Tesis: "Empreintes optiques et moléculaires"

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Griffete, Nebewia. "Cristaux photoniques et polymères à empreintes moléculaires pour la détection optique de polluants". Paris 7, 2011. http://www.theses.fr/2011PA077105.

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Resumen

Les toutes dernières années ont été marquées par des avancées importantes dans le domaine des polymères dits «à empreintes moléculaires » (Molecularly Imprinted Polymers - MIPs), systèmes biomimétiques robustes capables de capter sélectivement un type de molécule donnée. Un autre domaine connexe aux MIPs en pleine actualité est celui de cristaux colloïdaux qui ont ouvert dernièrement des perspectives inédites dans le domaine des cristaux photoniques, avec la possibilité d'immobiliser des réseaux de particules colloïdales, hautement organisées, dans des films de polymère: après dissolution sélective des billes colloïdales, on obtient des films de polymère macroporeux présentant une structur tridimensionnelle d'opale inverse. Dans le cadre de cette thèse, nous avons combiné ces 2 concepts (empreint moléculaire et cristaux photoniques) pour élaborer un capteur original qui montre à la fois une grande sélectivité et une très bonne sensibilité. Pour cela, nous avons combiné la méthode de Langmuir-Blodgett pour former un cristal colloïdal de silice et l'approche « template », basée sur l'utilisation du cristal colloïdal comme masque pour élaborer des film d'hydrogel (polyacide méthacrylique) macroporeux 3D hautement organisés présentant à la fois des nanocavités spécifiques d'une molécule cible (le bisphénol A) et une variation périodique de la constante diélectrique du milieu générant un signal optique directement mesurable. Nous nous sommes tout particulièrement attachés à optimiser 1 réponse optique du système en réaction à des stimuli extérieurs (tels quun changement de pH ou la présence d bisphénol A) à travers l'insertion de couches de défauts actives au sein des matériaux. Deux types de couches de défauts ont été étudiés dans le cadre de cette thèse : (i) des défauts planaires de même nature chimique que le cristal hôte mais d taille différente ; (ii) des défauts planaires de nature chimique différente, constitués de nanoparticules (NPs) d'oxyde de fer enrobées de polymère à empreintes moléculaires (NP@MIPs)
Very recent years have shown great improvements in the field of molecularly imprinted polymers (MIPs), biomimetic Systems able to selectively recognize a target molecule. Another emerging domain in full expansion is the development of photonic crystals based on highly organized colloïdal particle networks, with the possibility to immobilize them within polymer films: the selective etching of the particles provides 3D-ordered interconnected macroporous structure, called inverse opals. In this PhD, we have combined these two promising concepts (molecular imprinting and photonic crystals in order to elaborate an original self-reporting sensing film exhibiting high sensitivity and selectivity. We have adopted the Langmuir-Blodgett method to form colloïdal silica crystals as templates in combination with the molecular-imprinting technique to prepare highly ordered 3D macroporous hydrogel films (of polymethacrylic acid). The resulting porous material contains both specific molecular recognition nanocavities for bisphenol A and a periodic variation of the dielectric constant which generates a readable optical signal directly (self-reporting) upon binding' the target analyte without the need for labeling. We focused particularly on the optimisation of the optical response of the photonic crystals towards external stimuli (such as pH changes or variation of the BPA concentration) by introducing active defect layer within the materials. Two kinds of defect layers were studied: (i) planar defects made of the same material as the host crystal but varying by the particle size; (ii) planar defects made of a chemically different material, consisting in ferric oxide nanoparticles covered by a molecularly imprinted polymer overlayer (NP@MIP)

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Boukra, Mohamed-Amine. "Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : recherche d'empreintes physico-chimiques pour tracer les sources de pollutions anthropiques". Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2023. http://www.theses.fr/2023LYO10094.

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Resumen

Les activités anthropiques à l'échelle d'un bassin-versant peuvent être très nombreuses (e.g. pratiques agricoles, industries, transport et tourisme). Ces activités engendrent des pressions qui se manifestent par l'apport de polluants vers les cours d'eau (e.g. éléments majeurs, micropolluants organiques, métaux traces). L'identification de ces sources de polluants dans les cours d'eau, et plus particulièrement les sources diffuses, reste un réel défi à ce jour. La matière organique dans sa fraction dissoute (MOD) constitue un mélange complexe de molécules dont la composition et les propriétés physicochimiques dépendent de son origine qu'elle soit naturelle ou anthropique, terrigène ou autochtone, diffuse ou ponctuelle. Du fait de son ubiquité, la MOD présente dans les cours d'eau pourrait ainsi être utilisée comme traceur des activités anthropiques et donc des sources de polluants à l'échelle d'un bassin versant. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de mettre en évidence des marqueurs basées sur des propriétés physico-chimiques de la MOD (e.g. distribution en poids moléculaire, aromaticité, famille de composés…) qui soient caractéristiques de sources naturelles (e.g. apports terrigènes, production autochtone) et anthropiques (e.g. rejets de stations de traitement des eaux usées STEU, ruissellement urbain, activités d'agriculture et d'élevage) à l'échelle de bassins versants. Pour cela, une base de données originale a été construite avec plus de 130 échantillons d'eau représentatifs de ces différentes sources et analysés avec un large panel de techniques analytiques (dosage du carbone organique dissous, analyse par spectroscopie UV-Visible et excitation-émission de fluorescence, analyse par chromatographie d'exclusion stérique couplée à la détection UV et fluorescence - HPSEC/UV-fluorescence - , et analyse moléculaire par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution - LC-HRMS - ). L'exploitation de la base de données a tout d'abord permis d'améliorer la caractérisation de la MOD avec l'identification de nouveaux indicateurs optiques (HPSEC/UV-fluorescence) et moléculaires (LC-HRMS). Un protocole de traitement des données complexes issues de l'analyse LC-HRMS non-ciblée a été développé et validé à l'aide de contrôle qualité afin d'extraire les composés moléculaires les plus pertinents pour différencier les sources de MOD. Ces travaux ont également servi à valider une méthodologie d'échantillonnage spécifique aux sources diffuses terrigènes en lien avec l'occupation des sols. Finalement, l'approche intégrée multi-analytique et multi-sources développée dans le cadre de la thèse a contribué à la construction d'empreintes spécifiques des sources de MOD sélectionnées apriori (naturelles, anthropiques, diffuses, ponctuelles). Les résultats de ces travaux permettent clairement d'envisager la MOD comme traceur de l'origine des masses d'eaux et des pollutions associées dans les cours d'eau
Anthropogenic activities at the scale of a watershed can be very numerous (e.g. agricultural practices, industries, transport, and tourism). These activities generate pressures that result in the input of pollutants to the watercourse (e.g. major elements, organic micropollutants, trace metals). The identification of these sources of pollutants in watercourses remains a challenge to date. Organic matter in its dissolved fraction (DOM) constitutes a complex mixture of molecules whose composition and physicochemical properties depend on its origin, whether natural or anthropogenic, terrigenous or autochthonous, diffuse or point source. Because of its ubiquity, the DOM present in the rivers could be used as a tracer of the anthropic activities and thus of the sources of pollutants at the scale of a catchment. In this context, the objective of this thesis is to identify markers based on physico-chemical properties of DOM (that are characteristic of natural (e.g. terrigenous inputs, autochthonous production) and anthropogenic (e.g. wastewater treatment plant discharges, urban runoff, agriculture and livestock activities) sources at the watershed scale. For this purpose, an original database was built with more than 130 water samples representative of these different sources and analyzed with a wide range of analytical techniques (dissolved organic carbon determination, analysis by UV-Visible spectroscopy and fluorescence excitation-emission, analysis by steric exclusion chromatography coupled with UV and fluorescence detection - HPSEC/UV-fluorescence - , and molecular analysis by liquid chromatography coupled with high resolution mass spectrometry - LC-HRMS - ). The exploitation of the database allowed to improve the characterization of DOM with the identification of new optical (HPSEC/UV-fluorescence) and molecular (LC-HRMS) indicators. A protocol for processing complex data from non-targeted LC-HRMS analysis was developed and validated using quality control in order to extract the most relevant molecular compounds to differentiate DOM sources. This work also validated a sampling methodology specific to land-based diffuse sources in relation to land use to build their footprints at the watershed scale. Finally, the integrated multi-analytical and multi-source approach developed in the framework of the thesis allowed the construction of specific fingerprints of the selected sources of DOM (natural, anthropogenic, diffuse, point). The results of this work clearly show that DOM can be considered as a tracer of the origin of the water masses and the associated pollutions in the rivers

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Fuchs, Yannick. "Capteurs chimiques holographiques à base de polymères à empreintes moléculaires comme éléments de reconnaissance". Compiègne, 2012. http://www.theses.fr/2012COMP2037.

