes the proteins non active which is deleterious for the organism. There exist a need for pH sensors which can be used in the human body for clinical applications (macroscopic scale), on cells in culture for biology researches (mesoscopic scale) or at a cell membrane level for more fundamental studies (microscopic scale). Among the wide range of technologies potentially useful for these applications, fiber optic fluorescence pH sensing offers the possibility to be adapted to the three above mentioned dimensional scales. This PhD dissertation addresses these constraints by studying fluorescence fiber optics pH sensors using two kind of pH indicators: SNARF and fluorescein. Together with these experimental studies, mathematical descriptions of the fluorescence properties of these indicators are proposed. They allow progressing towards calibration free pH sensing
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Demes, Elsa. „Etude in vivo des variations de [NO₃⁻] et de pH dans le compartiment cytosolique de cellules de garde et caractérisation fonctionnelle de deux transporteurs vacuolaires de type CLC chez Arabidopsis thaliana“. Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS019/document.
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De nombreux processus physiologiques tels que les mouvements stomatiques, l’absorption des nutriments, l’élongation cellulaire et la signalisation cellulaire impliquent des flux d’anions entre les membranes plasmique et vacuolaire des cellules végétales. Ces flux ioniques sont régulés par des canaux et transporteurs membranaires. Les canaux ioniques transportent passivement les ions au travers des membranes selon le gradient électrochimique. Les transporteurs actifs permettent le transport contre le gradient électrochimique de l’ion transporté induisant son accumulation dans un compartiment cellulaire. Dans les cellules végétales, le gradient de H+ entre différents compartiments constitue la principale source d’énergie couplée par les symports et les antiports au transport de NO₃⁻ et Cl⁻. Au cours de ma thèse, j’ai analysé ces flux ioniques avec deux approches. Une première approche a consisté en l’étude fonctionnelle par électrophysiologie de deux protéines membranaires, AtCLCc et AtCLCg impliquées dans le transport d’anions. Dans une deuxième approche, un biosenseur, clopHensor a été exprimé chez A. thaliana et a permis de mesurer simultanément la [NO₃⁻] et le pH cytosoliques in vivo. Les cellules de garde ont été choisies comme modèle cellulaire pour l’étude de la dynamique in vivo de la [NO₃⁻]cyt et du pH. Nous avons mis en évidence que la [NO₃⁻]cyt est influencée par les conditions extracellulaires dans ces cellules. Enfin l’expression de clopHensor en plantes KO pour un antiport NO₃⁻/H⁺ vacuolaire, AtCLCa, et d’un canal anionique de la membrane plasmique, SLAC1, nous a permis d’étudier la contribution de deux membranes dans la régulation de [NO₃⁻] et du pH cytosolique. Les travaux menés ont permis de visualiser l’activité de canaux et de transporteurs d’anions et H⁺ in vivo et de quantifier leur impact sur l’homéostasie du cytosolMany physiological processes like stomata aperture, nutrient up-take, cellular elongation and cell signalling involve anion fluxes at the two main membranes, the plasma and vacuolar membranes of plant cells. Specialized membrane proteins form active and passive anion transport systems mediating and regulating anion fluxes. Ion channels are passive transport systems mediating ion fluxes across membranes along the electrochemical gradient. Whereas active transporters work against the electrochemical gradient of the transported ion allowing its accumulation into a cellular compartment. In plant cells, the H⁺ gradient is the main energy source of antiporters and symporters that couple the transport of anions like NO₃⁻ and Cl⁻ to the transport of H⁺. In the presents work, we aimed at analysing anion and H⁺ fluxes at two levels. First, we used an electrophysiological approach to study the functional properties of two anion transport systems acting at the vacuolar membrane, AtCLCc and AtCLCg. We also expressed a biosensor, clopHensor in A. thaliana to dynamically measure in vivo the [NO₃⁻] and pH of the cytosol. We chose stomata guard cells as a cellular model to study these fluxes. Our results illustrate the in vivo dynamics of cytosolic [NO₃⁻] and pH variations in the cytosol of guard cells. Our data show that in guard cells the cytosolic [NO₃⁻] is highly influenced by the extracellular [NO₃⁻]. At last, clopHensor’s expression in plants KO for the vacuolar NO₃⁻/H⁺ antiporter AtCLCa and for the plasma membrane anion channel SLAC1 allowed us to dissect the role of the two membranes in controlling the variation of cytosolic [NO₃⁻] and pH. This work enabled to visualize the activity of an anion channel (SLAC1) and of a NO₃⁻/H⁺ antiporter (AtCLCa) in vivo and to quantify the impact of anion and proton fluxes on cytosolic homeostasis of guard cells
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Bredin, Jérôme. „D éveloppement de diagnostics électrostatiques pour le filtrage magn étique et la formation du plasma ion-ion dans le propulseur PEGASES“. Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00993207.
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PEGASES est un propulseur à grilles qui accélère à la fois des ions positifs et des ions négatifs pour la poussée. Il nécessite la création d'un plasma ion-ion afin de permettre l'extraction des ions négatifs. Pour obtenir un taux d'ionisation et un taux d'attachement efficaces, le plasma doit être composé de deux températures électroniques : une température élevée pour créer les ions positifs et une faible pour créer les ions négatifs. Ce plasma ion-ion est créé au moyen d'un filtre magnétique qui permet le refroidissement des électrons et qui ralentit leur diffusion. Avec cette méthode, on obtient une forte température électronique près de la zone d'ionisation, avant le maximum de champ magnétique, et une température faible dans la région en aval du filtre magnétique. Plusieurs problèmes se posent alors i) le plasma est excité à la RadioFréquence (RF), celle-ci est susceptible de créer des fluctuations RF du potentiel plasma importantes rendant les mesures de sondes difficiles, ii) les mesures électrostatiques dans les plasmas magnétisés sont rendues difficiles à cause de l'anisotropie des électrons dans un champ magnétique et iii) pour les mesures en plasma ion-ion (caractéristiques courant-tension symétriques) peu de théories existent pour extraire les paramètres plasmas dans nos régime de pressions. Deux diagnostics électrostatiques et un modèle pour extraire les paramètres plasmas dans les plasmas électronégatifs ont été mis au point pendant ma thèse au LPP. Le premier diagnostic est une sonde flottante capacitive permettant la mesure des fluctuations RF du potentiel plasma. Avec ces mesures, la source de PEGASES a été ajustée pour diminuer ces fluctuations. Le second diagnostic est une sonde de Langmuir adaptée pour faire des mesures dans les plasmas électronégatifs magnétisés. Le haut taux de gravure du gaz électronégatif utilisé ainsi que l'anisotropie électronique créée par le champ magnétique impose certaines contraintes sur les matériaux et les dimensions de la sonde de Langmuir. Le modèle reproduit les caractéristiques de sonde de Langmuir dans les plasmas électronégatifs supposant des distributions de Boltzmann. Depuis les courbes I-V mesurées et une procédure d'ajustement de courbe intégrée au modèle analytique il est possible de mesurer i) les températures et les densités des électrons et des ions positifs et négatifs pour les plasmas fortement électronégatifs ($n_-/ n_e>50$), et ii) la température des électrons et les densités des ions positifs et négatifs pour les plasma faiblement électronégatifs ($n_-/ n_e<50$). Ces diagnostics nous ont permis d'étudier l'effet de différents champs magnétiques sur un plasma électropositif et électonégatif. Dans le premier cas, nous avons montré que seul le gradient positif du champ magnétique induit une diminution de la température électronique, le minimum de température électronique est ainsi obtenu au maximum du champ magnétique. Ce minimum de température peut être contrôlé grâce à l'intensité du champ magnétique alors que la pression contrôle la température en amont du filtre. Lorsque qu'un gaz électronégatif est utilisé, un plasma ion-ion est créé environ 1 cm après le maximum de champ magnétique. Les densités d'ions sont relativement constantes au travers du filtre magnétique alors que la densité électronique chute de 3 ordres de grandeur. Contrairement aux plasmas électropositifs où le minimum de température électronique est obtenu au maximum de champ magnétique, la formation du plasma ion-ion est contrôlée par la pression et le ratio de SF6 dans le mélange. Un modèle simple basé sur la mesure des densités et des températures des ions a permis d'évaluer l'efficacité de PEGASES à $T=25$~mN.kW$^{-1}$ et $I_{\rm{sp}}=3790$~s, qui est dix fois moins pour une surface d'éjection quatre fois plus petite que le propulseur ionique à grille T6 de chez QinetiQ qui va propulser la mission Bepi-Colombo.
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Houard, Jonathan. „Effet de champ sous éclairement ultra-bref "Application à la sonde atomique"“. Phd thesis, Université de Rouen, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00607299.
