Academic literature on the topic 'Ablation par champ pulsé'

<p style="text-align: justify;">Une nouvelle technique de la biologie moléculaire, la réaction de polymérisation en chaine (PCR) permet l'identification des souches de levures de vinification. Mise en oeuvre directement sur levures entières, elle permet d'obtenir des profils variables selon les souches, par l'amplification de séquences d'ADN génomique. Utilisée sur lies, la PCR constitue un outil rapide et sensible pour le contrôle d'implantation des levains en vinification. Cependant le pouvoir discriminant de la PCR est inférieur à celui de l'électrophorèse en champ pulsé pour la caractérisation des souches de levures indigènes. Elle doit être considérée comme une technique complémentaire d'identification des souches de <em>S. cerevisiae</em>.</p>

Salmonella est le principal agent zoonotique pathogène en Europe après Campylobacter (2). Les produits à base de viande de porcs sont souvent incriminés. Cependant, ce pathogène est difficilement détectable en élevage puisque le portage est asymp­tomatique. Malgré une localisation tropicale, la filière porcine de la Réunion est également concernée par ce problème (1).L’objectif de cette étude a été d’identifier les différentes voies de contamination tout au long de la filière porcine. Pour cela, un lot de porcs (sélection de trois truies par lot et cinq porcelets par truie) dans trois élevages positifs en salmonelles ont été suivis depuis la mise bas jusqu’au produit fini. Au stade de l’élevage, l’excrétion de salmonelles a été mise en évidence par des prélèvements indi­viduels de fèces quelques jours après la mise bas, puis pendant la nurserie, le postsevrage et l’engraissement. Des échantillons d’ali­ment et d’eau ainsi que des prélèvements d’environnement par chiffonnage (salles et couloir avant transfert, abords de l’élevage, autres productions animales sur le site) ont également été collectés à chaque visite.Au stade de l’abattoir et de l’atelier de découpe, des chiffonnettes ont été prélevées à différentes étapes avant le passage du lot (camion de transport et box d’attente après nettoyage et désin­fection, matériel sur la chaîne d’abattage et de découpe avant le début de l’abattage du jour) ainsi que sur les animaux identifiés (dos des porcs à l’entrée à l’abattoir et carcasses après la deuxième flagelleuse, avant et après le froid-choc). Les caecums ainsi que des produits de découpes (côte et rouelle de porc) provenant du lot d’étude ont également été échantillonnés.La méthode de détection de Salmonella a été adaptée à partir de la norme ISO 6579 Annexe D (4). La quantification de Salmonella par la méthode mini-MSRV (3) a également été réalisée sur les prélèvements de fèces collectées pendant la croissance à l’élevage. Tous les isolats ont été sérotypés et génotypés par électrophorèse sur gel en champ pulsé (PFGE) en utilisant l’enzyme XbaI (5).Sur les 879 échantillons collectés, 27 p. 100 (79/293), 28,2 p. 100 (82/291) et 22,7 p. 100 (67/295) étaient positifs respectivement pour les élevages A, B et C. Les 908 isolats appartenaient à 55 pulsotypes et 14 sérotypes ; S. 4,[5],12:i:-, S. Rissen, S. Typhimurium et S. Livingstone ont été prédomi­nants (tableau I). Les tableaux II et III montrent la distribution des pulsotypes de l’élevage B. Au stade de la maternité, tous les porcelets étaient négatifs et seulement une truie a excrété Salmonella à une seule occasion. L’infection des porcs a été observée après le sevrage (élevages A et B) mais aussi pendant l’engraissement (élevage C). L’infection à Salmonella a duré entre 34 et 40 jours en moyenne, avec des taux d’excrétion très variables pendant la croissance des animaux. L’excrétion a été plus élevée dans les caecums que dans les fèces. En élevage, les pulsotypes excrétés par les porcs ont été identiques à ceux isolés des box après le nettoyage et la désinfection, et du couloir avant le transfert des animaux.