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Resumen

Les polymères à empreintes moléculaires (MIPs) sont des matériaux fabriqués sur mesure, et capables de reconnaître spécifiquement une molécule dite « cible ». Les MIPs sont synthétisés à partir de ces molécules cible utilisées comme « gabarit » autour desquelles des monomères fonctionnels viennent se complexer. La polymérisation de ces monomères fonctionnels en présence d’autres monomères réticulants permet de figer les molécules gabarit dans la matrice de polymère, et d’obtenir ensuite des cavités spécifiques à la molécule gabarit en termes de taille, de forme et d'organisation tridimensionnelle des groupements fonctionnels. Le travail rapporté dans cette thèse est basé sur le développement de capteurs chimiques holographiques, lesquels contiennent des MIPs comme éléments de reconnaissance, et un élément holographique comme transducteur de signal optique. Des tests de reconnaissance moléculaire effectués avec les capteurs holographiques ont permis de démontrer que la reconnaissance spécifique de la testostérone par le polymère biomimétique engendre des modifications structurelles au sein de la matrice de polymère, résultant en une modification du signal optique holographique. Ainsi, des concentrations de stéroïdes aussi basses que 1 µM ont pu être mesurées. La combinaison de matériaux biomimétiques tels que les MIPs avec des transducteurs holographiques semble être une avancée prometteuse vers l’élaboration de capteurs chimiques optiques, et offre de nombreux espoirs pours divers et variés domaines d’application tels que l’environnement, les secteurs biomédical, agroalimentaire, voire même domestique
Molecularly imprinted polymers (MIPs) are tailor-made synthetic receptors capable of specifically recognizing a target molecule. They are synthesized by polymerization of a complex between functional monomers and a template molecule in the presence of cross-linkers. After polymerization and removal of the template molecule, the cross-linked polymer network contains cavities that are complementary to the template in terms of size, shape, and position of functional groups, allowing the polymer to bind target analytes with high affinity and specificity. The work reported in this thesis is focused on the development of MIP-based holographic sensors, a novel group of optical sensors in which MIPs is used as recognition element, and the holographic element is built into it and used as an optical transducer. Label-free binding assays performed with holographic sensors showed the optical signal being specifically modified upon incubation in testosterone solutions. This is due to structural modifications that occur in the MIP matrix upon analyte binding, which consequently give rise to structural changes. Testosterone concentrations as low as 1 µM could thus be detected. The combination of holographic transducers with MIPs as synthetic recognition elements has the potential to give rise to inexpensive general sensing devices that can be adapted to, and used in, a broad range of sensing tasks, without the need of labeling the analyte. These range from the highly sensitive spectrometric sensor to the instrument-less test strip, and should be of interest for industry, biomedical, environmental and food, end even for household use

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Sahun, Maxime. "Développement d'un capteur à base de polymère à empreintes moléculaires pour la quantification de la sphingosine 1-phosphate libre et circulante comme biomarqueur du mélanome cutané". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30242/document.

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Resumen

Le mélanome est le plus agressif et le plus sévère des cancers cutanés du fait de son fort potentiel métastatique. Pourtant à ce jour, aucun biomarqueur pour la détection précoce du mélanome n'est unanimement reconnu. Notre groupe a récemment démontré que le métabolisme du céramide est fortement altéré dès les premiers stades de la maladie, conduisant à l'augmentation de la production d'un dérivé du céramide, la sphingosine 1-phosphate (S1P). La S1P est sécrétée par les cellules du mélanome et a été identifiée comme une molécule majeure du remodelage du microenvironnement tumoral, qui favorise la progression du cancer. De façon physiologique, la S1P circulante se trouve majoritairement sous forme liée aux protéines de haute densité (HDLs), aux protéines de basse et très basse densité (LDLs et VLDLs) ainsi qu'à l'albumine. Les cellules de mélanome pourraient produire de la S1P non liée qui pourrait rendre compte des effets produits par ce lysosphopholipide sur les cellules du microenvironnement tumoral suite à sa fixation sur les récepteurs S1PR présents à la surface des cellules stromales. Ainsi, cette forme libre de S1P pourrait représenter un nouveau biomarqueur pour la détection précoce du mélanome. Cependant, il n'existe à l'heure actuelle aucun moyen permettant de la quantifier. Le but de ce travail interdisciplinaire a été de développer un nouveau capteur basé sur un polymère à empreintes moléculaires (MIP) dans le but de quantifier la S1P libre dans le sang de patients atteints de mélanome. Cette étude a été réalisée entre l'équipe " Ingénierie pour les sciences du vivant (ELiA) " du Laboratoire d'Analyse et d'Architecture des Systèmes (LAAS), et l'équipe " Sphingolipides, métabolisme, mort cellulaire et progression tumorale " du Centre de Recherche en Cancérologie de Toulouse (CRCT), en étroite collaboration avec l'équipe " Biomimétisme et structures bioinspirées " de l'Université Technologique de Compiègne (UTC). Dans un premier temps, nous avons synthétisé un nouveau MIP dirigé contre la S1P par une méthode de thermopolymérisation en masse. Nous avons caractérisé puis optimisé ce MIP en effectuant des mesures de spectrométrie de masse couplée à la chromatographie en phase liquide et des mesures de spectroscopie de fluorescence. Le MIP a été comparé à un NIP (Non Imprinted Polymer) et exposé à des analogues de la S1P afin d'évaluer sa sélectivité. Dans un second temps, en vue de l'utilisation d'un MIP en tant que couche sensible d'un futur capteur et pour anticiper son immobilisation et sa structuration sur le transducteur, nous avons mis au point un nouveau MIP photopolymérisable en 2D. Ce MIP a d'abord été structuré en motifs par photolithographie sur des surfaces de silicium puis validé par des mesures de microscopie de fluorescence. Le MIP a également été structuré sous la forme de couches minces sur les surfaces actives de capteurs de Microbalance à Cristal de Quartz (QCM) dans le but de le valider par cette méthode sans marquage. Enfin, nous avons exploré l'utilisation d'une fibre optique recouverte d'une couche de MIP photopolymérisé dans le but de détecter, par spectroscopie infrarouge, la liaison de la S1P avec le MIP à la surface de la fibre
Melanoma is the most aggressive and severe form of cutaneous cancer due to its high metastatic potential. However, to date, no marker for the early detection of melanoma has been unanimously accepted. Our group has demonstrated that ceramide metabolism is strongly altered in melanoma, leading to the overproduction of sphingosine 1-phosphate (S1P), one of its derivatives. S1P is secreted by melanoma cells and has been identified as a critical molecule of tumor microenvironment remodeling that supports cancer progression. Physiologically, circulating S1P is predominantly linked to high density lipoproteins (HDLs), low and very low density lipoproteins (LDLs and VLDLs), as well as albumin. Melanoma cells produce unbound S1P that could be responsible for the effects induced by this lysophospholipid on the tumor microenvironment, as a result of its binding to S1PR receptors present on the surface of stromal cells. Thus, secreted tumor S1P could represent a new biomarker for the early detection of melanoma. However, there are currently no means to quantify it. The goal of this interdisciplinary work was to develop a new sensor based on a Molecularly Imprinted Polymer (MIP) in order to quantify unbound S1P present in the blood of melanoma patients. This study has been conducted between the "Engineering for Life science Applications (EliA)" group at the Laboratory for Analysis and Architecture of Systems (LAAS) and the "Sphingolipids, metabolism, cell death and tumor progression" group at the Cancer Research Center of Toulouse (CRCT), in strong collaboration with the team "Biomimetism and Bioinspired Structures" of the University of Technology of Compiègne (UTC). First, we synthesized a new MIP against S1P employing a bulk thermopolymerization approach. The resulting MIP was characterized and optimized by performing both mass spectrometry and fluorescence spectroscopy measurements. It was compared to a Non Imprinted Polymer (NIP) and exposed to S1P analogues to assess its selectivity. Second, in order to use the MIP as the sensitive layer of a future sensor and prepare its immobilization and structuration onto a transducer, we synthesized a new surface photopolymerizable MIP. This MIP was first structured by photolithography onto silicon substrates and validated by fluorescence microscopy measurements. The MIP was also structured as a thin layer onto Quartz Crystal Microbalance (QCM) chips in order to validate its binding capacities using this label-free method. Finally, the use of a MIP-coated optical fiber as an infrared sensor was explored, with the aim of detecting S1P in blood using Attenuated Total Reflectance (ATR) spectroscopy

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Hadj, Ali Wassim. "Polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction de l'ochratoxine A des matrices alimentaires : caractérisation et miniaturisation". Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066803.

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Betatache, Amina. "Conception et réalisation de capteurs biomimétiques à base de polymères à empreintes moléculaires à transduction électrochimique". Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10250.

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Resumen

Les biocapteurs sont des moyens d'analyse en plein essor à la fois rapides, sélectifs et peu coûteux, applicables à des domaines très variés (environnement, santé, agroalimentaire…). La capacité de reconnaissance moléculaire extraordinaire de biomolécules telles que les enzymes ou les anticorps a été exploitée avec succès pour la réalisation de nombreux biocapteurs. Cependant, l'inconvénient majeur de ces récepteurs biologiques est qu'ils sont difficiles à produire et fragiles. Une manière de surmonter ces inconvénients consiste à les remplacer par des récepteurs artificiels présentant des propriétés de reconnaissance similaires. Parmi les matériaux biomimétiques prometteurs figurent les polymères à empreintes moléculaires (MIPs). Dans ce travail, nous nous sommes intéressés au développement de deux capteurs biomimétiques impédimétriques, le premier basé sur l'utilisation de poly(éthylène co-alcool vinylique) imprimé pour la détection de la créatinine et le deuxième sur des MIPs de polyméthacrylate pour la détection de la testostérone. Dans le premier cas, le polymère imprimé a été produit et déposé à la surface d'électrodes en or, soit par drop-coating, soit sous forme de nanofibres par la technique d'électrofilage. Dans le deuxième, le MIP a été synthétisé par polymérisation radicalaire de l'acide méthacrylique en présence d'éthylèneglycol diméthacrylate (réticulant), d'initiateur et de testostérone en utilisant la méthode du « grafting from » qui consiste à greffer d'abord l'initiateur sur la surface du transducteur mais pour la polymérisation on a utilisé deux approches (spin-coating d'une solution de prépolymérisation sur la surface du transducteur ou l'immersion de ce dernier dans la solution de monomère plus testostérone) suivie de l'exposition à une source d'energie pour effectuer la polymérisation. Les performances des capteurs (limite de détection, sélectivité, reproductibilité) ont ensuite été évaluées
Biosensors are rapid, selective and low-cost analytical devices of growing interest for a wide range of application fields (e.g. environment, food, health). The extraordinary molecular recognition capabilities of sensing biomolecules such as enzymes and antibodies have been successfully exploited in the elaboration of a number of biosensors. However, these biorecognition elements are often produced via complex and costful protocols and require specific handling conditions because of their poor stability. To circumvent these limitations, artificial receptors of similar recognition properties are now proposed as alternatives to natural receptors in sensor technology. Molecular imprinted polymers are among the most promising biomimetic materials reported. In this work, we developed two impedimetric biomimetic sensors. The first one is based on imprinted poly(ethylene co-vinyl alcohol) for creatinine detection and the second on polymethacrylate MIPs for testosterone analysis. In the first case, MIP was produced and deposited onto gold microelectrodes, either by spin-coating of a pre-polymerization solution, or by electrospinning. In the second case, MIPs were synthetized by photopolymerization of methacrylic acid in presence of ethyleneglycoldimethacrylate (cross-linker), an azo-initiator and testosterone as template using the “grafting from” method in which the initiator is first attached to the transducer surface but to effect polymerization we used two different approaches (dip-coating of a prepolymerization solution on the transducer surface functionalized with the initiator or immersing it in the solution of monomers and testosterone) followed by exposure to an energy source to effect polymerization. Then, analytical performances (linear range, detection limit, selectivity and reproducibility) of both creatinine and testosterone sensors were determined and compared

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Omar-Aouled, Nima. "Développement d'un biocapteur associant dispositif à onde de Love et polymères à empreintes moléculaires, caractérisation sous gaz". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00987912.