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De nombreuses techniques d'étude ou de structuration des matériaux sont basées sur l'interaction entre la lumière et une pointe dont l'extrémité est sub-longueur d'onde (pointe nanométrique). La sonde atomique tomographique (La-APT) est une de ces techniques. Un laser à impulsions femtosecondes (1015s), focalisé sur un échantillon mis sous la forme d'une pointe nanométrique, déclenche l'évaporation par effet de champ des atomes situés à la surface de l'extrémité de la pointe. Cette technique, mise au point récemment, permet l'analyse tomographique à l'échelle nanométrique de matériaux aussi bien métalliques que semi-conducteurs voir isolants. Cependant, la nature exacte du phénomène d'évaporation par effet de champ assistée par des impulsions lasers ultracourtes était méconnue. Ce travail présente une série d'expériences et de modélisations ayant pour but de montrer et d'expliquer les différents phénomènes se produisant. Les expériences réalisées au sein d'une sonde atomique équipée d'un laser entièrement paramétrable (longueur d'onde, polarisation, énergie...) montrent qu'un phénomène thermique ultrarapide (< 50ps) est principalement impliqué dans l'évaporation par effet de champ observé en La-APT. De plus, cette technique permet d'avoir accès à la dynamique de chauffage et de refroidissement de l'extrémité d'une pointe nanométrique éclairée par des impulsions laser femtoseconde, et cela à une échelle spatiale et temporelle beaucoup plus fine que de nombreuses autres techniques. Cela permet de déduire les propriétés d'absorption d'une pointe nanométrique. Une modélisation multiphysique a été développée et permet de faire le lien entre les propriétés d'absorption et les résultats en La-APT. Cela permet d'optimiser grandement l'instrument.
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Houard, Jonathan. „Effet de champ sous éclairement ultra-bref. Application à la sonde atomique“. Phd thesis, Rouen, 2010. http://www.theses.fr/2010ROUES031.
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De nombreuses techniques d'étude ou de structuration des matériaux sont basées sur l'interaction entre la lumière et une pointe dont l'extrémité est sub-longueur d'onde (pointe nanométrique). La sonde atomique tomographique (La-APT) est une de ces techniques. Un laser à impulsions femtosecondes (10-15 seconde), focalisé sur un échantillon mis sous la forme d'une pointe nanométrique, déclenche l'évaporation par effet de champ des atomes situés à la surface de l'extrémité de la pointe. Cependant, la nature exacte du phénomène était méconnue. Les expériences réalisées au sein d'une sonde atomique équipée d'un laser entièrement paramétrable montrent qu'un phénomène thermique ultrarapide (<50ps) est principalement impliqué dans l'évaporation par effet de champ observé en La-APT. Cette technique permet d'avoir accès à la dynamique de chauffage et de refroidissement de l'extrémité d'une pointe nanométrique, cela à une échelle spatiale et temporelle plus fine que de nombreuses autres techniques. Une modélisation multi-physique a été développée et permet de faire le lien entre les propriétés d'absorption et les résultats en La-APT.
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Clasen, Anne Christin [Verfasser], und Gregor [Akademischer Betreuer] Jung. „Immobilisierbare Pyrenderivate zur Anwendung als pH-Sonde / Anne Christin Clasen ; Betreuer: Gregor Jung“. Saarbrücken : Saarländische Universitäts- und Landesbibliothek, 2019. http://d-nb.info/1202039944/34.
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Guibal, Samuel. „Atomes froids piégés dans un réseau lumineux : étude par spectroscopie pompe-sonde“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011787.
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Parmi les mécanismes de refroidissements d'atomes par laser, l'effet Sisyphe conduit à une situation où les atomes sont localisés aux minima d'un potentiel périodique induit par la lumière. Il est ainsi possible de créer un "cristal" optique dont les caractéristiques sont déterminées par la géométrie des faisceaux lasers. Cette thèse propose une étude expérimentale de la dynamique d'atomes alcalins (cesium, rubidium) piégés dans un réseau de lumière tridimensionnel, par une méthode de spectroscopie pompe-sonde. La localisation des atomes dans des puits de potentiels à l'échelle d'une fraction de longueur d'onde optique est démontrée par l'observation de résonances Raman stimulées entre niveaux de vibration quantiques. Ce type de résonance a également révélé le comportement paramagnétique d'un tel réseau. Un effet nouveau de propagation d'ondes de densité dans le réseau conduit à une diffusion de type Brillouin stimulée qui présente l'originalité de ne pas faire intervenir d'interaction entre les particules diffusantes. La diffusion Rayleigh stimulée donne accès à la diffusion spatiales des atomes dans le réseau. Une étude détaillée des résonances Rayleigh démontre également l'importance de la pression de radiation qu'exerce la lumière sur les atomes, mettant en évidence un effet analogue à l'effet photoréfractif observé dans des cristaux de BaTiO3 ou LiNbO3.
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Prigent, Christophe. „L'émission X : un outil et une sonde pour l'interaction laser - agrégats“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/hal-00008123.
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In intense laser – cluster interaction, the experimental results show a strong energetic coupling between radiation and matter. We have measured absolute x – ray yields and charge state distributions under well control conditions as a function of physical parameters governing the interaction; namely laser intensity, pulse duration, wavelength or polarization state of the laser light, the size and the species of the clusters (Ar, Kr, Xe). We have highlighted, for the first time, an intensity threshold in the x – ray production very low (~ 2.1014 W/cm2 for a pulse duration of 300 fs) which can results from an effect of the dynamical polarisation of clusters in an intense electric field. A weak dependence with the wavelength (400 nm / 800 nm) on the absolute x – ray yields has been found. Moreover, we have observed a saturation of the x – ray emission probability below a critical cluster size.
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Marcy, Yann. „La propulsion par polymérisation d'actine sondée par micromanipulation“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005463.
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Les assemblages dynamiques d'actine sont à l'origine de forces intracellulaires présentes tant dans les processus physiologiques que pathologiques comme l'invasion tumorale. Pour s'échapper du foyer primaire, les cellules néoplasiques étendent une protrusion grâce aux forces générées par polymérisation d'actine dirigée puis exercent des forces de traction via des câbles composés d'actine et de myosine. Le but de cet étude est de caractériser ces forces par micromanipulation. Dans une première partie, nous décrivons une étude préliminaire de la traction cellulaire par une expérience d'étirement uniaxial sur fibroblaste unique. Les forces générées par polymérisation d'actine font l'objet de la deuxième partie de ce travail. La bactérie Listeria monocytogenes a été largement utilisée comme modèle pour identifier les composants biochimiques de la polymérisation dirigée d'actine. Afin de mesurer directement les forces mises en jeu dans ce processus, nous avons développé une expérience de micromanipulation sur un système qui mime la propulsion de cette bactérie. Une comète croissant à partir d'une bille recouverte de protéine et fixée à un senseur de force est maintenue grâce à une micropipette. Nous appliquons à ce système des forces de traction ou de compression de plusieurs nanonewtons. Une sollicitation rapide nous permet de mesurer le module d'élasticité de la comète et la force d'adhésion entre la comète et la bille. La relation force vitesse du système est déterminée, par l'application d'une force constante, et expliquée à partir d'une analyse élastique qui permet de comprendre la robustesse d'un tel mouvement. Enfin la transition vers une instabilité dynamique de type stick-slip est mise en évidence en variant la vitesse imposée au système.
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Lepine, Franck. „Imagerie de photoelectrons, sonde de la dynamique: des atomes ... aux agregats“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006433.
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Cette thèse concerne l'étude de la désexcitation d'agrégats et d'atomes par imagerie de photoélectrons. La première partie s'intérèsse à l'émission thermoïonique d'un système de taille finie. Un dispositif d'imagerie 3D nous permet de mesurer l'évolution temporelle du spectre d'énergie des électrons émis par différents agrégats (Wn-, Cn-, C60). Nous avons alors un accès direct aux quantités fondamentales qui caractérisent cette émission statistique : la température du bain thermique fini et le taux de déclin. La deuxième partie concerne l'ionisation d'états de Rydberg atomiques en présence d'un champ électrique statique. Nous avons réalisé la première expérience de microscopie de photoïonisation qui permet d'obtenir une image qui est la projection macroscopique de la fonction d'onde électronique. Nous avons ainsi accès au détail de la photoïonisation et en particulier aux propriétés quantiques de l'électron habituellement confinées à l'échelle atomique
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Thiré, Nicolas. „Photodynamiques moléculaires sondées par imagerie de vecteurs vitesses et génération d'harmoniques d'ordre élevé“. Phd thesis, Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1403/.