Les arythmies cardiaques sont des irrégularités du rythme cardiaque, causées par des anomalies dans l’activité électrique du myocarde. Parmi les nombreuses stratégies d’ablation utilisées pour isoler ces pathologies, l’ablation par champ électrique pulsé (PFA) s’est imposée comme une nouvelle technique non thermique basée sur des impulsions électriques courtes et de haute tension permettant de tuer les cellules cardiaques de manière précise tout en préservant la structure tissulaire. L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle mathématique pour étudier les effets à long terme de la PFA sur le tissu cardiaque pour deux pathologies : la fibrillation auriculaire (AF) - une arythmie des oreillettes commune déclenchée principalement via les veines pulmonaires - et la tachycardie ventriculaire (VT), un rythme rapide et irrégulier provoqué par une forte hétérogénéité tissulaire dans les ventricules. Alors que pour l’AF, la zone ablatée est mince par rapport au domaine de l’oreillette, pour la VT, la région ablatée n’est pas négligeable. Pour décrire l’activité électrique du cœur, nous partons du modèle bidomaine - un modèle parabolique dégénéré semi-linéaire standard qui décrit l’électrophysiologie du cœur - et nous le modifions en fonction de la pathologie concernée. Dans le contexte de l’AF, nous introduisons à l’intérieur de la zone ablatée un petit paramètre ε - proportionnel à l’épaisseur de la région - utilisé aussi pour redimensionner la conductivité intracellulaire. Nous analysons la version statique du système bidomaine modifié dans le contexte semi-linéaire, et nous effectuons une analyse asymptotique formelle pour déterminer les conditions de transmission approximatives à l’interface entre la zone ablatée et la région saine, lorsque ε s’approche de zéro. L’expansion asymptotique à tout ordre est prouvée et validée numériquement. Nous proposons également des simulations numériques (obtenues en utilisant FreeFem++, une bibliothèque d’éléments finis) dans un contexte dynamique. En considérant une géométrie synthétique de l’oreillette gauche, nous simulons l’isolation d’une veine pulmonaire à partir de laquelle l’AF est supposée se déclencher. Des méthodes de Schwarz sans recouvrement sont étudiées et adoptées pour imposer numériquement les conditions de transmission à l’interface. Les résultats sont comparés à une autre technique d’ablation : l’ablation par radiofréquence (RFA), connue pour brûler le tissu cardiaque par transfert de chaleur tout en détruisant la structure tissulaire. Notre objectif est de prédire numériquement le succès ou l’échec de ces deux procédures d’ablation. Nous validons ensuite nos approches sur des données cardiaques réelles obtenues chez des moutons. Nos collaborateurs de l’IHU Liryc ont d’abord induit une VT chez différents moutons en créant deux cicatrices cardiaques séparées par un canal de conduction lente, puis ont effectué une PFA pour traiter la VT induite. Dans le contexte de la VT, notre modèle proposé pour l’AF n’est pas applicable, puisque l’hypothèse concernant la petite taille de la région ablatée n’est plus valable. De plus, la VT est une pathologie plus complexe à modéliser car elle est causée par l’hétérogénéité des tissus. Nous modifions le modèle bidomaine en introduisant un paramètre ε - qui dans ce cas représente le niveau d’ablation - à l’intérieur de la zone ablatée et nous l’utilisons pour redimensionner la conductivité intracellulaire. Des simulations sont effectuées pour reproduire une VT dans une géométrie de ventricule de mouton grâce à un signal de réentrée placé à proximité du canal. Nous proposons également des simulations après PFA ou RFA que nous comparons pour prédire numériquement le succès ou l’échec des deux procédures d’ablation. Les résultats numériques sont également comparés à la carte d’activation de l’endocarde construite avant la PFA.[...]