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Resumen

Ces travaux de recherche visent à associer la technologie des polymères à empreintes moléculaires à des dispositifs acoustiques à onde de Love afin de réaliser un biocapteur. L'objectif majeur était la mise au point d'un protocole de dépôt localisé de polymères non imprimés (NIP) et imprimés (MIP) en films minces compatibles avec la propagation de l'onde élastique. Une seconde partie des travaux a porté sur une caractérisation des films et des capteurs ainsi réalisés, par microscopie à balayage et mesures de détection sous gaz. Des éléments relatifs aux propriétés mécaniques (porosité, surface spécifique) des NIPs, des MIPs avant extraction de la molécule cible, puis après extraction et après recapture, ont permis de valider le principe du capteur, ouvrant la voie à l'application en milieu liquide dans le cadre de travaux débutés parallèlement.

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Omar, Aouled Nima. "Développement d'un biocapteur associant dispositif à onde de Love et polymères à empreintes moléculaires : caractérisation sous gaz". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064177.

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Resumen

Ces travaux de recherches concernent l'association de la technologie des polymères à empreintes moléculaires aux dispositifs acoustiques à onde de Love afin de réaliser un biocapteur dans le cadre d'un projet ANR Tecsan. La première partie de ces travaux de thèse a dressé plus spécifiquement la mise au point d'un protocole de dépôt localisé de polymères imprimés (MIP) et non imprimés (NIP) en films minces compatibles avec la propagation de l'onde élastique. La seconde aprtie des travaux a visé une caractérisation des films et des capteurs ainsi réalisés, par microscopie à balayage et apr mesures de détection sous gaz. Des éléments relatifs aux propriétés mécaniques (porosité, surfaces spécifiques) des MIPs et NIPs, avant extraction de la molécule cible, puis après extraction et après recapture, ont permis de valider le principe du capteur, ouvrant la voie à l'application en milieu liquide.

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Duhirwe, Gilbert. "Polymères à empreintes moléculaires biodégradables : synthèse de nouveaux monomères fonctionnels et agents réticulants à base de sucres". Thesis, Amiens, 2017. http://www.theses.fr/2017AMIE0008/document.

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Resumen

Les polymères à empreintes moléculaires (MIPs) sont des matériaux synthétiques dans lesquels des sites récepteurs spécifiques d'une molécule cible ont été créés. En raison de leur meilleure stabilité chimique et mécanique ainsi que leur faible coût de production par rapport aux systèmes de reconnaissance naturels, les MIPs sont de bons matériaux alternatifs dans des domaines tels que les sciences séparatives, les biocapteurs, les tests immunologiques, la synthèse et la catalyse. Cependant, l'utilisation de ces matériaux dans les systèmes de libération contrôlée de principes actifs pour des applications cliniques reste encore très limitée à cause de la non-dégradation et l'incompatibilité de leur structure avec l'organisme humain. Ces limitations sont dues principalement à l'utilisation à l'heure actuelle de monomères et d'agents réticulants issus de la pétrochimie difficilement biodégradables. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'étude de monomères fonctionnels et agents réticulants à base de sucres pour l'élaboration de MIPs biodégradables par voie enzymatique et biocompatibles. Nous avons étudié la synthèse de di-, tri-, et oligosaccharides substitués sélectivement par des fonctions polymérisables liées par des esters, des amides et des cycles triazole. Lors des études de dégradation enzymatique de ces molécules, nous avons observé des coupures de liaisons glycosidiques en plus de l'hydrolyse de certaines fonctions. Enfin, dans des études préliminaires de polymérisation, nous avons pu démontrer que nos composés permettent de synthétiser des polymères hydrophiles et sensibles aux dégradations enzymatiques
Molecularly imprinted polymers (MIPs) are synthetic biomimetic materials, capable of recognizing and specifically binding a target molecule in a similar way to the natural receptors (antibodies, enzymes, hormone receptors). Considering their screening ability, their mechanical and chemical stability and their weak production cost compared to conventional biomolecules, these materials are used in separative, bioreceptors, synthesis and catalysis fields. However, the use of these materials in controlled drug delivery for clinical applications is still limited due to their lack of biodegradation and biocompatibility. The main drawback lies in the use of functional monomers and cross-linking agents based on petrochemicals products. In this work, we have studied the use of functional monomers and cross-linking agents based on sugars for the development of biodegradable and biocompatible MIPs. These molecules derived from biomass resources are potentially cleavable by enzymes. Firstly, our study focused on selective modification in order to graft polymerisable functions through ester, amide and triazole groups of derivatives based on di-, tri-, and oligosaccharides. Under enzymatic conditions, we observed and verified the cleavage of glycosidic bonds. We finally began a preliminary study of polymerization with these new molecules. Our first results showed that our compounds allowed obtaining hydrophilic polymers, which are degradable under enzymatic conditions

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Hamelin, Régis. "Étude et réalisation d'émetteurs optiques intégrés sur matériaux III-V". Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10162.

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Resumen

Ce travail est consacré à l'étude et à la réalisation d'émetteurs optiques pour des applications opto-hyperfréquences d'une part, et des applications en optique intégrée d'autre part. Tout d'abord, en ce qui concerne le premier aspect, nous étudions la possibilité d'utiliser une diode laser multiélectrodes, en séparant les fonctions d'injection et de modulation du signal optique. Partant d'épitaxies réalisées à Thomson TCS, nous avons réalisé un tel dispositif en filière GaAs et décrivons le procédé technologique que nous avons mis au point. Une amélioration de la fréquence de coupure est observée et nous proposons également une utilisation originale de ces composants en tant que mélangeur hyperfréquence. Nous envisageons d'autre part l'intégration optoélectronique sur un même substrat d'un laser et d'un transistor bigrille utilisé comme mélangeur hyperfréquence. Dans une seconde partie nous étudions la faisabilité d'une intégration photonique d'un laser GaAs et d'un système optique passif constitué par un guide diélectrique. Nous avons utilisé la méthode du faisceau propagé en tant qu'outil de conception du monolithe et nous démontrons ce concept expérimentalement par l'intégration d'un guide plan diélectrique et d'un laser GaAs. A ce propos nous présentons la technique de gravure que nous avons mis au point pour la fabrication des facettes miroirs, ainsi que l'ensemble des opérations technologiques nécessaires à la réalisation du circuit intégré photonique. Les applications visées ici sont les sources optiques de puissance. Nous concluons cette étude par la réalisation de lasers larges contacts sur substrat InP entièrement réalisés à l'IEMN.

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Boulanouar, Al Massati Sara. "Synthèse et caractérisation de polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction sélective de pesticides organophosphorés dans les huiles végétales". Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066204/document.

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Resumen

L’utilisation croissante de pesticides dans l'agriculture peut entraîner de graves risques pour la santé humaine. En effet, des résidus de pesticides peuvent être retrouvés à l’état de trace dans de nombreux produits de grande consommation. Leur identification et leur analyse quantitative à l’état de trace dans des échantillons complexes, tel que les huiles végétales, constituent un défi analytique majeur. Malgré le potentiel élevé de méthodes analytiques comme la chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse (LC-MS/MS), l’introduction d’une étape d’extraction et de purification des extraits avant l’analyse chromatographique s’avère nécessaire. Afin d'augmenter la sélectivité de cette étape de traitement de l'échantillon, la synthèse des supports à empreintes moléculaires générant un mécanisme de reconnaissance moléculaire a été envisagé. Cette étude se concentre sur une famille de pesticides, les organophosphorés (OP), qui présentent des disparités structurales importantes et une gamme de polarité assez large (log P compris entre 0,7 et 4,7). Deux approches ont été envisagées pour la synthèse de ces supports imprimés. La première approche consiste à réaliser une polymérisation par voie radicalaire en utilisant des monomères organiques dans des solvants organiques peu polaires pour obtenir des polymères à empreintes moléculaires (MIP). La seconde approche consiste à produire les supports par voie sol-gel via l’hydrolyse puis la condensation d'organosilanes dans un milieu polaire pour produire des silices imprimées (MIS). Pour les deux approches, différentes conditions de synthèse ont été criblées en utilisant différentes molécules empreintes, monomères et solvants. La sélectivité des polymères imprimés résultants a d'abord été évaluée en étudiant les profils de rétention des OP en milieu pur. Les interactions non-spécifiques ont été évaluées en étudiant parallèlement la rétention des OP sur des supports non-imprimés (NIP/NIS) qui ont été synthétisés dans les mêmes conditions que les MIP/MIS mais sans introduire la molécule empreinte. Il est apparu que les supports MIP/MIS présentaient une complémentarité en termes d'extraction sélective des OP visés : les OP les plus polaires ont été extraits sélectivement par le MIS alors que les OP modérément polaires ont été extraits sélectivement par le MIP. La capacité de ces supports a été évaluée et se révèle adaptée à l'analyse des OP à l’état de traces dans des huiles végétales. Après avoir vérifié la répétabilité de la procédure d'extraction et des synthèses, les performances de ces supports ont été étudiées dans des milieux réels
The increasing use of pesticides in agriculture causes serious health risks to humans. These pesticides may possibly be found in vegetable oils used as cosmetic ingredients. Their identification and reliable quantitative analysis at trace levels constitute a challenge for the safe use of such oils despite the high potential of analytical methods such as liquid chromatography coupled to mass spectrometry (LC-MS/MS). Their determination at low concentration levels in complex oil samples requires an extraction and a purification step. In order to increase the selectivity of the sample treatment step, the synthesis of imprinted sorbents can be considered. This study focusses on a group of pesticides, the organophosphorus (OPs) that present some structural disparity and belong to a wide range of polarity (log P values between 0.7 and 4.7). To produce imprinted sorbents, a first approach of synthesis consists in the radical polymerization of organic monomers in moderately polar organic solvents to obtain molecularly imprinted polymers (MIPs). The second one, the Sol-Gel approach, consists in the hydrolysis and then condensation of organosilanes in a polar medium to produce molecularly imprinted silicas (MIS). For both approaches, different conditions of synthesis were screened using different template molecules, monomers and solvents. The selectivity of the resulting imprinting polymers was first evaluated by studying the extraction profiles of OPs in pure media on MIP and MIS. The non-specific interactions were estimated by studying in parallel the retention of OPs on non-imprinted polymers synthesized in the same conditions as imprinted sorbents but in the absence of the template molecule. Both sorbents MIP/MIS present a complementarity in terms of selective extraction of the target OPs: polar OPs were extracted selectively using the MIS while moderately polar OPs were selectively extracted by the MIP. The capacity of these supports was evaluated and was consistent with the analysis of OPs at trace levels in real oil samples. After studying the repeatability of the extraction procedure and of the reliability of the syntheses, the performances of these supports were studied in real media. For this, MIP/MIS were applied to the selective extraction of OPs from different vegetable oils (almond, olive and sunflower oil) and similar results were obtained for the three different oils. Their potential in terms of ability to remove matrix interfering compounds were higher than those of the conventional method based on the use of C18 silica. The estimated limits of quantifications were lower than the Maximum Residue Levels (MRLs) established by EU Regulation 396/2005 for these compounds in oils