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Cette thèse traite de l'étude de phénomènes ultra-rapides, et plus particulièrement de dynamiques de relaxation initiées par une impulsion femtoseconde (10-15 s). Dans la première partie, l'imagerie de vecteurs vitesses a permis d'étudier deux systèmes : l'iodure de méthyle (CH3I), excité dans son premier état de Rydberg et le tetrathiafulvalène (TTF -C6H4S4). Dans le TTF, le but est de caractériser les deux bandes majoritaires d'absorption vers 300 nm. Durant l'étude de la prédissociation de CH3I, la distribution vibrationnelle du fragment CH3 a été caractérisée, alors que pour le TTF une force de liaison du dimère a été extraite. L'interprétation des spectres de photoélectrons de CH3I permet une bonne compréhension des dynamiques depuis et/ou en résonance avec des états proches du potentiel d'ionisation. Dans la seconde partie, la structure électronique d'atomes ou de molécules est sondée par la génération d'harmoniques d'ordre élevé (GHOE). Le minimum de la section efficace totale de photoionisation de l'argon (minimum de Cooper) a été observé et étudié dans le spectre harmonique. Cette étude a permis, entre autre, la mise au point d'un modèle théorique fiable et complet. Dans une autre étude, la GHOE a montré la sensibilité du rayonnement harmonique à la chiralité lors de interaction des 2 énantiomères de la fenchone (C10H16O), avec un rayonnement polarisé elliptiquement. Pour finir, l'utilisation de la GHOE pour sonder une dynamique moléculaire, amorcée par un réseau transitoire d’excitation à 400 nm, a été réalisée sur le dioxyde d'azote (NO2). Ceci à l'échelle picoseconde : photodissociation, et femtoseconde : transfert de population par le biais d’une intersection coniqueThis thesis deals with the study of ultrafast phenomena, particularly the relaxation dynamics initiated by a femtosecond pulse (10-15 s). In the first part, velocity map imaging was used to study two systems: methyl iodide (CH3I), in its first excited Rydberg state and tetrathiafulvalene (TTF -C6H4S4). In the TTF, the aim is to characterize the two major absorption bands at 300 nm. During the study of the predissociation of CH3I, the vibrational distribution of the CH3 fragment was characterized,whereas as far as the TTF is concerned bond strength of the dimer was extracted. The interpretation of photoelectron spectra of CH3I provides a good understanding of the dynamics from and/or in resonance with states near the ionization potential. In the second part, the electronic structure of atom or molecule is probed by high order harmonics generation (HHG). The minimum of the total photoionization cross section of argon (Cooper minimum) was observed and studied in the harmonic spectrum. This study allowed, among other things, for the design of a reliable and comprehensive theoretical model. Then the HHG in a chiral molecule: the fenchone (C10H16O), clearly showed the sensitivity of the harmonic process to the chirality, while interacting with an elliptically polarized field. Finally, HHG was used to probe molecular dynamics initiated by a transient excitation grating at 400 nm in nitrogen dioxide (NO2). This at picosecond time scale : photodissociation, and femtosecond time scale : population transfer via a conical intersection
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Revillod, Guillaume. „Diffusion hyper Rayleigh des assemblages moléculaires“. Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00106415.
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Le caractère cohérent du processus de doublage de fréquence, processus deconversion de deux photons à la fréquence fondamentale en un photon à la fréquence
harmonique, permet de sonder la matière à des échelles sub-longueur d'onde. Pour mettre en
évidence cette propriété, la technique de diffusion hyper Rayleigh a été employée pour sonder
l'organisation dans des assemblages moléculaires dispersés en solution liquide. Après une
étude initiale de quelques solvants usuels purs, l'influence de l'environnement sur la réponse
du cristal violet, une sonde moléculaire octupolaire de référence, a été étudiée. Ces études ont
été poursuivies pour des sondes moléculaires amphiphiles afin d'étudier des solutions mixtes
comprenant à la fois des sondes libres et des sondes engagées dans des assemblages
moléculaires appelés micelles. En raison de la centrosymétrie de ces assemblages, la
composante dipolaire de la réponse harmonique diffusée s'affaiblit, laissant la réponse
harmonique totale dominée par une forte contribution quadripolaire clairement mise en
évidence par ces mesures de diffusion hyper Rayleigh résolue en polarisation. Un modèle
complet décrivant les différentes composantes de la réponse harmonique totale est introduit
pour interpréter globalement les observations sur ces solutions mixtes. Enfin, les études
préliminaires d'un système biomimétique reconstitué à l'interface air-eau par doublage de
fréquence sont présentées.
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Gumz, Hannes. „Synthese funktionalisierter Polymersome mit einstellbarer pH-Responsivität und Charakterisierung ihrer Membraneigenschaften“. Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2018. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:14-qucosa-233989.
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Die Übertragung der amphiphilen Grundbausteine der Liposome in die Welt der Polymere führte zu Blockcopolymeren, welche sogenannte Polymersome bilden können. Die synthetische Herkunft der Polymere ermöglicht es, eine Vielzahl von verschiedenen chemischen Funktionalitäten einzubringen. Anwendungen von Polymersomen werden vor allem als Wirkstoffträgersystem oder im Bereich der synthetischen Biologie als Nanoreaktoren oder künstliche Zellorganellen ausgemacht.
In vielen Fällen wird dabei eine Schaltbarkeit oder Responsivität der Vesikel gegenüber äußerer Stimuli benötigt. Als nächste Stufe der Komplexizität können die responsiven, »smarten« Polymersome innerhalb ihrer Membran quervernetzt werden, wodurch es möglich wird, den Durchmesser und die Membranpermeabilität der Vesikel reversibel hin- und herzuschalten. Diese Arbeit baut dabei auf pH-responsiven Polymersomen auf, welche durch photochemische Reaktionen vernetzt werden.
Dabei soll zunächst der Frage nachgegangen werden, an welchem pH Wert genau der Übergang von kollabierten zu gequollenen Vesikeln erfolgt und wie sich dieser »kritischer pH« (pH*) verändern und einstellen lässt. Neben der Herstellung von maßgeschneiderten Polymersomen ist aber auch die detaillierte Charakterisierung ihrer Membraneigenschaften unabdingbar, wofür die Titration mit Fluoreszenz-Sonden eingesetzt wurde. Darüber hinaus wurden Enzyme in die Vesikel eingekapselt wobei die neuartige Methode der post-Verkapselung untersucht wurde.
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Martínez-Hincapié, Ricardo. „Efecto del pH en la estructura de la doble capa eléctrica y su influencia en la reactividad electroquímica“. Doctoral thesis, Universidad de Alicante, 2019. http://hdl.handle.net/10045/94050.
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El trabajo realizado en esta tesis busca entender el efecto de la doble capa eléctrica en la reactividad electroquímica. El uso de electrodos de monocristalinos de platino ha permitido realizar estudios fundamentales de la estructura interfacial electrodo/disolución poniendo de manifiesto la sensibilidad estructural que tienen la mayoría de los procesos electroquímicos. Así mismo, el uso de diferentes condiciones de pH ha permitido la obtención de información molecular. La primera parte de la tesis lidia sobre aspectos más fundamentales, como lo es la obtención del potencial de carga cero, parámetro fundamental para entender la interfase electroquímica. Para obtener los valores del potencial de carga cero, se han usado principalmente dos técnicas: desplazamiento de carga por CO y sondas locales. La sonda local usada ha sido la reducción del anión peroxodisulfate. La segunda parte de la tesis presenta dos casos de estudio: La adsorción de iones bicarbonato y carbonato y la adsorción/oxidación del ácido glioxílico como ejemplos del efecto que tienen algunas propiedades interfaciales en la reactividad electroquímica.
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Kasparian, Jérôme. „Propagation non-linéaire d'impulsions laser ultrabrèves dans l'atmosphère et applicationsDes filaments blancs pour sonder l'atmosphère“. Habilitation à diriger des recherches, Université Claude Bernard - Lyon I, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011448.
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Lorsqu'elles se propagent dans l'air les impulsions laser ultrabrèves (fs) et de forte puissance forment des filaments ionisés sur de longues distances, où est produit un continuum de lumière blanche qui s'étend de l'ultraviolet (230 nm) à l'infrarouge (4,5 µm). Ce processus fortement non-linéaire résulte d'un équilibre dynamique entre deux effets dus au profil spatial du faisceau : la focalisation par effet Kerr, et la défocalisation par le plasma issu de l'ionisation multiphotonique de l'air. Mon travail de ces dernières années, présenté ici, est consacré à l'étude de cette propagation non-linéaire, et à ses applications pour la physique de l'atmosphère.Une première catégorie d'applications, comme le Lidar à lumière blanche, repose sur l'exploitation du continuum de lumière blanche, par exemple pour réaliser une télédétection multi-composants dans l'air. Une seconde famille repose sur la capacité des filaments de délivrer à grande distance des intensités suffisantes pour induire in situ des effets non-linéaires à distance. Nous avons utilisé cette propriété pour identifier à distance des simulants d'aérosols biologiques ou des cibles solides. Enfin, l'ionisation de l'air dans le filament nous a permis de contrôler des décharges électriques de haute tension, ouvrant la voie vers un paratonnerre laser.
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Bendoula, Ryad. „Biocapteur Optique : Sonde fibrée à cavité Fabry-Pérot intrinsèque et à couplage évanescent“. Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011420.