Cardiac arrhythmias are irregularities in the normal rhythm of the heart, caused by anomalies in the electrical activity of the myocardium. Among the many ablation strategies used to isolate these pathologies, Pulsed electric Field Ablation (PFA) has emerged as a novel non-thermal technique that takes advantage of short and high-voltage electrical pulses to kill cardiac cells, by ensuring the precise targeting of the abnormal tissue and the preservation of the tissue scaffold. The aim of this thesis is to propose a mathematical model to study the long-term effects of PFA on the cardiac tissue, in the context of two different pathologies: Atrial Fibrillation (AF) - a common atrial arrhythmia that mostly starts from pulmonary veins - and Ventricular Tachycardia (VT), a rapid and irregular heartbeat that originates from tissue heterogeneity in the ventricles. While for AF the ablated area is thin compared to the left atrium domain, for VT the ablated region is not negligible. To describe the electrical activity of the heart we start from the bidomain model - a standard parabolic degenerate semilinear model that describes the electrophysiology of the heart - and we modify it depending on the pathology of interest. In the context of AF we introduce inside the ablated area a small parameter ε - proportional to the thickness of the region - that also rescales the intra-cellular conductivity. We analyze the static version of the modified bidomain system in the semilinear context, and we perform a formal asymptotic analysis to determine the approximate transmission conditions at the interface between the ablated area and the healthy region, as ε approaches zero. The asymptotic expansion at any order is proven and numerically validated. We also propose numerical simulations (obtained using FreeFem++, a finite element library) in a dynamic context. By considering a synthetic geometry of a left atrium, we simulate the isolation of a pulmonary vein from which AF is supposed to trigger. Non-overlapping Schwarz methods are studied and adopted to numerically impose well-designed conditions at the interface. The results are compared with another technique, radio-frequency ablation (RFA), known to burn cardiac tissue through heat transfer and then to destroy the tissue scaffold. Our objective is to numerically predict the success or failure of the two ablation procedures. Then, we validate our approaches in a real heart data from sheep. Our collaborators at IHU Liryc first induced VT in different sheep by creating two cardiac scars separated by a slow conduction channel, and then performed a PFA procedure to treat the induced VT. In the context of VT, our model proposed for AF is not applicable, since the hypothesis regarding the small size of the ablated region is no longer valid. Moreover, VT is a more complex pathology to model as it is caused by tissue heterogeneity. We modify the bidomain model by introducing a parameter ε - that in this case stands for the ablation level - inside the ablated area and we use it to rescale the intra-cellular conductivity. Simulations are performed to reproduce VT in a sheep ventricle geometry thanks to a signal reentry placed nearby the channel. We also propose simulations of PFA and we compare them with RFA to numerically predict the success or failure of the two ablation procedures. The numerical results are also compared with the activation endocardium map built before the PFA intervention. To conclude, this work provides a first numerical study of the mathematical descriptions of PFA in both AF and VT context, opening perspectives towards clinical applications

L'objectif de cette thèse est d'utiliser la technique de l'ablation laser pulsé pour faire croître des matériaux différents et de comparer les propriétés des films par rapport à celles du matériau massif correspondant. Des films minces des composés CaCu3Ti4O12 (diélectrique) et CaCu2Mn5O12 (ferromagnétique) ont été réalisés. La croissance de ces composés de structure similaire a montré l'importance de la compatibilité chimique entre le film et le substrat dans la réalisation de films minces. Les propriétés des films sont soit semblables (CaCu3Ti4O12) soit légèrement différentes (CaCu2Mn5O12) de celles du matériau massif même si la structure est conservée. V2O3 est le troisième matériau étudié. Ce composé présente à l'état massif une transition métal/isolant (structurale et magnétique) autour de 150 K. La croissance de films minces de V2O3 a montré que, même si le groupe d'espace est conservé, la structure à température ambiante est déformée par rapport à celle du matériau massif. Les films réalisés possèdent des propriétés proches du matériau massif pour des températures supérieures à 150 K. Quand la structure est compressée selon l'axe c la transition métal/isolant est observée autour de 150 K par contre, lorsque la structure est fortement étirée selon l'axe c les films sont métalliques même à basse température. Lorsque la structure d'un matériau est conservée à l'état de film mince, les propriétés physiques des films s'apparentent à celles du matériau massif. Par contre, une déformation importante de la maille par rapport au matériau massif ainsi que le blocage d'une transition structurale par le substrat impliquent un changement des propriétés physiques du matériau.