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Ayari, Mohamed. "Développement de Polymères à Empreintes Moléculaires pour la Libération Controlée de la Ribavirine et de l'Adénosine -5'-monosphosphate". Thesis, Orléans, 2018. http://www.theses.fr/2018ORLE2047/document.

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Empreintes moléculaires pour la libération contrôlée des analogues de nucléosides : la ribavirine pour le traitement du virus Influenza A par voie pulmonaire et l’adénosine-5’-monophosphate.Nous nous sommes concentrés dans un premier lieu au développement de différentes formulations de MIPs enbulk sous forme hydrogels afin de mettre en place des systèmes de libération contrôlée de la ribavirine sous différents stimuli. Ensuite, nous nous sommes basés sur l’approche de « Dummy-template » en utilisant la 2’,3’,5’-tri-O-acétylribavirine afin de diminuer la polarité de la ribavirine et ainsi accéder à differents solvants aprotique pour mieux stabiliser le complexe de pré-polymèrisation. Cette étude a été faite en utilisant de nouveaux monomères synthétisés au sein du laboratoire et en les comparants avec un monomère commercial tel que l’acide méthacrylique. Ces différents MIPs ont montré des différences d’adsorption vis à vis de la ribavirine mais aussi des profils et des cinétiques de relargage différents et dépendant du milieu de libération ou de la température.Dans un deuxième temps, nous avons transposé certaines formulations utilisant la 2’,3’,5’-tri-O-acétyl-ribavirine comme molécule template vers la synthèse de billes imprimées. Les MIPs sphériques obtenus ont permis d’avoir la géométrie et le diamètre recherchés pour être administrés par voie pulmonaire. L’incorporation de différents co-monomères ont permis de modifier l’architecture de ces billes en les rendant thermosensibles ou fluorescentes.Finalement, nous avons, cette fois, synthétisé des polymères imprimés pour la libération contrôlée de l’adénosine-5’-monophosphate. Dans cette étude, nous avons étudié la libération à partir de la forme sphérique obtenue par polymérisation en émulsion de pickering inverse
This thesis report presents the synthesis of new polymeric cargos associated with molecular imprinting technology for the controlled release of nucleoside analogs: ribavirin for the treatment of pulmonary influenza A and adenosine 5'-monophosphate.At first, we focused on the development of different formulations of bulk MIPs in hydrogel form with the aim of setting up controlled release systems for ribavirin under different stimuli. Then, we carried out a "Dummy-template"approach using 2 ', 3', 5'-tri-O-acetyl-ribavirin in order to reduce the polarity of ribavirin so that we could explore different aprotic solvents to better stabilize the pre-polymerization complex. This study was accomplished by the use of new monomers synthesized within the laboratory and by comparing them with a commercial monomer such as methacrylic acid.These different MIPs showed differences in adsorption with respect to ribavirin but also different release profiles and kinetics depending on the release medium or the temperature.Secondly, we transposed the best formulations using 2 ', 3', 5'-tri-O-acetyl-ribavirin as template molecule towards the synthesis of imprinted beads. The spherical MIPs obtained showed desired geometry and diameter to be administeredby the pulmonary route. The incorporation of various co-monomers allowed to modify the architecture of these beads bymaking them thermosensitive or fluorescent.Lastly, this time, we have synthesized imprinted polymers for the controlled release of adenosine-5'-monophosphate. In this part, we studied the release from the spherical shape obtained by inverse Pickering emulsion polymerization

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Ibn, El Ahrach Hicham. "Interactions optiques entre nanoparticules métalliques et systèmes moléculaires à indice de réfraction variable". Troyes, 2008. http://www.theses.fr/2008TROY0010.

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Ce travail de thèse porte sur l’étude de l’interaction optique entre nanoparticules mé-talliques (NPM) et des systèmes moléculaires à indice de réfraction variable. L’une des proprié-tés remarquables de ce type de particules est liée à l’excitation d’ondes de surface, appelées plasmon de surface (PS) dont la position spec-trale dépend de plusieurs paramètres (l’indice de réfraction du milieu environnant…). Ces PS sont associés à de forts confinements du champ proche optique exalté. Une NPM irradiée sous certaines conditions se comporte comme une nanosource de lumière très confinée qui, en présence d’un photopoly-mère à seuil bien déterminé, induit une photo-polymérisation locale grâce à l’effet inhibiteur de l’oxygène. Ainsi, une nanophotopolymérisa-tion anisotropique en champ proche a lieu, générant une particule hybride mé-tal/polymère. Ceci induit également une distri-bution anisotropique de l’indice de réfraction autour de la NPM. La résonance plasmon de surface (RPS) dépend alors de la polarisation du champ incident et une levée de dégénérescence spectrale est observée. Enfin, on étudie le contrôle de la position de la RPS par une orientation électrique de cristaux liquides à biréfringence positive, en particulier, l’effet d’une élévation de l’indice de réfraction à proximité d’une paire de NPM, par analyse spectrale. On montre l’influence de l’indice de réfraction local qui se matérialise par un déca-lage de la position de la RPS qui traduit l’affaiblissement du couplage type champ pro-che entre NPM avec la diminution du gap
This thesis is related to the study of optical interaction between metal nanoparticles MNP and molecular systems of variable refraction index. One of these properties is related to the excitation of surface waves, called surface plasmons (SP), whose spectral position depends on several parameters of which the refraction index of the surrounding medium. These SP are associated to a strong confinement effect and optical near field enhancement. A MNP illuminated under certain conditions, behave like a confined nanosource of light. Associated to a photosensitive polymer with well determined threshold energy of polymeri-zation, it induces a reduced photopolymeriza-tion thanks to the inhibiting effect of oxygen. Thus, an anisotropic nanpolymerization takes place, and one creates a hybrid metal/polymer particle. This polymerization also induces an anisotropic distribution of the refraction index around the MN. The surface plasmon reso-nance (SPR) gets dependent on the incident field polarization. The result of such an anisot-ropic distribution is a spectral degeneracy breaking of the SP mode. Finally, we can control the SPR position by an electrical orientation of liquid crystal with posi-tive birefringence. We study the effect of a rise of the local refraction index near a pair of MNP by spectra analysis. One shows the influence of the local refraction index which is materialized by a shift of SPR position. It represents a de-crease of the near field coupling yield between MNP with the reduction of the gap interparti-cles

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Rasolofo, Éric Andriamahery. "Analyse du microbiote du lait par les méthodes moléculaires". Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26727/26727.pdf.

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Chapuis, Florence. "Immunoadsorbants et polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction sélective de composés de matrices environnementales et biologiques : synthèse et caractérisation en vue de leur intégration au système total d'analyse". Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066049.

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Lebal, Naîma. "Développement d'architectures innovantes associant capteurs acoustiques et matériaux polymères à empreintes moléculaires pour la détection de biomarqueurs de cancer". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0411/document.

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Les chiffres des statistiques du cancer colorectal en France et dans le mondemontrent la nécessité de développement de plateformes technologiques plus rapides,sensibles et spécifiques pour assurer le diagnostic du cancer. Un diagnostic rapide va ainsiaider à améliorer l’état de santé et réduire le temps d’attente des résultats qui peut être ungrand facteur de stress pour les patients. L’analyse des biomarqueurs dans le sang, lesurines et autres fluides corporels est l’une des méthodes appliquées pour la détectionprécoce de la maladie. Dans le cadre de ce projet des nucléosides urinaires ont été identifiéscomme biomarqueurs pour le cancer colorectal. Financée par l’Agence Nationale de laRecherche (ANR), à travers le projet CancerSensor (programme TECSAN), cette thèse s’estdéroulée au sein de l’équipe MDA (Microsystèmes de Détection Acoustique) du laboratoireIMS. Dans le cadre de ce projet, nous avons proposé une solution technologique dedétection et de suivi de biomarqueurs du cancer colorectal. Notre choix de la stratégie dedétection s’est porté sur les polymères à empreintes moléculaires comme élément dereconnaissance des biomarqueurs. Celui-ci sera associé à un transducteur acoustique àondes de Love mis au point lors de travaux précédents au sein de l’équipe MDA. Lebiocapteur ainsi développé va cibler les nucléosides mis en évidence pour le cancercolorectal
Colorectal cancer statistics in France and all over the world demonstrate theneed for fast, sensitive and specific technological platforms development for cancerdiagnosis. A rapid diagnosis will improve the patients’ health status and reduce the resultswaiting time which could be a great stress factor. Biomarkers analysis in blood, urine andother body fluids is recognized as one of the applied methods for early cancer detection. Inframe of this project, urinary nucleosides have been identified as colorectal cancerbiomarkers. Funded by the National Research Agency (ANR), through the cancer sensorproject (TECSAN program), this thesis was carried out in IMS laboratory. Hence, a colorectalcancer biomarkers detection and monitoring technological solution has been proposed. Inour detection strategy, Molecularly Imprinted Polymers (MIP) has been identified asbiomarker recognition element. The MIP layer has been associated to Love Wave acoustictransducer. This biosensor will sense the identified colorectal cancer nucleosides

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Ulmer, Laurent. "Croissance par épitaxie par jets moléculaires et propriétés optiques d'hétérostructures à base de CdHgTe". Grenoble 1, 1992. http://www.theses.fr/1992GRE10178.