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Le travail de thèse présenté s'inscrit dans le vaste domaine des biocapteurs appliqués au secteur biomédical.Le biocapteur développé est destiné à la mesure de concentration de substances chimiques. De nombreux biocapteurs optiques ont déjà été mis au point pour la détection de ces substances. L'originalité de notre travail réside dans l'utilisation d'une réaction biochimique à proximité du coeur d'une fibre optique pour modifier les conditions de résonance d'une cavité Fabry-Pérot par couplage évanescent.
Le principe de ce capteur s'articule autour de deux techniques de
metrologie optique :
• Fonctionnalisation biochimique de l'interface cavité-milieu extérieur pour que la concentration de la substance cible modifie l'indice effectif de l'onde se propageant dans la cavité Fabry-Pérot par couplage évanescent.
• Interférométrie : mesure précise de la longueur optique de la cavité pour suivre l'évolution de l'indice effectif.
L'intérêt d'un tel système est d'offrir un capteur de dimensions très réduites (taille proche d'une fibre optique). La réalisation sur une même fibre de plusieurs capteurs avec différentes longueurs de cavité fournit une sonde multiparamétrique, interrogeable par les
techniques classiques d'interférométrie (modulation de cohérence).
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Vu, Thanh-Truc. „Optimisation des propriétés émissives du BODIPY en phase condensée par modulation de la nature des substituants“. Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00718970.
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Une investigation des propriétés d'émission de fluorescence à l'état condensé a été effectuée sur des dérivés encombrés du Boron DIPYrromethene (BODIPY). L'objectif est de déterminer la nature de l'encombrement stérique afin d'optimiser l'efficacité d'émission en minimisant les interactions intermoléculaires. L'étude en films de PMMA du 3,5-di-adamantane, 8-mésityle BODIPY a mis en évidence la formation prépondérante d'agrégats H et celle de dimères J, dont le rendement quantique de fluorescence n'est diminué que d'un facteur 5 par rapport à la molécule non agrégée. Une deuxième étude spectroscopique en films évaporés a également été effectuée sur une série de quatre dérivés substitués sur les positions 3 et 5 par des groupements [2.2]paracyclophane et sur les positions 2 et 6 par les groupements respectifs : propyle, éthyle, méthyle et H (BODIPY H-, Alkyl-PcP). L'absence de substitution sur les positions 2 et 6 favorise la formation des agrégats H tandis que la présence d'une chaîne alkyle conduit à la formation prépondérante d'agrégats J. La mesure des rendements quantiques relatifs ainsi que l'analyse des images de fluorescence résolues en temps démontrent une augmentation de l'efficacité d'émission et de la durée de vie de fluorescence de la phase solide lorsque la chaîne alkyle s'allonge. Les composés BODIPY Et-PcP et Pr-PcP présentent tous deux une émission de fluorescence supérieure à un dérivé non encombré. Enfin, une étude préliminaire des phases solides de dérivés BODIPY substitués par des groupements insaturés planaires (benzothiophène, p-bromo-diphényle) a été menée afin d'étudier l'influence de la géométrie des substituants. La synthèse de l'ensemble des résultats permet de conclure que les substituants insaturés planaires ne conduisent pas systématiquement à une perte du rendement quantique de fluorescence à l'état solide, en comparaison aux substituants saturés et insaturés sphériques. Deux méthodes d'élaboration de particules ont été explorées : la première consiste à greffer des dérivés d'aza-BODIPY sur des billes de polystyrène afin d'obtenir des particules sondes de pH - la deuxième approche repose sur la polymérisation d'un dérivé BODIPY selon la méthode RAFT suivie de la formulation du polymère amphiphile obtenu en micelles de taille nanométrique. Ces particules offrent la possibilité d'une post-fonctionnalisation permettant d'élaborer des capteurs.
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Thiré, Nicolas. „Photodynamiques moléculaires sondées par imagerie de vecteurs vitesses et génération d'harmoniques d'ordre élevé“. Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00663009.
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Cette thèse traite de l'étude de phénomènes ultra-rapides, et plus particulièrement de dynamiques de relaxation initiées par une impulsion femtoseconde (10-15 s). Dans la première partie, l'imagerie de vecteurs vitesses a permis d'étudier deux systèmes : l'iodure de méthyle (CH3I), excité dans son premier état de Rydberg et le tetrathiafulvalène (TTF - C6H4S4). Dans le TTF, le but est de caractériser les deux bandes majoritaires d'absorption vers 300 nm. Durant l'étude de la prédissociation de CH3I, la distribution vibrationnelle du fragment CH3 a été caractérisée, alors que pour le TTF une force de liaison du dimère a été extraite. L'interprétation des spectres de photoélectrons de CH3I permet une bonne compréhension des dynamiques depuis et/ou en résonance avec des états proches du potentiel d'ionisation. Dans la seconde partie, la structure électronique d'atomes ou de molécules est sondée par la génération d'harmoniques d'ordre élevé (GHOE). Le minimum de la section efficace totale de photoionisation de l'argon (minimum de Cooper) a été observé et étudié dans le spectre harmonique. Cette étude a permis, entre autre, la mise au point d'un modèle théorique fiable et complet. Dans une autre étude, la GHOE a montré la sensibilité du rayonnement harmonique à la chiralité lors de interaction des 2 énantiomères de la fenchone (C10H16O), avec un rayonnement polarisé elliptiquement. Pour finir, l'utilisation de la GHOE pour sonder une dynamique moléculaire, amorcée par un réseau transitoire d'excitation à 400 nm, a été réalisée sur le dioxyde d'azote (NO2). Ceci à l'échelle picoseconde : photodissociation, et femtoseconde : transfert de population par le biais d'une intersection conique.
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Mendonca, Lucille. „Dynamique conformationnelle des protéines étudiée par dichroïsme circulaire résolu en temps“. Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00843425.
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Les protéines sont parmi les molécules les plus importantes du monde vivant. Ce sont en quelque sorte les abeilles ouvrières de tout organisme. Elles remplissent, entre autres, des fonction enzymatiques, nerveuses, motrices ; elles transportent les petites molécules qui permettent aux cellules de fonctionner et de s'alimenter. Au cours de ce travail de thèse nous nous sommes intéressés à l'étude de différents aspects des changements conformationnels pouvant avoir lieu dans les protéines. Tous ces phénomènes ont été approchés par une méthode commune : la mesure du dichroïsme circulaire résolu en temps. En effet le dichroïsme circulaire peut donner des informations quantitatives sur la position d'un chromophore ou le repliement d'une hélice alpha ce qui est un grand avantage par rapport à d'autres mesures. Ainsi nous avons étudié l'influence du solvant sur le dépliement de l'acide polyglutamique et observé des différences dynamiques et thermodynamiques entre les polypeptides dissouts dans l'eau et ceux placés dans l'eau lourde. Nous avons, par une méthode différente, élucidé une étape clef de la relaxation du chromophore dans la protéine PYP. Enfin nous avons abordé le mouvement des hélices alpha dans la bactériorhodopsine et ouvert la porte à la possibilité de changements conformationnels non prédits par d'autres mesures. Grâce à différentes méthodes de mesure du dichroïsme circulaire nous avons pu étudier des phénomènes à des échelles de temps variant de la picoseconde à la microseconde. Nous espérons que ces méthodes pourront être étendues à l'étude d'autres mécanismes de repliement.
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Bocheux, Amandine. „Maîtrise des processus opto-électroniques d'architectures moléculaires π-conjuguées : auto-assemblage et sonde locale“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00748715.
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Ce travail de thèse porte sur l'étude des limites physiques requises pour la conception d'une diode organique électroluminescente à l'échelle la plus réduite qui soit, celle d'un faible nombre d'atomes. Nous avons travaillé avec plusieurs systèmes moléculaires organiques π-conjugués afin de déterminer les critères essentiels que doit remplir une molécule pour pouvoir être utilisée comme telle. Dans ce cadre, le Microscope à Effet Tunnel s'avère être un outil particulièrement adapté pour étudier l'auto-assemblage de tous ces systèmes sur une surface ainsi que pour positionner avec une haute précision les électrodes constituées par la pointe et le substrat conducteurs. L'organisation sur graphite de tectons tridimensionnels à pilier central paracyclophane a tout d'abord été étudiée. Ils présentent, au sein d'une même entité moléculaire, l'ensemble des fonctions requises pour obtenir une émission : celles d'organisation structurée par les interactions avec le substrat et celles d'opto-électronique. Le passage à un substrat d'or, mieux adapté pour l'exaltation par les plasmons, a ensuite été examiné. Une autre stratégie quant à l'organisation des molécules reposant sur une modification de leur nature et de leur longueur a été choisie avec l'usage d'oligophénylènes et de poly(3-alkylthiophènes). Leur stabilité, qui constitue le paramètre clef pour l'émission de photons sous pointe, a demandé à être améliorée sur ce même substrat et a motivé le développement d'une troisième architecture afin de consolider l'ensemble de l'édifice moléculaire. Des thiols chimisorbés ont été déposés sur or et des polymères fluorescents s'y sont superposés par création d'une liaison électrostatique. L'obtention d'une émission localisée avec un tel système conclue ce travail qui souligne que le principal obstacle à la réalisation d'une diode de taille minimale sera la stabilité structurale de ses constituants moléculaires.