Ce travail est consacré à l'optimisation de la croissance de couches minces par ablation laser afin d'éviter le dépôt de gouttelettes sur les films, inconvénient majeur de cette technique. Deux approches ont été envisagées, la première consiste dans l'utilisation d'impulsion laser de très courte durée (100 fs) afin d'éviter la formation du bain fondu à la surface des cibles et la seconde approche, la double ablation laser (ns), permet d'éviter "mécaniquement" le dépôt des gouttelettes émises par les cibles. L'étude a montré que l'éjection des gouttelettes peut se produire lors de l'ablation fs, et que les films ainsi déposés sont formés d'empilement de nanoparticules. La fluence laser et la taille de l'impact laser sur la cible apparaissent comme paramètres clés pour le contrôle de l'éjection des gouttelettes et/ou des nanoparticules. Une étude détaillée du plasma d'ablation et des films formés en fonction de ces deux paramètres a permis de mettre en place des hypothèses sur le mécanisme de formation des nanoparticules. La seconde approche a montré une forte diminution de la densité des gouttelettes. Des films d'AlN et de CuxOy avec une bonne qualité de surface, qualité cristalline et de bonne composition ont été obtenus. Aussi des films de TiC déposés à partir de l'ablation de deux cibles différentes (Ti et C) montrent la possibilité de mélange de deux plasmas différents grâce à cette technique.

Ce travail de thèse traite du développement d'un procédé de déshydratation osmotique (DO) des produits végétaux, couplé à un champ électrique pulsé (CEP). Il vise à augmenter la perte en eau en minimisant le gain en solide. Pour ceci nous avons étudié les effets des paramètres du CEP (intensité et nombre d'impulsions), de la concentration de la solution osmotique, du type de soluté(s), de leur mélange, de la température de la solution osmotique et d'un champ centrifuge sur la cinétique de DO, de réhydratation et de séchage convectif L'essentiel de l'étude expérimentale de ce procédé a été mené sur des pommes et des carottes sous forme de disques traités par CEP de différentes intensités (0,10-1,10 kV/cm) et différents nombres d'impulsions (l00-1000) d'une durée de 100 μs. La DO a été réalisée à température variable (20-40°C), sous agitation magnétique (250 tr/min) et en présence d'accélération centrifuge variable (0-5430 x g). Après la mise en place d'une méthodologie expérimentale, nous avons montré que le CEP augmente la perte en eau (WL) et le gain en solide (SG) pendant la DO (sous agitation ou centrifugation). La combinaison de CEP avec du sel augmente davantage la WL, le SG et la capacité de réhydratation du tissu de carotte, mais diminue légèrement la fermeté du produit réhydraté. L'application du champ centrifuge pendant la DO augmente la WL tout en abaissant le SG, la capacité de réhydratation et la fermeté du tissu réhydraté. Si le but de la DO est également le gain en solide, la DO statique est particulièrement plus intéressante que la DO centrifuge. Par une augmentation modérée de la température de la solution osmotique (de 20 à 40°C), la durée de la DO centrifuge a été divisée par deux (de 120 à 60 minutes). On atteint ainsi une WL de 70% avec une consommation d'énergie électrique de 19 kJ/kg pour les carottes. Par ailleurs, la combinaison du CEP avec le champ centrifuge, le sel et le chauffage modéré a permis de réduire d'un facteur 2 le temps de DO. La cinétique de DO a été décrite par un modèle à deux exponentielles mettant en évidence deux étapes du transfert : un lessivage rapide, ne pouvant pas être pris en compte par la loi de Fick, et une diffusion lente. Une DO centrifuge avant un séchage convectif du tissu de carotte a eu comme conséquence une réduction importante du temps de séchage et une augmentation de la diffusivité effective de l'eau