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Ce travail a ete consacre a l'elaboration par epitaxie par jets moleculaires d'heterostructures a base de cd#xhg#1##xte (0. 595%) et les structures a confinement separe pour lesquelles l'effet laser a ete observe

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Godefroy, Anne. "Croissance et étude d'hétérostructures contraintes pour amplificateurs optiques insensibles à la polarisation". Rennes 1, 1994. http://www.theses.fr/1994REN1A001.

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Tourbot, Gabriel. "Croissance par épitaxie par jets moléculaires et détermination des propriétés structurales et optiques de nanofils InGaN/GaN". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00745125.

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Ce travail a porté sur la croissance par épitaxie par jets moléculaires de nanofils InGaN/GaNsur Si (111).Le dépôt d'InGaN en conditions riches azote sur des nanofi ls GaN pré-existants permet deconserver la structure colonnaire. La morphologie des nanofi ls s'est révélée dépendre fortementdu taux d'indium utilisé dans les fl ux. A faible taux nominal d'indium celui-ci se concentre dansle coeur du fi l, ce qui résulte en une structure coeur-coquille InGaN-GaN spontanée. Malgré letaux d'indium important dans le coeur, la relaxation des contraintes y est entièrement élastique.La luminescence est dominée par des eff ets de localisation de porteurs qui donnent lieu à unebonne tenue en température. Au contraire, à plus fort flux nominal d'indium il y a relaxationplastique des contraintes et aucune séparation de phase n'est observée.L'étude d'insertions InGaN permet de con firmer que, malgré le faible diamètre des nano fils, lacroissance est dominée par la nécessité de relaxation des contraintes, et la nucléation de l'InGaNse fait sous la forme d'un îlot facetté. Il en résulte une incorporation préférentielle de l'indiumau sommet de l'îlot, et donc un gradient radial de composition qui se développe en structurecoeur-coquille spontanée au cours de la croissance.Au contraire, la croissance en conditions riches métal entraîne une croissance latérale trèsimportante, nettement plus marquée dans le cas d'InGaN que de GaN : l'indium en excès a une ffet surfactant qui limite la croissance axiale et favorise la croissance latérale.

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Alghoraibi, Ibrahim. "Croissance et nanostructures inAs sur substrats InP pour les applications lasers à 1,55 µm en télécommunications optiques". Rennes, INSA, 2008. http://www.theses.fr/2008ISAR0031.

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Resumen

Les nanostructures telles que les boîtes quantiques ont suscité un grand intérêt ces dernières années. L’amélioration des performances des lasers à semi-conducteur motive ces études. Cette thèse porte sur la réalisation des nanostructures InAs sur substrat InP et leur intégration dans les lasers émettant vers 1,55 µm. Dans un premier temps la formation par épitaxie par jets moléculaires de nanostructures InAs sur substrats InP(100) est étudiée. La forme des nanostructures formées en fonction des conditions de croissance est analysée. Des lasers à fils quantiques ont ensuite été fabriqués en incorporant des fils quantiques dans la zone active des lasers. Les performances des composants en termes de courant de seuil sont comparables aux meilleurs résultats reportés dans la littérature. Dans une deuxième partie, des lasers à boîtes quantiques InAs/AlGaInAs ont été élaborés sur substrats InP(311)B. Cette orientation cristalline du substrat permet la formation de boîtes quantiques en grande densité. Un comportement spécifique du courant de seuil (régime de T0 négatif) a été observé. Les mesures complémentaires indiquent que ce comportement peut être interprété en considérant une répartition progressive des porteurs dans l’ensemble des boîtes quantiques avec la température
In recent years, large interest has been devoted to quantum dot and quantum wire lasers. The main motivation of these research works is the expected improvements of the 1,55 µm emitting laser performances. The work reported in this manuscript concerns InAs nanostructures grown on InP substrates by molecular beam epitaxy. Two types of lasers have been studied. They are based respectively on InAs/GaInAsP quantum dash formed on InP(100) and InAs/AlGaInAs quantum dots grown on InP(311)B substrates. After nanostructure formation studies and optimizations, quantum dashes based laser emitting at room temperature with threshold current density of 375 A/cm2 have been achieved on InP (100) substrates. On (311)B substrates, QD lasers working up to 212 K have fabricated. In this laser, a large decrease of the threshold current from 110 to 140 K is observed. Complementary experiments show that the negative T0 regime can be related to a delayed thermalisation of carriers within quantum dot ensemble

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Belhadj-Kaabi, Faten. "Développement et caractérisation de polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction de composés pharmaceutiques à l'état de traces dans les fluides biologiques : miniaturisation du format de synthèse et couplage en-ligne à la nano-chromatographie". Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066542.

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L’analyse et la quantification d’un ou plusieurs analytes à partir d’un échantillon complexe (fluides biologiques, effluents industriels, …) reste une problématique récurrente en chimie analytique. La présence de nombreux interférents dans ces matrices complexes ainsi que la recherche des composés en concentration inférieure aux seuils de sensibilité des détecteurs nécessitent le recours à un traitement de l’échantillon afin d’éliminer un maximum de composés interférents et de ne concentrer que les composés d’intérêt. L’extraction sur phase solide (Solid phase extraction, SPE) constitue aujourd’hui un outil puissant pour le développement de méthodes d’analyse de composés à l’état de traces. De nombreux supports ont été développés ces dernières années rendant ainsi possible l’extraction et la concentration de la plupart des analytes recherchés. Cependant, la majorité de ces supports mettent en jeu des interactions hydrophobes qui conduisent à la co-extraction de composés de polarité similaire à celle des analytes ciblés. Ce problème d’interférences concerne aussi bien le traitement des échantillons environnementaux que les échantillons biologiques ou alimentaires. Pour pallier ce manque de sélectivité, des supports sélectifs basés sur un mécanisme de reconnaissance moléculaire ont été développés : les immunoadsorbants et les polymères à empreintes moléculaires (Molecularly imprinted polymers, MIP). La synthèse des MIP consiste en la création d’images complémentaires en termes de structure et de fonctionnalités chimiques d’une molécule cible au sein d’un polymère synthétique. Leur omniprésence en tant que support SPE durant ces deux dernières décennies implique une activité de recherche intense et c’est dans ce contexte que s’inscrit cette thèse. Elle porte sur la synthèse et la caractérisation des polymères à empreintes moléculaires en vue de l’extraction sélective de composés pharmaceutiques du plasma. Les molécules étudiées, le palirodène, les endocannabinoïdes et l’alfuzosine. Compte de tenu de la demande importante de l’identification de composés pharmaceutiques à partir du plasma, cette matrice a été choisie pour la présente étude. Actuellement, on assiste à une miniaturisation de l’ensemble du système analytique intégrant les trois étapes de l’analyse : traitement de l’échantillon, séparation et détection. Cette évolution se justifie par les très faibles volumes d’échantillons disponibles, le coût de certains réactifs et par la nécessité croissante de réduire les temps d’analyse pour répondre rapidement à une urgence médicale ou pour augmenter le débit d’analyse. Le développement de microsystèmes analytiques intégrés (Micro total analytical system, µTAS) est en pleine émergence. Ainsi, l’intégration des MIP aux dispositifs miniaturisés s’avère intéressante. Les différentes approches permettant leur intégration sont étudiées de manière approfondie. En s’appuyant sur les travaux relatés dans la littérature, la synthèse des MIP a été miniaturisée au format capillaire, de dimensions similaires à celles des micro-canaux des µ-TAS. Ensuite, le support obtenu a été couplé avec la nano-LC pour l’extraction sélective d’un composé pharmaceutique du plasma

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Lordel, Sonia. "Synthèse et caractérisation de polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction sélective de résidus d'explosifs pour le développement de dispositifs de terrain". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00631350.

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Depuis une vingtaine d'années, la société a subi de nombreux actes terroristes mortels. Encore aujourd'hui, il est parfois difficile d'identifier avec précision la composition de l'engin explosif utilisé compte tenu de la complexité des échantillons générés (huile de moteur, sang, débris calcinés,...) et de la présence des résidus d'explosifs à de faibles concentrations. Une étape de purification de l'échantillon et de préconcentration de ces explosifs est donc nécessaire avant leur analyse chromatographique pour permettre une identification et une quantification aisée. L'extraction sur phase solide (SPE) est devenue la méthode de choix pour ce type de traitement de l'échantillon. Divers supports d'extraction sont disponibles mais ils peuvent entraîner des coextractions d'interférents gênant alors l'analyse. A cet effet, des supports polymériques, appelés MIP (molecularly imprinted polymers) et générant une rétention basée sur un mécanisme de reconnaissance moléculaire, ont été envisagés comme support d'extraction sélective des nitroaromatiques, explosifs les plus couramment utilisés. Dans un premier temps, des supports synthétisés en bloc par voie radicalaire ont été préparés. La présence unique des groupements nitro des composés ciblés n'ont pas permis le développement d'interactions polaires suffisamment fortes pour obtenir la création de cavités spécifiques lors de la synthèse. Seule l'exploitation d'interactions hydrophobes et/ou de type π-π avec le styrène comme monomère a permis de former des cavités sélectives vis-à-vis du 2,4-dinitrotoluène (2,4-DNT) et du 2,4,6-trinitrotoluène (2,4,6-TNT) pour entrevoir un faible degré de sélectivité lors de l'extraction. En conséquence, une toute autre approche de synthèse par voie sol-gel a été envisagée afin d'extraire sélectivement les nitroaromatiques des matrices complexes. La synthèse de ces supports de silice étant réalisée en milieu aqueux, la formation des cavités spécifiques a reposé sur la forte interaction entre la molécule empreinte (2,4-DNT) et le monomère (phényltriméthoxysilane) utilisé pour le développement d'interactions hydrophobes et de type π-π. Différents supports ont été synthétisés, notamment avec trois ratios molaires molécule empreinte/monomère/agent réticulant différents et caractérisés par l'établissement de profils d'élution et l'estimation de leur capacité. Au final, un support de silice imprimé a permis l'extraction simultanée et sélective, pour la première fois à notre connaissance, de quatre nitroaromatiques (2,4-DNT, 2,4,6-TNT, le 2,6-DNT et le tétryl) avec des rendements supérieurs à 88 ± 4 % (n = 3). Ces résultats ont été confirmés par l'extraction en milieu réel dans des matrices telles que l'huile de moteur et le sang et par comparaison avec un support conventionnel. Compte tenu du grand potentiel de ce type de support pour l'extraction sélective, il a ensuite été envisagé de miniaturiser l'ensemble des outils analytiques afin d'évoluer vers un dispositif de diagnostic de terrain. Pour cela, une extraction en ligne nécessitant une faible quantité de support a été mise en place démontrant ainsi la possibilité de miniaturiser l'étape d'extraction. Dans un second temps, une méthode de détection électrochimique du 2,4,6-TNT sur électrode imprimée a été développée avec succès. En associant en amont une purification de l'échantillon sur MIS, ce dispositif constitue un premier pas vers le diagnostic de terrain.