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Fouché, Olivier. „Cinétiques photo-induites à l'échelle nanoseconde de composés à transition d'état de spin et propriétés optiques de nanoparticules à transition d'état de spin“. Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00371048.
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Le travail effectué durant ces trois années porte sur l'étude des propriétés optiques des composés à transition d'état de spin. Plus précisément, nous avons caractérisé la transition photo-induite de ce type de composé. Pour réaliser ces études, nous avons développé au laboratoire des montages basés sur la technique pompe-sonde résolue en temps. Un premier montage avec une pompe impulsionnelle et une sonde continue nous a permis de réaliser des études sur la relaxation et l'effet LIESST au sein de la boucle d'hystérésis thermique. De plus, nous avons observé des effets de seuil pour la transition photo-induite. Un second montage où pompe et sonde sont impulsionnelles a été développé durant cette thèse. Il permet une étude globale de la cinétique photo-induite : photo-excitation et relaxation. En effet, l'accordabilité du délai pompe-sonde en cours d'expérience permet d'étudier des processus dont les temps caractéristiques diffèrent de plusieurs ordres de grandeur. Nous avons alors caractérisé la cinétique de la transition photo-induite de composé du Fe(II), montrant ainsi qu'un processus thermique est à l'origine de la transition et amorce un processus de type " nucléation/croissance ". De plus, ces études ont été faites pour des poudres composées de particules dont la taille a été réduite. Par ailleurs, nous avons étudié les propriétés optiques de nanoparticules synthétisées sous forme de micelles. Nous avons déterminé les parties réelle et imaginaire de leur indice de réfraction et caractérisé la transition d'état de spin thermique.
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Ipuy, Martin. „Développement de nouveaux chromophores basés sur le groupement tricyanofurane pour différentes applications en biologie“. Thesis, Lyon, École normale supérieure, 2014. http://www.theses.fr/2014ENSL0951/document.
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Le tricyanofurane est un groupement extrêmement électro-attracteur grâce à trois groupements nitriles conjugués. Cette caractéristique électronique nous a permis de synthétiser de nouvelles sondes fluorescentes intéressantes pour l’imagerie biologique : de petites molécules possédant un caractère dipolaire très marqué qui leur confère une fluorescence très décalée vers le rouge.Une première application de ce genre de molécules est la détection du pH intracellulaire à l’aide de groupement phénol conjugué au tricyanofurane. Grâce à une rétro-synthèse judicieuse, il a été possible de développer une famille complète possédant une très large gamme de pKa couvrant tous les pH intracellulaires possibles. En fonctionnalisant ces sondes, il est possible de cibler certains organites tels les mitochondries. En remplaçant le groupement hydroxyle par un ester pinacolboronique, ces sondes sont sensibles au peroxyde d’hydrogène. Ce type de sondes est appelé OFF/ON car la sonde est initialement non-fluorescente et la fluorescence est restaurée par l’action du peroxyde d’hydrogène. Une étude de la fluorescence à l’état solide a aussi été menée sur des molécules présentant une émission intense dans le rouge. Celles-ci ont été utilisées pour créer des sondes enzymatiques solubles en milieu physiologique qui libèrent un fluorophore insoluble après activité enzymatique. Ce fluorophore, après précipitation émet une fluorescence non présente avant activationTricyanofuran is a strong electro-withdrawing group due to its three conjugated nitrile groups. This electronic characteristic was used to synthetize new fluorescent probes for biological imaging: small molecules owing a strong dipolar behavior that strongly shifts the fluorescence to the red. A first application of this kind of molecules is intracellular pH detection with a phenol moiety conjugated to the tricyanofuran. Thanks to a convenient retro-synthesis, a large family was developed displaying a large range of pKa spanning all the possible intracellular pHs. When these probes are functionalized, it is possible to target organelles such as mitochondria. When the hydroxyl group is replaced by a pinacolboronic ester, it is possible to detect hydrogen peroxide. This kind of probe is called turn-on probe because the probe is initially non-fluorescent and emission is restored by the reaction with hydrogen peroxide.Solid-state fluorescence was also studied on molecules presenting a strong and red fluorescence. This kind of molecules has then been used to design enzymatic probes soluble in physiological medium. After enzymatic cleavage, a non-soluble fluorophore is liberated and, after precipitation, leads to a strong emission
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Richter, Celin. „Organokatalysierte Kaskadenreaktionen ungeschützer Kohlenhydrate und Chromophorsynthese zur Untersuchung von Wasser- und Protonierungsdynamiken“. Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät, 2017. http://dx.doi.org/10.18452/17707.
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In der vorliegenden Dissertation konnten erfolgreich neben der Entwicklung und Optimierung neuer Methoden in der Kettenverlängerung von Aldosen und Ketosen auch neue Farbstoffe zur Untersuchung von Protonierungs- und Wasserdynamiken designt und synthetisiert werden. Die Erweiterung des Verständnisses im Zusammenspiel von Aminosäuren und Kohlenhydraten hat einen großen Einfluss in der wissenschaftlichen Gesellschaft der Kohlenhydratchemie. Die Kontrolle im Aufbau von Stereotetraden und -pentaden führt zu einer Ausweitung der bekannten Möglichkeiten in der stereoselektiven Synthese von Naturstoffen und Biomimetika. Außerdem konnten durch eine einfache Methode die C-Glykoside seltener Kohlenhydrate dargestellt werden. Einbau von Aminosäuren in Kohlenhydratstrukturen konnten in hohen Stereoselektivitäten und der Möglichkeit der Stereomanipulation durch Wahl des Isocyanides erreicht werden. Die Synthese des zellgängigen Farbstoffes PAc-SNARF, sowie des Biolinkers IA-SNARF ermöglicht eine bildgebenden ratiometrischen pH-Untersuchungen in Zellen und auf Proteinoberflächen. Die Verallgemeinerung der Synthese der Farbstoff-Precursor für die SNARF-Derivate über eine Friedel-Crafts-Acylierung erlaubt eine kostengünstige Darstellung einer großen Bandbreite von Farbstoffen. Mithilfe der neu synthetisierten sterisch anspruchsvollen N-Methyl-6-oxychinoliniumbetain-Derivate verbunden mit der Fluoreszenzaufkonvertierungs-Spektroskopie konnte eine Verlangsamung von Wasser an hydrophoben Oberflächen bewiesen werden. Die gesammelten Ergebnisse und Erkenntnisse in diesen verschiedenen Themengebieten werden in Zukunft einen großen Einfluss in der Wissenschaftswelt haben.In the presented dissertation new methods in the chain elongation of carbohydrates could be established and optimized. Besides that, new probes for the investigation of protonation and water dynamics could be designed and synthesized. The extension of comprehension in the interaction between amino acids and carbohydrates through hydrogen bonds has a great impact in the scientific community of carbohydrate research. The stereochemical control in the construction of stereotetrads and –pentads leads to a considerable extension of known methods in the synthesis of natural compounds and biomimetics. Additionally the C-glycosides of rare carbohydrates could be synthesized through simple methods. Installation of amino acids into carbohydrate structures could be achieved with very high stereoselectivity and the potential of manipulating the stereochemical course through the choice of different isocyanides. The synthesis of the cell permeable PAc-SNARF and the cysteine-bioapplicable IA-SNARF allow the ratiometric pH-imaging of cells and protein surfaces. The generalization of the synthesis of dye-precursors for SNARF-derivatives through friedel-crafts-acylation allow an inexpensive approach in synthesizing a broad spectrum of dyes. Through deployment of newly developed sterical demanding N-Methyl-6-oxyquinolinium betaine-derivates together with the fluorescence upconversion spectroscopy a deceleration of water reorientation near hydrophobic surfaces could be proven. The here summarized results and insights in the different topics will have a considerable influence in academic sciences.
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Moreira, Bruno Emanuel Soares. „Avaliação do pH ruminal de vacas leiteiras em Portugal : relação com parâmetros ambientais, produtivos e fisiológicos“. Master's thesis, Universidade de Lisboa. Faculdade de Medicina Veterinária, 2015. http://hdl.handle.net/10400.5/9198.