The work presented in this thesis deals with the development of the osmotic dehydration (OD) process of vegetable products coupled to a pulsed electric field (PEF). It aims at increasing the water loss by minimizing the solid gain. The effect of PEF parameters (intensity and number of pulses), osmotic solution concentration, type of solute or mixtures, osmotic solution temperature and centrifugal field on the kinetics of OD, rehydration and convective drying, has been studied. The main experimental work was carried out with samples of apple and carrot, in form of disk, treated by PEF of different intensities (0. 10-1. 1 0 kV/cm) and different numbers of pulses (100-1000) of 100 μs. OD was carried out at various temperatures (20-40°C), under agitation (250 rpm) or various centrifugal accelerations (0-5430 x g). After the development of an experimental methodology, we observed that the application of PEF enhances both water loss (WL) and solid gain (SG) during OD (under stirring or centrifugation). The combination of PEF with salt enhances additionally the both WL, SG and the rehydration capacity of carrot tissue, but somewhat decreases the firmness of rehydrated product. The application of centrifugal force in combination with PEF and salt addition enhances significantly the WL during OD of carrots, but decreases SG, rehydration capacity and firmness of rehydrated tissue. If the goal of OD is also the gain of solids, the static OD may be better appropriated than the centrifugal OD, which is especially interesting in the case of desirable limitation of solid uptake. By an increase in mild temperatures of the osmotic solution (20 to 40°C), the centrifugal OD duration was reduced in two times (from 120 to 60 minutes). Thus a WL of 70% reached under an electrical energy consumption of 19 kJ/kg for carrots. The combination of the PEF with centrifugal force, salt and moderate heating is desirable when the maximal dehydration of product should be attained. The OD kinetics was described by a two-exponential model involving Iwo simultaneous processes : rapid convection, which cannot be taken into account by Fick's law, and diffusion. Centrifugal osmotic dehydration before the air drying of carrot tissue resulted in a spectacular reduction of drying time and an increase of effective water diffusivity

L'association d'un diélectrique SrTiO3 à un supraconducteur YBa2Cu3O7 permet de réaliser des filtres qui commutent rapidement en fréquence sous l'effet d'un champ électrique, ce sont des dispositifs hyperfréquence "agiles" en fréquence. Un large panel de techniques expérimentales a été utilisé pour étudier in-situ les surfaces et la croissance et pour analyser ex-situ les propriétés physico-chimiques du SrTiO3. Ces analyses ont révélé les origines de l'élongation du c-axis des films et montré une corrélation entre les pertes diélectriques et la microstructure analysée en TEM et en Raman. L'enrichissement en strontium de la cible au cours des utilisations provoque une détérioration des propriétés diélectriques du SrTiO3. Le changement de la cible toutes les 15 heures permet maintenant de conserver les performances et de réaliser des filtres agiles hyperfréquence démonstrateur avec d’excellentes caractéristiques : à 6GHz et 77K, 10% à 20% d'accord, Q0 de 1000 et tan de 5×10-3 à 10V/m
The association of a ferroelectric SrTiO3 with a superconductor YBa2Cu3O7 allows to produce filters which commutate quickly in frequency under the effect of an electric field. These filters are microwave devices known as “tunable” in frequency. A broad panel of experimental techniques was used to study in-situ surfaces and growths and to analyze ex-situ physicochemical properties of SrTiO3. These analyses revealed the origins of the quadratic deformation of the films and showed a correlation between dielectric losses and the microstructure analyzed with TEM and Raman. The enrichment of the target with strontium during growths causes a deterioration of the dielectric properties of SrTiO3. Changing the target every 15 hours makes it possible to preserve the performances and to produce demonstrator microwave tunable filters with excellent characteristics: at 6GHz and 77K, 10% to 20% of agreement, Q0 of 1000 and tanof 5×10-3 at 10V/m