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Lordel, Sonia. "Synthèse et caractérisation de polymères à empreintes moléculaires pour l'extraction sélective de résidus d'explosifs pour le développement de dispositifs de terrain". Phd thesis, Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066344.

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L'identification des résidus d'explosifs prélevés après un attentat nécessite une étape d'extraction efficace avant l'analyse par chromatographie liquide compte-tenu de la complexité des échantillons et de leur faible concentration. A cet effet, des supports à empreintes moléculaires ont été envisagés pour la purification et la préconcentration. Deux voies de synthèse, la polymérisation radicalaire et la synthèse par voie sol-gel, ont alors été mises en œuvre avec différents réactifs de sorte à former des cavités au sein du support. La synthèse par voie sol-gel d'un support développant des interactions hydrophobes au sein des cavités formées a permis d'obtenir un support capable d'extraire sélectivement le 2,4-dinitrotoluène, utilisé comme molécule empreinte lors de la synthèse, le 2,4,6-trinitrotoluène, le 2,6-dinitrotoluène, le tétryl et la nitroglycérine. Des extractions en milieu complexe des explosifs ont permis de montrer la grande purification des échantillons par le support imprimé. Après, la caractérisation en différé du support optimisé, qui a permis notamment de déterminer la capacité très importante du support,celui-ci a été utilisé dans une précolonne connecté au système analytique afin de réduire la quantité de support utilisé et de développer une procédure totalement automatisable. Dans le but de développer par la suite un dispositif de diagnostic sur le terrain, la détection électrochimique sur puce des nitroaromatiques a été envisagée, sans séparation préalable, grâce à la purifiaction de l'échantillon par le support imprimé. Pour cela, la détection électrochimique du 2,4,6-trinitrotoluène a été réalisée avec succès

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Sala, Alexandre. "Synthèse et caractérisation de polymères à empreintes ionique du cuivre pour la conception d'électrodes modifiées". Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2022. http://www.theses.fr/2022TOUL0010.

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L’utilisation du cuivre en tant qu’agent biocide dans les revêtements anti-salissures sur les bateaux a provoqué son accumulation dans les eaux portuaires. Le but de ces travaux de thèse est de développer des capteurs électrochimiques permettant sa détection dans des échantillons marins. Pour cela des polymères à empreintes du cuivre(II) ont été élaborés et utilisés pour la modification d’électrodes.Dans un premier temps, des particules de polymères à empreintes ont été synthétisées à l’aide d’un agent réticulant (le diméthacrylate d’éthylène glycol ou le N,N’-méthylène-bis-acrylamide) et d’un monomère fonctionnel, la méthacrylamido-L-histidine (MAH) qui permet la formation d’un complexe avec le cuivre(II). La caractérisation physico-chimique a permis de confirmer la bonne intégration de la MAH et d’évaluer les propriétés morphologiques des polymères.Les propriétés de rétention du cuivre(II) ont ensuite été étudiées et les particules présentant les meilleures performances ont été utilisées pour la fabrication d’électrodes à pâte de carbone. Ces électrodes, avec une limite de détection de 5,9 x 10-2 μM (ou 3,75 μg/L), ont permis la détermination de cuivre(II) dans des échantillons marins.Enfin, de nouvelles voies de modifications de surface ont été explorées pour la formation de film polymère in situ. Ainsi, des iniferters ont été greffés sur des électrodes en or par formation de mono-couches auto-assemblées mais aussi par électropolymérisation d’un polymère avec des fonctions iniferters pendantes. Cette dernière voie a permis de photopolymériser un film de polymère à empreintes du cuivre(II) sur une électrode de carbone
The use of copper as a biocide in anti-fouling coatings on ships has led to its accumulation in harbour waters. The aim of this work is to develop electrochemical sensors for its detection in marine samples. For this purpose, copper(II)-imprinted polymers were prepared and used for the modification of electrodes.Firstly, imprinted polymer particles were synthesised using a cross-linking agent (ethylene glycol dimethacrylate or N,N'-methylene-bis-acrylamide) and a functional monomer, methacrylamido-L-histidine (MAH), which can form a complex with copper(II). The physico-chemical characterization of the polymer particles confirmed the integration of MAH and allowed to evaluate the morphological properties of the polymers.The copper(II) binding properties were then evaluated and the particles with the best performance were used to make carbon paste electrodes. These electrodes, with a detection limit of 5.9 x 10-2 μM (or 3.75 μg/L), allowed the determination of copper(II) in marine samples.Finally, new approaches for surface modification were explored for in situ polymer film formation. Thus, iniferters were grafted onto gold electrodes by the formation of self-assembled monolayers but also by electropolymerisation of a polymer with pendant iniferter functions. The latter route allowed the photopolymerisation of a copper(II)-imprinted polymer film on a carbon electrode

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Brissard, Muriel. "Synthèse énantiosélective de réseaux bimétalliques optiquement actifs : relation entre propriétés optiques et magnétisme". Paris 6, 2002. http://www.theses.fr/2002PA066055.

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Guirleo, Guillaume. "Etude des propriétés électriques et optiques d'hétérostructures Si/CaF2 déposées sur des substrats de Si(111)". Phd thesis, Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX22059.

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Wan, Shi-Wei. "Etude expérimentale des propriétés vibrationnelles du tétraiodozincate de tétraméthylammonium par spectroscopie Raman et mesures optiques". Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS048.

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L'étude des propriétés vibrationnelles par spectroscopie Raman et mesures optiques du tétraméthylammonium tétraiodozincate, composé isolant de la famille A2BX4 possédant généralement une phase incommensurable dans la séquence des phases a permis d'obtenir les résultats suivants : 1) caractérisation des modes observés en liaison avec la symétrie cristalline ; 2) absence des excitations spécifiques de la phase incommensurable dans la phase intermédiaire monoclinique ; 3) similarités de certains spectres Raman pour différentes géométries diffusées dans la phase intermédiaire ; ces similarités peuvent être interprétées par la rotation de l'ellipsoïde des indices mise en évidence avec les mesures optiques en fonction de la température. En comparant les propriétés avec les autres composés de type A2BX4, la discussion sur les résultats obtenus pour ce cristal montre qu'il a des caractéristiques originales.

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Bompart, Marc. "Molecularly imprinted polymers and nano-composites by free radical and controlled/living radical polymerization : applications in optical sensors". Compiègne, 2010. http://www.theses.fr/2010COMP1870.