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Dissertação de Mestrado Integrado em Medicina VeterináriaEste trabalho visou avaliar a prevalência de acidose ruminal subaguda (ARSA) em explorações de vacas leiteiras em Portugal através da análise dos valores de pH do líquido ruminal e posterior relação com os resultados do Penn State Particle Separator (PSPS), qualidade do leite, beta-hidroxibutirato (βHB) no leite, dados produtivos individuais, práticas de maneio alimentar e temperatura ambiente fora e dentro do estábulo. Para colheita do fluido ruminal foi utilizada uma sonda ruminal, e o pH ruminal foi medido através de um aparelho portátil (lacqua pmeter) previamente validado. De modo avaliar a granulometria da partícula da dieta recorreuse ao PSPS. Realizou-se ainda no mesmo momento, a colheita de leite para análise semiquantitativa dos valores de ẞHB através de tiras Ketotest® (Elanco). Os dados da qualidade de leite foram obtidos através do contraste leiteiro realizado nas explorações. Para a análise seleccionaram-se aleatoriamente em média 13 vacas de 14 explorações com 100 a 1000 animais em produção. Em quatro destas explorações tinham sido colocados bolos intraruminais de monensina (Kexxtone®, Elanco) nos animais incluídos no ensaio. No total foram amostrados 185 animais, com 5 a 100 dias em leite. Os animais do estudo estavam a ser alimentados com dieta completa com rácios variados de forragem/concentrado. Em todas as explorações foi medida a temperatura ambiente e das forragens. O pH ruminal médio foi de 6,24, com 28% das explorações a apresentarem animais positivos a ARSA com uma prevalência média de 19%. Encontrou-se uma relação positiva entre a PSPS19 e os valores de pH ruminal (p <0,02). Curiosamente, verificou-se uma tendência positiva entre a quantidade de alimento retido no crivo de granulometria ≥ 1,18 mm e a produção de leite (p = 0,051). Verificouse ainda uma relação negativa entre o pH ruminal e a temperatura ambiente dentro dos pavilhões (p = 0,023) e uma relação positiva entre a prevalência de ARSA e a amplitude de pH ruminal encontrada em cada exploração (p = 0,003). Identificou-se uma relação negativa entre o somatório da quantidade de alimento composto complementar e silagem de milho e os valores médios de pH ruminal. As vacas multíparas apresentaram tendência para teores de gordura no leite mais elevados do que as primíparas (p = 0,05). A prevalência média de vacas com cetose subclínica (CSC) por exploração foi de 51%. Não houve diferença estatisticamente significativa entre a paridade e a probabilidade das vacas apresentarem CSC (p =0,227). Além disso, constatou-se que, quanto maior é a produção de leite, maior é o risco das vacas terem CSC (p <0,01). O uso integrado destas metodologias possibilita uma abordagem mais objectiva no controlo e monitorização da alimentação, do estado hígido e bem-estar da vaca leiteira. Contudo, mais estudos terão de ser realizados para melhor compreensão da relação entre algumas variáveis.
ABSTRACT - This study aimed to assess the prevalence of sub-acute ruminal acidosis (SARA) in Portuguese dairy farms by analyzing the pH of the rumen fluid and subsequent relationship with the results of the Penn State Particle Separator (PSPS), milk quality, beta hydroxybutyrate (βHB) in milk, individual production data, feed management practices and environmental temperature outside and inside the barn. To harvest the ruminal fluid it a rumen probe was used, and rumen pH was measured using a portable device (Lacqua pmeter) previously validated. The PSPS was used to evaluate the dietary fiber length. Additionally milk was collected for semi quantitative assessment of ẞHBl through Ketotest® strips (Elanco). The milk quality data was obtained from routine milk recordings performed at the farms. For the study an average of 13 cows were randomly selected from each of 14 farms with 100 to 1000 animals in milk. In four of these farms intra-ruminal monensin device (Kexxtone®, Elanco) had been applied to the animals included in the trial. A total of 185 animals were sampled, with 5 to 100 days in milk. The study animals were eating a total mixed ration (TMR) with varying ratios of forage/concentrate. In all farms the temperature inside and outside of barns was measured. The ruminal pH average was 6.24, with 28% of the farms being positive to ARSA, with an average prevalence of 19%. We found a positive and statistically significant correlation between the amount of fiber sieve with a particle size ≥ 19 mm and pH values (p <0.02). Interestingly, there was a positive relationship between the amount of food held in the particle size of ≥ 1.18 mm sieve and milk production (p = 0.051). There was a negative relationship between rumen pH and environmental temperature inside the pavilions (p = 0.023). A positive correlation between the prevalence of SARA and amplitude ruminal pH found in each scan (p = 0.003) and a negative relationship between the sum of the amount of concentrate and corn silage and the average values of rumen pH, were also found. Multiparous cows tended to have higher milk fat values compared with primiparous cows (p = 0.05). The average prevalence of sub-clinical ketosis (SCK) per farm was 51%. There was no statistically significant difference between the parity and the likelihood for SCK (p =0.227). Furthermore, it was found that higher milk production was a risk factor for cows having SCK (p <0.01). The integrated use of these methods allows for a more objective approach to the control and monitoring of feeding, health status and welfare of the dairy cow. However, more studies need to be conducted to better understand the relationship between some variables.
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Lee, Sungeun. „Virus-host interactions across a soil pH gradient at the community and individual scale“. Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEC020.
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Les virus du sol sont capables d'influencer la structure de la communauté microbienne et le fonctionnement de l'écosystème en affectant l'abondance des cellules hôtes par lyse et par leurs caractéristiques à transférer des gènes entre les hôtes. Bien que notre compréhension sur la diversité et la fonction virales s’améliore, la connaissance des interactions hôte-virus dans le sol reste limitée. Pour mieux comprendre les interactions hôte-virus, un gradient du sol à long terme manipulé par le pH dans lequel la communauté microbienne change à travers, a été étudié. Les principaux objectifs de cette thèse ont consisté à (1) déterminer l'influence de la structure de la communauté microbienne et du pH du soil sur les virus par séquençage d’ADN haut-débit (Chapitre II), (2) déterminer l’infectivité des populations virales à partir de niches de sol co-localisées et non co-localisées avec son hôte grâce à une approche de l’essai de plaque combinée à un séquençage hybride (Chapitre III), (3) identifier les populations virales infectant des groupes fonctionnels microbiens spécifiques du sol, en particulier les méthanotrophes (Chapitre IV) et les nitrifiants (Chapitre V ), à l’aide d’une sonde isotopique stable à l'ADN. Nos premiers résultats ont montré que la structure de la communauté virale change selon le pH du sol, ce qui souligne que la communauté virale est étroitement liée aux populations hôtes. L’analyse de CRISPR systèmes a révélé des interactions virus-hôte dynamiques, avec le nombre et la taille des CRISPR systèmes distincts selon le soil à pH contrasté. L’analyse taxonomique de cette CRISPR systèmes suggère que les virus jouent un rôle essentiel dans la composition et de la fonction de la communauté procaryote du sol. Les processus co-évolutionnaires entre l'hôte (le système de restriction-modification et le CRISPR-Cas système) et les populations virales co-localisées (la mutation d’une séquence espaceur « spacer » et la méthyltransférase codée par le virus) fournissent des preuves de l'adaptation locale et que les interactions virus-hôte jouent un rôle important dans la susceptibilité d'un hôte à l'infection et par conséquent la régulation des populations bactériennes du sol. L'ADN-SIP-métagénomique ciblant des groupes fonctionnels microbiens spécifiques a permis l’analyse des populations hôte-virus individuelles. Le suivi du flux de carbone à travers les populations procaryotes et virales a révélé des interactions actives entre les virus et les hôtes méthanotrophes et nitrifiants, et les préférences de niches de pH du sol. Notre étude a montré une preuve de transfert horizontal de gènes et des gènes métaboliques auxiliaires codés par le virus, indiquant que les virus contribuent de manière significative aux cycles biogéochimiques dans le sol, tels que le carbone (les gènes qui codent pour les familles GH, peptidases et la sous-unité C de méthane monooxygénase particulaire), et l'azote (les gènes qui codent pour la nitrogénase et le cytochrome cd1-nitrite réductase). Dans l’ensemble, ces résultats ont montré que les virus du sol sont des régulateurs importants des communautés microbiennes par la lyse spécifique de l’hôte et des interactions dynamiques virus-hôteSoil viruses have potential to influence microbial community structure and subsequent ecosystem functioning by directly affecting the abundance of host cells by lysis and through their ability to transfer genes between hosts. Although our understanding of soil viral diversity and functioning has increased, the role of viruses and their interactions with prokaryotes in soil is limited. To gain a better understanding of virus-host interactions in soil, a long-term pH-manipulated soil gradient, which microbial community structure changes across, was investigated. The main objectives of this thesis were to 1) determine the influence of microbial community structure and soil pH on viruses using metagenomics and viromics (Chapter II), 2) determine the infectivity of soil viral populations from co-localized and foreign pH soil niches using a plaque assay approach combined with hybrid metagenomics sequencing (Chapter III) and 3) identify virus populations infecting specific soil microbial functional groups, specifically methanotrophs (Chapter IV) and nitrifiers (Chapter V), using DNA stable isotope probing combined with metagenomic deep sequencing. Viral community structure was found to change with soil pH, demonstrating that viral communities are tightly linked to host populations, but also may have narrow host ranges. Analysis of clustered regularly interspaced short palindromic repeats (CRISPR) arrays revealed dynamic virus-host interactions, with the number and size of CRISPR arrays distinct across contrasting pH soil. Profiling of the host-virus linkages between soil pH, suggests that viruses play a critical role in shaping the composition and function of the soil prokaryotic community. Surprisingly, greater infectivity of a host bacterium by virus populations was found when viruses and host bacterium were not co-localized in the same pH soil. Coevolutionary processes between the host and virus populations, such as restriction modification/virus-encoded methyltransferase and CRISPR-Cas system/spacer mutation, provide evidence for local adaptation, and that virus-bacterial host interactions play an integral part in the susceptibility of a host to infection and consequently in the regulation of soil bacterial populations. Targeting specific microbial functional groups via stable isotope probing allowed analysis of individual host-virus populations. Tracking carbon flow through prokaryotic and viral populations revealed active interactions between viruses and methanotroph and nitrifier hosts, and soil pH niche preferences. Evidence of horizontal gene transfer and virus-encoded auxiliary metabolic genes, such as glycoside hydrolase families, peptidases, particulate methane monooxygenase subunit C (pmoC), nitrogenase (nifH) and cytochrome cd1-nitrite reductase, supports that viruses are significant contributors to host functioning and carbon and nitrogen cycling in soil. Overall, this work demonstrated that soil viruses are important regulators of microbial communities through specific host lysis and dynamic virus-host interactions
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Monmayrant, Antoine. „FAÇONNAGE ET CARACTÉRISATION D'IMPULSIONS ULTRACOURTES.CONTRÔLE COHÉRENT DE SYSTÈMES SIMPLES“. Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00289515.