Ce travail de thèse traite du développement d'un procédé d'extraction aqueuse de solutés des produits végétaux, couplée à un champ électrique pulsé modéré (CEPM). Il vise à améliorer le rendement en solutés et la cinétique de leur extraction. L'effet des paramètres du CEPM (intensité et nombre d'impulsions), de l'agitation au cours d'extraction, de la forme et la taille des particules, de la température de la solution et d'un champ centrifuge, a été étudié. L'essentiel de l'étude expérimentale de ce procédé a été mené sur des betteraves à sucre et des carottes sous forme de disques et de cossettes traités par CEPM de différentes intensités (200-1200 V/cm) et différents nombres d'impulsions (50-1000) d'une durée de 100 ilS. L'extraction aqueuse a été réalisée à température variable (20-50°C), sous agitation variable (0-750 tr/min) et en présence d'accélération centrifuge variable (0-9660xg). Après la mise en place d'une méthodologie expérimentale, nous avons montré que le CEPM augmente le rendement en solutés en fin d'extraction et que l'agitation, le chauffage modéré et le champ centrifuge accélèrent la cinétique de cette dernière, tandis que la réduction de la taille des particules augmente le rendement et accélère la cinétique. Une optimisation des paramètres du CEPM et d'extraction, nous a permis d'atteindre un rendement en solutés maximal (95%) avec une consommation d'énergie électrique de 6-7 et 9 kJ/kg respectivement pour les betteraves et les carottes. Par ailleurs, la combinaison du procédé avec le chauffage modéré et/ou le champ centrifuge nous a permis de réduire de 2 à 4 fois le temps d'extraction. La cinétique d'extraction aqueuse a été décrite par un modèle bi-exponentiel mettant en évidence deux étapes d'extraction : un lessivage rapide, ne pouvant pas être pris en compte par la loi de Fick, et une diffusion lente. Le CEPM a montré une inefficacité vis à vis des produits végétaux séchés (feuilles de thé noir et racines de Datura Innoxia). Dans ce cas, un traitement par décharges électriques à haute tension (DEHT) (40 kV) a permis d'accélérer l'extraction de solutés de ces produits
The work presented in this thesis deals with the development of a process of aqueous extraction of solute from vegetable products coupled to a moderate pulsed electric field (MPEF). It aims at the improvement of yield of solute and the extraction kinetics. The effect of MPEF parameters (intensity and number of pulses), agitation during extraction, shape and size of particles, solution temperature and centrifugaI field, has been studied. The main experimental work was carried out with samples of sugar beet and carrot, in form of disk and gratings, treated by MPEF of different intensities (200-1200 V/cm) and different numbers of pulses (50-1000) of 100 ilS. Aqueous extraction was carried out at various temperatures (20-50°C), under various agitation speeds (0-750 rpm) and centrifugaI accelerations (09660xg). After the development of an experimental methodology, we observed that the MPEF increases the final yield of solute. The agitation of solution, the moderate heating and the centrifugaI field accelerate the extraction kinetics. The reduction ofparticles size increases the yield of solute and accelerates the extraction kinetics. An optimisation ofboth MPEF and extraction parameters allowed to reach a maximal yield of solute (95%) under an electrical energy consumption of 6-7 and 9 kJ/kg for sugar beets and carrots, respectively. On the other hand, the combination of the process with moderate heating and/or centrifugaI field permitted to reduce from 2 to 4 times the extraction duration. . The aqueous extraction kinetics was described by a bi-exponential model involving two simultaneous processes: rapid washing, which cannot be taken into account by Fick's law, and slow diffusion. The MPEF has shown an inefficiency with dry vegetable products (Ieaves of black tea and roots of Datura Innoxia). A treatment by electric discharges of high tension (EDHT) (40 kV) allowed the acceleration of extraction from such products

La fusion cellulaire est une méthode de génération de cellules hybrides combinant les propriétés spécifiques des cellules mères. Initialement développée pour la production d'anticorps, elle est maintenant aussi investiguée pour l'immunothérapie du cancer. L'électrofusion consiste à produire ces hybrides en utilisant un champ électrique pulsé. Cette technique présente de meilleurs rendements que les fusions chimiques ou virales, sans introduire de contaminant. L'électrofusion est actuellement investiguée en cuve d'électroporation où le champ électrique n'est pas contrôlable avec précision et le placement cellulaire impossible, produisant de faibles rendements binucléaires. Afin d'augmenter le rendement et la qualité de fusion, la capture et l'appariement des cellules s'avèrent alors nécessaires.Notre objectif a été de développer et de réaliser