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Resumen

Cette thèse est organisée en trois chapitres basés sur trois publications et deux manuscrits en cours de soumission. Les polymères à empreintes moléculaires (MIP) sont des récepteurs produits à façon qui sont obtenues par polymérisation en présence de molécules modèles. Le premier papier décrit l'utilisation de la spectroscopie Raman pour la détection et la quantification de molécules modèles au sein d'une particule unique de polymères a empreintes moléculaires de taille micrométrique. Les particules de polymères ont eté imprimées avec comme molécules modèles S-propranolol. Des particules de taille nanométrique et micrométrique ont été respectivement utilisées pour une analyse en masse et sur particule unique. La quantification de molécules cibles est possible sur particule unique et une limite de détection de 1µM a été obtenue sur l’analyse en masse. Le second papier décrit un capteur chimique de taille nanométrique composé d’une particule en core-shell composite. Cette particule comprend un cœur polymérique, une enveloppe inorganique composée de nanoparticules d’or pour l’exaltation du signal, recouvert d’une couche de polymères à empreintes moléculaires pour la reconnaissance. La méthode d’analyse utilisée est une exaltation su signal Raman appelé « surface enchanced Rama scattering ». Ces particules ont aussi été utilisées comme capteur avec la résonance plasmonique localisé comme méthode de transduction (papier n°3). Afin de résoudre certains problèmes associés aux polymères à empreintes moléculaires, tels que l’inhomogénéité en terme de morphologie et de distribution en site de reconnaissance, il a été suggéré d’utiliser des méthodes de polymérisations radicalaire contrôlées. Ces méthodes facilitent aussi leurs synthèses sous forme de nanomatériaux, nanocomposites et films minces. Le quatrième papier considère les récents avantages et inconvénients de ces nouvelles méthodes de polymérisation rapportés aux polymères à empreintes moléculaires. Le dernier papier décrit la première utilisation d’un récente méthode basée sur la polymérisation par transfert à l’iode (ITP), « reversible chain transfer catalyzed polymerization » (RTCP) adapté aux polymères à empreintes moléculaires. Nous décrivons un exemple de synthèse de MIP spécifiques pour la molécule propanolol par RTCP, produisant des polymères sous forme de « bulk » ou particules ayant la même capacité de reconnaissance que ceux synthétisés par polymérisation radicalaire (FRP). La RMN à l’état solide a révélée que la conversion en double liaison intramoléculaire était plus élevée dans le cas de polymères synthétisés par RTCP que par FRP, en particulier à haute concentration en amorceur
This thesis is organized in three chapters and is based on three published papers, and two manuscripts about to be submitted. Molecularly imprinted polymers (MIPs) are tailor-made synthetic receptors that are obtained by polymerization in the presence of a molecular template. The first paper describes the use of Raman spectroscopy to detect and quantify the presence of the imprinting template in single molecularly imprinted polymer microspheres. The polymers were imprinted with the Beta-blocking drugs propranolol and atenolol, and precipitation polymerization was used to obtain spherical particles. The nanoparticles were used for bulk detection whereas with micrometer-sized particles, quantitative measurements on single particles were possible. Relatively low detection limits down to 1µM have been reached for the detection of S-propranolol through bulk measurements on MIP nanoparticles. The second paper describes chemical nanosensors with a submicron core-shell composite design, based on a polymer core, a molecularly imprinted polymer (MIP) shell for selective analyte recognition, and an interlayer of gold nanoparticles for signal amplification. SERS measurements on single nanosensors yielded a detection limit of 10-7 M for the Beta-blocker propranolol, several orders of magnitude lower than on plain MIP spheres. These particles were also used as sensor materials with localized surface plasmon resonance measurements as the transduction method (Paper III), for the determination of the Beta-blocking drug propranolol. The sensors were used in suspension and were measured using a standard UV-Vis spectrophotometer. In order to solve general problems associated with MIPs, in particular their heterogeneity in terms of inner morphology and distribution of binding site affinities, it has been suggested to use modern methods of controlled/living radical polymerization for their synthesis. This also facilitates their generation in the form of nanomaterials, nanocomposites, and thin films, a strong recent trend in the field. The fourth paper reviews recent advances in the molecular imprinting area, with special emphasis on the use of controlled polymerization methods, their benefits, and current limitations. In the last paper, we have for the first time used a recently developed CRP method based on iodide mediated polymerization, reversible chain transfer catalyzed polymerization (RTCP), for the synthesis of MIPs. We show on the example of MIPs specific for the Beta-blocking drug propranolol that RTCP is compatible with MIP synthesis, both for the synthesis of bulk polymers and nanospheres, and that it yields polymers with the same binding capacity as the standard FRP method used for comparison. Solid-state NMR measurements revealed that the conversion of pendant vinyl groups was higher with RTCP than with polymers synthesized by FRP, in particular at higher initiator concentrations

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Meisterhans, Guillaume. "Dynamique de la structure génétique des communautés procaryotes en zone benthique côtière : caractérisation de la microflore des sédiments et des bivalves fouisseurs par empreintes moléculaires". Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14494/document.

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Les structures des communautés procaryotes (diversité β) ont été caractérisées au sein de deux compartiments du benthos en milieu littoral: les sédiments et les bivalves fouisseurs.Dans les sédiments de surface, les communautés bactériennes et archéennes ont été ciblées par ARISA (Automated Ribosomal Intergenic Spacer Analysis) et T-RFLP (Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism) sur le gène codant pour l’ARN 16S respectivement. Sur 29 sites des zones intertidale et subtidale du Bassin d’Arcachon, les communautés procaryotes présentaient des patrons de distribution spatiale corrélés à ceux de la macrofaune benthique mais représentaient une faible diversité cumulée par habitat. L’extension à des écosystèmes proches (Vasière Ouest Gironde, Estuaire de la Gironde) a mis en évidence une forte proportion d’OTU (Operational Taxonomic Unit) rares et une diminution de la similarité entre les communautés avec l’éloignement géographique des écosystèmes. Chez les bivalves, les communautés bactériennes ont été caractérisées successivement à l’échelle de l’individu, de l’organe isolé et de l’espèce. Le suivi d’une cohorte de coques n’a pas montré d’influence de la présence du parasite Bucephalus minimus sur la structure de ces communautés à l’échelle de l’individu. En revanche, prises à l’échelle de l’organe en comparant la coque à la palourde, les communautés bactériennes associées aux bivalves se sont différenciées en fonction des organes (e.g branchies, tube digestif, reste des tissus), de l’habitat et/ou de l’espèce
The structures of prokaryotic communities (β diversity) were characterized in sediments and burrowing bivalves.In the sediments, the bacterial and archaeal communities were analyzed by ARISA (Automated Ribosomal Intergenic Spacer Analysis) and 16S RNA gene T-RFLP (Terminal-Restriction Fragment Length Polymorphism) respectively. In 29 subtidal and intertidal sites of the Arcachon Bay, the spatial patterns of prokaryotic and benthic macrofaunal communities were correlated whereas prokaryotic community species exhibited a low cumulated diversity per habitat. Extending to neighboring ecosystems (West-Gironde mud patch, Gironde estuary) revealed the occurrence of a high proportion of rare OTU (Operational Taxonomic Unit) and a decrease of community similarities with geographic distance among ecosystems.For the bivalves, the whole individual, the organ-scale and the species-scale were successively considered. A cockle cohort monitoring indicated no influence of the parasite Bucephalus minimus occurrence on bacterial community structure at the individual-scale. Comparing cockle and clam at the organ level demonstrated that bivalve associated bacterial communities could differ among organs (e.g. gills, digestive gut, others tissues), among habitats and/or between species

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Bakas, Idriss. "Modélisation moléculaire et synthèse de polymères à empreintes moléculaires pour l’extraction sélective sur phase solide d’insecticides organophosphorés à partir d’échantillons naturels : application à l’huile d’olive". Perpignan, 2012. http://www.theses.fr/2012PERP1169.

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L’analyse des insecticides organophosphorés à l’état de traces dans des échantillons complexes tels que les matrices environnementales ou les denrées alimentaires nécessite une étape de purification avant l’analyse afin de limiter la présence d’effets de matrice. L’extraction sur phase solide (SPE) est devenue la méthode de choix pour ce type de traitement de l’échantillon. Divers supports d’extraction sont disponibles mais ils peuvent entraîner des coextractions d’interférents gênant l’analyse. Afin de pallier ce manque de sélectivité, des supports sélectifs fondés sur des mécanismes de reconnaissance moléculaire ont été développés. Les polymères à empreintes moléculaires appelés MIPs (molecularly imprinted polymers) qui possèdent des cavités spécifiques complémentaires d’une molécule empreinte, ont été envisagés comme support d’extraction sélective des insecticides organophosphorés (OPs) les plus couramment utilisés. Dans un premier temps, une modélisation moléculaire en utilisant un logiciel SYBYL 7. 0 (Tripos Inc. , St Louis, MO, USA) pour sélectionner des monomères fonctionnels présentant une bonne affinité pour les OPs, en particulier le méthidathion, le malathion, le diméthoate et le fenthion, a été réalisée. Les monomères sélectionnés ont été utilisés pour synthétiser les polymères (MIPs) par voie radicalaire. Les MIPs synthétisés sont caractérisés par les isothermes de Langmuir-Freundlich et par l’analyse microscopique (MEB). L’étude de l’effet de plusieurs paramètres sur la rétention des insecticides par les MIPs sous forme de supports SPE a montré que la polarité élevée des solutions de percolation diminue cette rétention : cette étude a donné l’hexane comme solvant de percolation préféré, grâce à sa polarité faible et à sa miscibilité avec l’huile d’olive. Une étape de lavage qui permet de minimiser des interactions non spécifiques a été optimisée pour chaque insecticide. Cette méthode d’extraction a été appliquée à des matrices aqueuses et des rendements d’extraction élevés ont été atteints grâce à une étude de l’influence du pH et de la force ionique. Finalement le protocole optimisé est utilisé pour l’extraction des insecticides à partir d’huile d’olive et des résultats très intéressants ont été obtenus avec des limites de détection inférieures aux limites autorisées. Un système de dosage simple et rapide des métabolites des insecticides utilisés, basé sur la combinaison de l’extraction par des cartouches de MIPs et une détection par biocapteur ampérométrique a été également utilisé
The analysis of organophosphate insecticides residues in complex samples such as the environmental matrices or the foodstuffs is remaining hard considering the presence of matrices effect. For this, a sample clean-up is required to clean the sample and preconcentrate the insecticides before chromatography analysis, in order to identify and quantify them easily. Solid phase extraction has become the method of choice for the treatment of such complex samples. Various extracting sorbents are available but coextraction of interfering compounds can be observed. Thus, polymeric sorbents called MIPs (molecularly imprinted polymers) developing a binding based on a molecular recognition mechanism have been suggested as sorbent for the selective extraction of the organophosphate insecticides which are some of the most commonly used pesticides. Firstly, a molecular modelling by using a SYBYL 7. 0 software (Tripos Inc. , st. Louis, MB, the USA) to select functional monomers presenting a good affinity for the organophosphate insecticides, particularly methidathion, malathion, dimethoate and fenthion was realized. The selected monomers were used for synthesized polymers (MIPs) by radicalaire way. Then synthesized MIPs were characterized using the Langmuir-Freundlich isotherms and the microscopic analysis (MEB). The effect of several parameters on the binding of insecticides using MIPs as sorbent in slide phase extraction (SPE) was studied; it shows that the high polarity of the percolation solutions decreases this binding. Therefore, the hexane seems to be the best solvent of percolation, due to its low polarity and to its miscibility with olive oil. The washing step which allows minimizing non specific interactions was optimized for each insecticide. This extraction method was applied to aqueous matrices and high extraction yields were obtained after studying of the effect of pH and the ionic strength. Finally the optimized protocol was used for the selective extraction of insecticides from olive oil: very interesting results were obtained with limits of detection lower than the authorized limits. A simple and fast system for analysis of the metabolites insecticides, based on the association of the extraction using MIPs cartridges and detection by amperometric biosensor was also used

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Gobil, Yveline. "Epitaxie par jets moléculaires de CdTe sur GaAs : de la première monocouche aux propriétés structurales et optiques des matériaux". Grenoble 1, 1990. http://www.theses.fr/1990GRE10003.