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Cette thèse est une étude théorique et expérimentale de la mise en forme et de la caractérisation d'impulsions ultra-courtes ainsi que de leur utilisation pour le contrôle cohérent de systèmes simples.Dans un premier temps, nous présentons la conception et la fabrication d'un façonneur haute résolution pour des impulsions infrarouges. Nous détaillerons les étapes de réalisation de ce dernier ainsi que ses caractéristiques novatrices. Enfin, les limitations de ce dispositif ainsi que les résultats obtenus seront présentés et discutés. Dans un deuxième temps, nous utilisons ce façonneur dans des expériences de contrôle cohérent sur l'atome de rubidium. Ces expériences reposent sur le contrôle du comportement transitoire d'un atome lors de son interaction avec une impulsion résonnante. Nous rappellerons tout d'abord l'origine de ce comportement transitoire, appelé transitoire cohérent, ainsi que sa première mise en évidence expérimentale. Nous présenterons aussi différentes expériences visant à manipuler ce transitoire cohérent en modifiant la forme des impulsions interagissant avec l'atome. Puis, nous verrons comment manipuler différents transitoires cohérents pour reconstruire la fonction d'onde atomique transitoire. Cette technique dite de spirographe atomique a permis la reconstruction de la fonction d'onde de l'atome soumis à différentes impulsions de contrôle. Nous présenterons ces reconstructions et discuterons de leur domaine de validité ainsi que de leur lien avec d'autres techniques de mesure de fonctions d'onde. Nous présenterons ensuite une technique de caractérisation complète d'impulsions ultra-courtes directement dérivée du spirographe atomique. Cette caractérisation par transitoires cohérents permet de mesurer l'impulsion (les impulsions en fait) interagissant avec l'atome. Elle présente des caractéristiques assez inhabituelles que nous détaillerons. Nous présenterons les différentes mesures expérimentales réalisées et discuterons des perspectives qu'ouvre cette technique de mesure.
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Heggy, Essam. „Etude et modélisation des performances des radars sondeurs basse fréquence pour la recherche de l'eau dans le sous-sol de Mars“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011598.
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Les performances des systèmes de sondage radar sont liées à leur capacité de pénétration dans les matériaux géologiques qui constituent les sites observés. Notre thématique de recherche consiste à étudier expérimentalement les propriétés géo-électrique du sous-sol martien et à modéliser l'écho radar rétro-diffusé afin, de quantifier les capacités des futurs radars sondeurs basse fréquence (de 1 à 20 MHz) à détecter la présence de possibles réservoirs d'eau situés à quelques centaines de mètres de profondeur dans le sous-sol de Mars. Ce sont principalement les propriétés électromagnétiques des roches (permittivité électrique et perméabilité magnétique) qui contrôlent la profondeur de pénétration et l'identification de zones humides. Ainsi, la connaissance des propriétés géo-électriques et de la stratigraphie de la sub-surface de Mars est nécessaire pour modéliser et interpréter les données issues des futurs radars d'exploration martienne. Dans la première partie de notre travail nous avons effectué des mesures de permittivité électrique et de perméabilité magnétique des échantillons représentatifs des couches géologiques constituant le modèle général du sous-sol martien. Cette première étape nous a permis d'établir un profil diélectrique général de la sub-surface de Mars à 2 MHz, que nous avons ensuite utilisé pour évaluer les profondeurs de pénétration et les atténuations dans le signal radar rétro-diffusé. Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons construit quatre modèles géologiques et géo-électriques correspondent à des contextes locaux représentant un intérêt particulier pour la recherche de lentilles d'eau dans la proche sub-surface de Mars. Ces sites pourrant constituer des cibles d'atterrissages potentiels pour les GPR de la mission Netlander. Enfin, nous avons utilisé un code FDTD pour simuler le signal radar rétro-diffusé à 2 MHz pour chacun de ces sites, en considérant les paramètres instrumentaux des GPR de la mission Netlander.
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Chauvat, Dominique. „Innovation et optimisation d'une méthode de polarimétrie pompe-sonde avec des faisceaux laser impulsionnels en vue d'une mesure précise de violation de la parité dans l'atome de césium“. Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 1997. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011914.
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Alors que toutes les expériences de violation de la parité (PV) dans les transitions atomiques très interdites utilisent jusqu'ici la détection par fluorescence, notre expérience est de type pompe-sonde avec détection du signal PV directement sur un faisceau sonde transmis. Un faisceau laser impulsionnel de polarisation linéaire ε_1 excite les atomes de césium sur la transition 6S-7S dans un champ électrique colinéaire E parallèle à k_ex. Le faisceau sonde (k_pr parallèle à k_ex) de polarisation linéaire ε_2 accordé sur la transition 7S-6P3/2 est amplifié. La petite asymétrie (de l'ordre de 10^-6) dans le gain qui dépend du sens du tnèdre (E, ε_1, ε_2) est la manifestation de l'effet PV. On la mesure par une apparente rotation de la polarisation sonde, impaire en E, dans un polarimètre utilisé en mode équilibré. La mise en oeuvre de nouveaux critères de sélection nous permet de discriminer le vrai signal PV de fausses rotations dues à des interférences électromagnétiques, aux effets géométriques, aux imperfections des polarisations pompe et sonde, ou à la présence de champs électriques ou magnétiques transverses. Ces critères de sélection exploitent la symétrie du signal PV - dichroisme linéaire - et la symétrie de révolution de l'expérience. Ceci permet non seulement de rejeter de faux signaux mais aussi d'identifier les mécanismes en jeu, la nature des défauts et de déterminer leur grandeur. Le rapport signal-sur-bruit actuel permet d'entreprendre des mesures PV à la précision statistique de 10%. Une mesure à 1% nécessite des améliorations. Nous avons démontré deux voies possibles. La première exploite l'amplification de l'asymétrie à fort gain, l'un des atouts majeurs de notre méthode de détection basée sur l'émission stimulée. La seconde combine l'augmentation de l'intensité sonde incidente et l'usage d'une lame dichroique amplifiant de petites rotations de polarisation.
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Jia, Fuchao. „Thermodynamic and structural study of the interaction between Ru(bpy)2dppz 2+ and DNA“. Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01062684.