des biopuces intégrant des microélectrodes et des canaux microfluidiques afin de positionner et d'apparier les cellules avant leur électrofusion. Une première structure de piégeage se basant sur des plots isolants et l'utilisation de la diélectrophorèse a été réalisée. Afin d'effectuer des expérimentations sous flux, une méthode de scellement des canaux, biocompatible et étanche a été développée. Puis, le milieu d'expérimentation a été adapté pour l'électrofusion. En confrontant les résultats des expériences biologiques aux simulations numériques, nous avons pu démontrer que l'application d'impulsions électriques induisait la diminution de la conductivité cytoplasmique. Nous avons ensuite validé la structure par l'électrofusion de cellules. Un rendement de 55% avec une durée de fusion membranaire de 6 s a été obtenu. Dans un second temps, nous avons proposé deux microstructures de piégeage pour l'électrofusion haute densité. La première se base sur un piégeage fluidique, alors que la seconde, utilise ladiélectrophorèse sans adressage électrique à l'aide de plots conducteurs. Jusqu'à 75% des cellules fusionnent dans cette dernière structure. Plus de 97% des hybridomes produits sont binucléaires. Le piégeage étant réversible, les hybridomes peuvent ensuite être collectés pour des études ultérieures.

La fusion cellulaire est une méthode de génération de cellules hybrides combinant les propriétés spécifiques des cellules mères. Initialement développée pour la production d’anticorps, elle est maintenant aussi investiguée pour l’immunothérapie du cancer. L’électrofusion consiste à produire ces hybrides en utilisant un champ électrique pulsé. Cette technique présente de meilleurs rendements que les fusions chimiques ou virales, sans introduire de contaminant. L’électrofusion est actuellement investiguée en cuve d’électroporation où le champ électrique n’est pas contrôlable avec précision et le placement cellulaire impossible, produisant de faibles rendements binucléaires. Afin d’augmenter le rendement et la qualité de fusion, la capture et l’appariement des cellules s’avèrent alors nécessaires.Notre objectif a été de développer et de réaliser des biopuces intégrant des microélectrodes et des canaux microfluidiques afin de positionner et d’apparier les cellules avant leur électrofusion. Une première structure de piégeage se basant sur des plots isolants et l’utilisation de la diélectrophorèse a été réalisée. Afin d’effectuer des expérimentations sous flux, une méthode de scellement des canaux, biocompatible et étanche a été développée. Puis, le milieu d’expérimentation a été adapté pour l’électrofusion. En confrontant les résultats des expériences biologiques aux simulations numériques, nous avons pu démontrer que l’application d’impulsions électriques induisait la diminution de la conductivité cytoplasmique. Nous avons ensuite validé la structure par l’électrofusion de cellules. Un rendement de 55% avec une durée de fusion membranaire de 6 s a été obtenu. Dans un second temps, nous avons proposé deux microstructures de piégeage pour l’électrofusion haute densité. La première se base sur un piégeage fluidique, alors que la seconde, utilise ladiélectrophorèse sans adressage électrique à l’aide de plots conducteurs. Jusqu’à 75% des cellules fusionnent dans cette dernière structure. Plus de 97% des hybridomes produits sont binucléaires. Le piégeage étant réversible, les hybridomes peuvent ensuite être collectés pour des études ultérieures
Cell fusion is a method to generate a hybrid cell combing the specific properties of its progenitor cells. Initially developed for antibody production, it is now also investigated for cancer immunotherapy. Electrofusion consists on the production of hybridoma using electric pulses. Compared to viral or chemical methods, electrofusion shows higher yields and this system is contaminant free. Actually, electrofusion is investigated in electroporation cuvettes, where the electric field is not precisely controllable and cell placement impossible, resulting in low binuclear hibridoma yields. To improve the fusion quality and yield, cell capture and pairing are necessary.Our objective was the development and realization of biochips involving microelectrodes and microfluidic channels to place and pair cells prior to electrofusion. A first trapping