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Dans une première partie, nous mesurons l'affinité de l'interaction entre [Ru(pby)2dppz]2+ et l'ADN en utilisant la luminescence induite lors de la complexation. Nous étudions l'évolution de l'affinité lorsque la force ionique de la solution augmente. Dans une deuxième partie, nous modifions les extrémités d'un double brin d'ADN en y greffant des fluorophores. De la mesure de transfert d'énergie non-radiative entre ces fluorophores, nous étudions l'évolution de la longueur du complexe. Nous effectuons un dosage d'un double brin de 15 paires de bases d'ADN par le complexe ruthéné. Nous nous servons de la luminescence induite par l'intercalation du groupement dppz. Cependant, l'incrément de luminescence par groupement intercalé n'est pas connu, et nous ne pouvons pas le mesurer en saturant le brin d'ADN. Nous utilisons alors une technique mise au point par Nishida [Method for Measuring the Binding of Small Molecules to Proteins from Binding-Induced Alterations of Physical-Chemical Properties], dans laquelle deux titrations de deux solutions d'ADN de deux concentrations différentes sont effectuées. En utilisant le fait que, lorsque deux solutions d'ADN complexé par le composé ruthéné, possèdent la même luminescence par paire de base , le taux de complexation de ces deux solutions doit être le même, nous pouvons alors déterminer, sans hypothèse supplémentaire, le taux de complexation de l'ADN. De l'évolution de ce taux en fonction avec la concentration de ligand, nous déduisons son affinité pour l'ADN. Nous étudions maintenant le changement de longueur d'un double brin d'ADN de 15 paires de bases, modifié à ses deux extrémités par deux fluorophores : Alexa488 et Alexa568. Lorsque Alexa 488 est porté dans un état excité, il peut se désexciter en transférant de l'énergie de manière non-radiative à Alexa568, qui se désexcite alors en émettant des photons de plus faibles énergie que ceux émis par Alexa488. L'efficacité de ce transfert d'énergie peut être quantifié à partir de la mesure des intensités émises à basse et haute énergie. Elle dépend a priori de l'efficacité couplage (et en conséquence de la distance) entre les deux fluorophores. Nous effectuons des mesures de temps de vie des états excités de chacun des fluorophores. Nous avons observé que l'addition de ligand a pour conséquence une forte inhibition quenching des fluorophores. De l'analyse de l'évolution du temps de vie du fluorophore donneur d'une part et de celui du fluorophore accepteur d'autre part, nous déduisons l'évolution de l'efficacité du transfert d'énergie en fonction de la concentration de ligand. Nous confrontons les résultats obtenus par chacune de ces analyses, et en déduisons finalement, en nous servant de l'analyse de l'équilibre effectuée dans la première partie, l'évolution de la longueur de la chaîne en fonction du taux de complexation
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Carminati, François-Régis. „Etude expérimentale des phénomènes de transport dans les réseaux optiques d'atomes froids“. Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001556.
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Cette thèse a pour objet l'étude expérimentale des phénomènes de transport dans les réseaux optiques d'atomes froids, en particulier les réseaux dits ‘brillant' dans lesquels les atomes piégés diffusent la lumière. Les principaux phénomènes de transport étudiés sont la diffusion spatiale et les modes de propagation appelés modes Brillouin. Les méthodes utilisées sont la spectroscopie pompe-sonde, que nous avons utilisée dans deux configurations différentes, la méthode des résonances induites par le recul pour les mesures de températures et l'imagerie du nuage d'atomes refroidis pour l'étude de la diffusion spatiale et des modes de propagations.Les modes de propagation Brillouin, détectés jusqu'ici par spectroscopie pompe-sonde, ont été pour la première visualisés directement par imagerie : soit par une augmentation de la diffusion spatiale, soit par un déplacement du nuage atomique dans la direction d'excitation.
L'étude de la diffusion spatiale pour différentes géométries du réseau a montré d'une part l'anisotropie de la diffusion dans un réseau périodique, et d'autre part que la diffusion dépend fortement de la périodicité du réseau. Une étude sur la température menée en parallèle montre que la température en revanche ne dépend pas de la périodicité du réseau mais seulement de la profondeur des puits.
Enfin, nous avons montré que la relation proposée jusqu'ici pour relier la largeur de la résonance centrale des spectres pompe-sonde (résonance Rayleigh) à la diffusion spatiale n'est pas vérifiée dans notre réseau. Des études expérimentales pour vérifier si la largeur de cette résonance peut être reliée au taux de relaxation de la distribution de vitesse sont également présentées.
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Šídlová, Ludmila. „Vývoj bezdrátové bachorové sondy“. Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, 2011. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-219121.
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The aim was to study the possibilities of wireless transmission from the stomach of ruminants and to design and implement wireless ruminal probe. The first part deals with the internal wireless probe. The next section describes and evaluates available ruminal probe. There is given its own equipment design in the other chapters. The probe was designed for power management and for working with harvestable ambient power. The frequency of 125 kHz with bipolar coding was chosen for wireless data transmission. Two air coils are used on both sides as antennas. The proposed probe was designed and wireless data transmission was tested.
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Falvo, Cyril. „DYNAMIQUE VIBRATIONNELLE MULTI-QUANTA DANS LES RÉSEAUX QUANTIQUES NON LINÉAIRES: Polarons et bi-polarons dans les bio-polymères et les nanostructures moléculaires“. Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00128559.
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Dans ce travail théorique, nous présentons une étude de la dynamique vibrationnelle multi-quanta des réseaux quantiques non linéaires. Ces réseaux présentent une distribution périodique de modes de vibration haute fréquence dont la dynamique est le fruit de la compétition entre les phénomènes suivants:Les couplages dipolaires favorisent la délocalisation des vibrations donnant naissance à la propagation d'excitons vibrationnels : les vibrons.
L'anharmonicité intramoléculaire favorise une interaction attractive entre les vibrons et entraîne l'apparition d'états liés. Caractérisés par une localisation de l'interdistance vibronique, les états liés sont l'équivalent quantique d'objets non linéaires tels que les solitons.
L'interaction vibron-phonon modifie la nature des états à travers le mécanisme d'habillage qui traduit la création de polarons qui sont des vibrons habillés par une déformation du réseau. Ce mécanisme diminue la capacité de délocalisation des polarons et correspond à une seconde source de non linéarité.
Notre formalisme, appliqué aux hélices-alpha et aux nanostructures moléculaires, révèle les points suivants:
A température biologique, une hélice-alpha, bien représentée par un modèle 1D, est le siège de deux états liés dont la présence a été observée expérimentalement. A basse température, la nature des états polaroniques reflète le caractère 3D des hélices.
Dans un nanofil de taille finie, la singularité du mécanisme d'habillage entraîne l'apparition d'états localisés.
Les non linéarités locale et non locale permettent un transport énergétique cohérent véhiculé par des états liés liés spécifiques.
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Didier, Pascal. „Propriétés optiques de marqueurs fluorescents d'intérêt biologique en interaction avec leur environnement : étude par spectroscopie femtoseconde“. Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008127.
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Au cours de ce travail expérimental, nous nous sommes intéressés aux propriétés photo-physiques d'un mutant de la protéine Fuorescente verte (Green Fluorescent Protein, GFP). Plus particulièrement, nous avons caractérisé par spectroscopie femtoseconde résolue spectralement la dynamique des états excités de ce mutant. Nous avons tout d'abord comparé les résultats obtenus avec ceux de la protéine naturelle. Cela nous a permis de montrer que la dynamique des états excités s'avère très sensible aux modifcations de l'environnement proche de la partie optiquement active de la protéine. Dans une deuxième partie qui concerne l'étude de fusion génétique fragment d'anticorps-GFP, nous avons utilisé la sensibilité offerte par la dynamique des états excités de la protéine pour caractériser l'état de repliement de l'anticorps fusionné. Une autre partie de ce travail a été consacrée à l'étude des propriétés dynamiques de certains dérivés de la coumarine dont la nature de rotors moléculaires a été évoquée dans la littérature. Nous avons montré que la dynamique des états excités ne présente pas de signatures d'un tel comportement. Parallèlement aux études dynamiques, nous avons étudié le vieillissement ou diminution du nombre de molécules fluorescentes d'un ensemble bien déterminé de GFP sous illumination continue. Cette étude a mis en évidence le fait que l'évolution temporelle du système est gouvernée par une statistique de Lévy. L'une des conséquences principales étant l'existence d'un état instable à durée de vie moyenne infnie.
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Bodiou, Loic. „Etude des mécanismes d'excitation et d'émission de couches minces de GaN dopées Eu3+, Er3+ et Tm3+ pour nouveaux dispositifs électroluminescents“. Phd thesis, Université de Caen, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00324656.
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Cette thèse porte sur les mécanismes d'excitation et d'émission des couches minces de nitrure de gallium dopées par des ions de terre rare (Eu3+, Er3+ et Tm3+) suite à une excitation optique (photoluminescence) ou électrique (électroluminescence) du matériau semi-conducteur.A l'intérieur du GaN, deux catégories de site d'incorporation d'ions de terre rare peuvent être distinguées, à savoir les ions de terre rare "isolés" (c'est-à-dire ne contenant aucun défaut dans leur voisinage) et les complexes associant un ion de terre rare avec un piège, celui-ci pouvant provenir du dopage lui-même ou d'un défaut cristallin. L'excitation non-résonante est réservée au second type de centres et a lieu par transfert d'énergie lors de la recombinaison non radiative d'un exciton lié sur un piège proche de la terre rare.
La comparaison d'échantillons de GaN dopés in situ et par implantation ionique par l'ion Eu3+ montre que ces films présentent chacun deux types de complexes "Eu3+-piège" dont l'un est commun à tous les échantillons. Les différences d'efficacité d'excitation respectives des deux complexes s'expliquent par la proximité du piège correspondant.
Grâce à des expériences pompe-sonde combinant des lasers impulsionnel et continu, le chemin d'excitation des ions de terre rare est confirmé expérimentalement et deux des mécanismes d'extinction de leur luminescence (la photo-ionisation de pièges et l'effet Auger avec des porteurs libres) sont étudiés.
L'excitation électrique du GaN:Er3+ est également présentée. Les études en fonction de la température, du courant parcourant l'échantillon ou de la tension de polarisation mettent en évidence l'excitation par impact des ions de terre rare.