structure based on insulators and the use of dielectrophoresis has been achieved. In order to perform fluidic experiments, a biocompatible irreversible packaging was developed. Then, the experimental medium was optimized for electrofusion. Confronting the biological experiments and the numerical simulations, we showed that the application of electric pulses leads to a decrease of the cytoplasmic conductivity. The microstructure was validated by cell electrofusion. A yield of 55%, with a membrane fusion duration of 6 s has been achieved. Secondly, we proposed two trapping microstructures for high density electrofusions. The first one is based on a fluidic trapping while the second one uses dielectrophoresis, free of electric wiring, thanks to conductive pads. Up to 75% of paired cells were successfully electrofused with the conductive pads. More than 97% of the hybridoma were binuclear. The trapping being reversible, the hybridoma can be collected for further analysis

Le sujet de cette thèse est l’étude de nanofils de cobalt dans une matrice d’oxyde de cérium (CeO2) épitaxiée sur SrTiO3(001). L’auto-assemblage de nanofils a été mis en évidence lors de la croissance de couches minces de CeO2 fortement dopées au cobalt par ablation laser pulsée. Le caractère métallique du cobalt a été vérifié par des mesures d’absorption X au seuil K du cobalt réalisées au synchrotron. La formation de nanofils a été mise en évidence par des études de microscopie électronique en transmission en mode haute résolution et en mode d’énergie filtrée. Ces études combinées montrent la formation de fils métalliques de Co dans la matrice, orientés le long de la direction de croissance, de longueur limitée par l’épaisseur de la couche et de diamètre dans la gamme 3-7 nm. Ces nanofils constituent des systèmes modèles en nanomagnétisme. Deux assemblées de fils (diamètre 3 nm et 5 nm) ont été étudiées en détail. La structure interne des fils a été déterminée par microscopie électronique et le renversement de l’aimantation au moyen de mesures magnétiques statiques et dynamiques. L’anisotropie magnétique de ces systèmes a été sondée par résonance ferromagnétique. Ces mesures et leurs interprétations ont permis de mettre en évidence la localisation du renversement de l’aimantation dans les fils. Ce phénomène de localisation a été corrélé à la structure interne des fils, plus précisément à l’existence de grains hexagonaux au sein desquels l’anisotropie magnétocristalline est en compétition avec l’anisotropie de forme. L’ensemble de ces résultats a permis de corréler le comportement magnétique à la structure interne réelle de ces objets
The subject of this thesis is the study of cobalt nanowires self-assembled in a CeO2 matrix. The spontaneous self-assembly of nanowires occurs in strongly Co-doped CeO2 thin films grown by pulsed laser deposition. The metallic character of Co was attested by analysis of X-Ray absorption spectra taken at the Co K-edge. The formation of nanowires could be evidenced by transmission electron microscopy experiments (high resolution and energy filtered modes). Combining these results led to the conclusion of Co nanowires formation in the CeO2 matrix. The nanowires are oriented parallel to the growth direction; have length up to the thickness of film and have a narrow diameter size distribution centered in the 3 - 7 nm range. Due to the reduced values of diameter, these nanowires assemblies are model systems for studies in nanomagnetism. The magnetic properties of two nanowires assemblies (with diameters distribution centered on 3 and 5 nm) were investigated in details. The inner structure could be determined by means of transmission electron microscopy and the magnetization reversal was probed through static and dynamic magnetization measurements. Investigation of the magnetic anisotropy was carried out by analysis of resonance ferromagnetic spectra. The localization of the magnetization reversal was related to the inner structure of nanowires, more precisely to the orientation of hcp Co grains. In these grains, shape and magnetocrystalline anisotropies compete in strength and direction, leading to a thermally dependent effective anisotropy. The results presented indicate that it is possible to correlate the magnetic behavior with the real structure of wires in these systems