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Cette etude concerne l'elaboration par epitaxie par jets moleculaires de couches minces de cdte(001) et cdte(111) sur substrats gaas orientes (001). La croissance debute par une phase d'adsorption de tellure qui determine l'orientation de la croissance (001) ou (111) de cdte. Differentes surfaces precurseurs ont ete mises en evidence par diffraction d'electrons en incidence rasante et par spectroscopie de photoelectrons. Leurs roles respectifs sur l'orientation ulterieure de la couche ont ete definis. L'etablissement d'un diagramme de phase de ces surfaces a permis d'aborder de facon efficace les problemes de la croissance de cdte sur gaas. La croissance (001) de cdte directement sur gaas s'avere delicate. Un depot prealable d'une couche tampon de znte permet d'obtenir des couches de cdte(001) de bonne qualite cristalline. Des contraintes d'origine thermique subsistent, meme pour des epaisseurs de plusieurs microns. La croissance (111) de cdte a ete mise au point, dans un premier temps, sur des substrats de gaas nominaux. Les qualites cristallines et optiques des couches sont limitees par la presence de nombreuses macles et de contraintes residuelles. L'utilisation de substrats de gaas desorientes suivant la direction des liaisons pendantes gallium, permet de s'affranchir des macles. On observe une meilleure relaxation des contraintes d'origine thermique. Les couches de cdte(111) ainsi elaborees presentent une excellente qualite cristalline et leurs proprietes optiques sont voisines de celles des couches de cdte(001)

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Udomsap, Dutduan. "Développement de polymères à empreintes moléculaires électrochimiques pour la surveillance en micropolluants organiques des eaux dans les ouvrages du Canal de Provence". Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUL0009.

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La technique de l’impression moléculaire permettant d'obtenir des polymères hautement sélectifs est utiliséedans de nombreuses applications. Dans le cadre de cette thèse, cette technique est employée pour préparer despolymères spécifiques du benzo(a)pyrène (BaP) en vue d’une application capteur. L’introduction d’une sonderédox au sein même du réseau de polymère offre la possibilité d’une détection directe de la cible, par unetechnique électrochimique. Dans le domaine des MIPs, ce travail est le premier à décrire l’utilisation d’unmonomère participant à la formation du réseau tridimensionnel tout en apportant une propriété rédox. Lespolymères synthétisés par polymérisation par précipitation ont été caractérisés en termes de composition, destabilité thermique et de propriétés texturales. Les propriétés de rétention ont été évaluées en mode batch parHPLC-UV en présence de BaP et d'interférents de type hydrocarbures aromatiques polycycliques. Ces MIPsprésentent de bonnes propriétés d’adsorption vis-à-vis du BaP avec des facteurs d’empreinte supérieurs à 1montrant l’efficacité de l’impression. Ces propriétés sont conservées en présence d’une matière organique (seld’acide humique), mais également après plusieurs cycles d’utilisation. Les analyses électrochimiques ontdémontré que les propriétés électrochimiques de ces MIPs diffèrent selon la présence ou pas de la cible avecune limite de détection de 0,09 μM en BaP, ouvrant la porte à la réalisation de capteurs
Molecularly Imprinted Polymers show highly selective affinity towards the target molecule and are used inmany applications. In this context, the technology is used for preparing selective polymers for benzo(a)pyrene(BaP) with the aim of sensor fabrication. The addition of a redox tracer inside the polymer allows thepossibility of direct target detection by an electrochemical technique. In the MIP field, this work is the firstreporting the use of a functional monomer that not only participates in the creation of the polymer network butalso provides a redox property. The polymers synthesized using precipitation polymerization technique werecharacterized in terms of composition, thermal stability and textural properties. The adsorption properties wereevaluated in batch mode by HPLC-UV in the presence of BaP and interfering polycyclic aromatichydrocarbons. These MIPs show good adsorption behavior towards BaP with imprinting factors superior to 1showing the efficiency of the molecular imprinting. These properties were also preserved even in presence ofan organic matter (humic acid salt), and also after several uses. Finally, electrochemical analysis showed thatthese MIPs had a different electrochemical behavior depending on the presence or the absence of the targetwith a detection limit of 0.09 μM for BaP. The use of such electrochemical MIPs can thus be interestinglyconsidered in sensor devices

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Lepinay, Sandrine. "Développement de couches polymères nanométriques pour l'immobilisation de récepteurs naturels et le design de récepteurs synthétiques sur des transducteurs optiques". Thesis, Paris Est, 2011. http://www.theses.fr/2011PEST1099.

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Afin de répondre à une demande toujours croissante en capteurs, des systèmes de mesures optiques permettant la détection de récepteurs naturels ou synthétiques sur des substrats inorganiques ont été élaborés. Par résonance des plasmons de surface (RPS), nous avons montré que des films minces à base de copolymères de N-(acryloxysuccinimide) et de dérivés acrylates de poly (éthylène glycol) ou qu'un film mince de polyglycidol présentaient une résistance accrue à l'adsorption non-spécifique des protéines et qu'ils permettaient un greffage covalent de biomolécules par l'intermédiaire de leurs groupements réactifs respectifs. Un nouveau capteur basé sur la technologie des réseaux de Bragg en angle gravés sur une fibre optique a ensuite été développé et caractérisé grâce à l'emploi de films multicouches présentant des propriétés sélectives et réversibles de reconnaissance par formation de complexes d'inclusion entre des polymères de cyclodextrine et des dérivés de l'adamantane. A partir de cette fibre optique, il a aussi été possible de suivre en temps réel les transition de conformation interfaciale de chaînes de poly (acide acrylique) immobilisée de façon covalente au support en fonction du pH. Pour les deux approches, multicouche et covalente, des biocapteurs pour la détection de l'albumine de sérum bovin (BSA) ont été réalisés. De plus, les propriétés d'inclusion des cyclodextrines ont aussi été mises à profit pour complexer des petites molécules hydrophobes telles que le toluène pour élaborer un capteur chimique. Enfin, afin d'éviter l'utilisation d'un matériel biologique, des polymères à empreinte moléculaire (MIP) ont aussi été développés. La sélectivité, la spécificité et la sensibilité des films minces envers la molécule cible d'acide gallique, ont été évaluées par voltammétrie cyclique. Les résultats obtenus permettent d'affirmer que ces polymères se comportent comme de véritables récepteurs artificiels
To answer to an always increasing request in sensors, optical measurement systems allowing the detection of natural or synthetic receptors on inorganic substrates were elaborated. By Plasmon Surface Resonance (SPR), we showed that thin films constituted with copolymers of N-(acryloxysuccinimide) and poly (ethylene glycol) acrylates derivatives or that a thin film of polyglycidol presented a strong resistance in non-specific protein adsorption and that they allowed a covalent grafting of biomolecules through their respective reagent groupings. A new sensor, a tilted fiber Bragg gratings was then developed and characterized by using multilayers films presenting selective and reversible properties of recognition by forming inclusion complexes between polymers of cyclodextrine and adamantine derivatives. From this optical fiber, it was also possible to follow in real time interfacial conformation transition, according to the pH, of poly(acrylic acid) chains immobilized covalently on the substrate. For both approaches, biosensors for the detection of bovin serum albumin (BSA) were realized. Furthermore, the inclusion properties of cyclodextrine compounds allowed also the complexation of small hydrophobic molecules such as toluene, which forming chemical sensors. Finally, to avoid the use of a biological material, molecular imprinted polymers (MIP) were also developed. Their selectivity, specificity and sensibility toward gallic acid, the target molecule, were estimated by cyclic voltammetry. The results confirm that these polymers can be considered as artificial receptors

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Udomsap, Dutduan. "Développement de polymères à empreintes moléculaires électrochimiques pour la surveillance en micropolluants organiques des eaux dans les ouvrages du Canal de Provence". Thesis, Toulon, 2014. http://www.theses.fr/2014TOUL0009/document.

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La technique de l’impression moléculaire permettant d'obtenir des polymères hautement sélectifs est utiliséedans de nombreuses applications. Dans le cadre de cette thèse, cette technique est employée pour préparer despolymères spécifiques du benzo(a)pyrène (BaP) en vue d’une application capteur. L’introduction d’une sonderédox au sein même du réseau de polymère offre la possibilité d’une détection directe de la cible, par unetechnique électrochimique. Dans le domaine des MIPs, ce travail est le premier à décrire l’utilisation d’unmonomère participant à la formation du réseau tridimensionnel tout en apportant une propriété rédox. Lespolymères synthétisés par polymérisation par précipitation ont été caractérisés en termes de composition, destabilité thermique et de propriétés texturales. Les propriétés de rétention ont été évaluées en mode batch parHPLC-UV en présence de BaP et d'interférents de type hydrocarbures aromatiques polycycliques. Ces MIPsprésentent de bonnes propriétés d’adsorption vis-à-vis du BaP avec des facteurs d’empreinte supérieurs à 1montrant l’efficacité de l’impression. Ces propriétés sont conservées en présence d’une matière organique (seld’acide humique), mais également après plusieurs cycles d’utilisation. Les analyses électrochimiques ontdémontré que les propriétés électrochimiques de ces MIPs diffèrent selon la présence ou pas de la cible avecune limite de détection de 0,09 μM en BaP, ouvrant la porte à la réalisation de capteurs
Molecularly Imprinted Polymers show highly selective affinity towards the target molecule and are used inmany applications. In this context, the technology is used for preparing selective polymers for benzo(a)pyrene(BaP) with the aim of sensor fabrication. The addition of a redox tracer inside the polymer allows thepossibility of direct target detection by an electrochemical technique. In the MIP field, this work is the firstreporting the use of a functional monomer that not only participates in the creation of the polymer network butalso provides a redox property. The polymers synthesized using precipitation polymerization technique werecharacterized in terms of composition, thermal stability and textural properties. The adsorption properties wereevaluated in batch mode by HPLC-UV in the presence of BaP and interfering polycyclic aromatichydrocarbons. These MIPs show good adsorption behavior towards BaP with imprinting factors superior to 1showing the efficiency of the molecular imprinting. These properties were also preserved even in presence ofan organic matter (humic acid salt), and also after several uses. Finally, electrochemical analysis showed thatthese MIPs had a different electrochemical behavior depending on the presence or the absence of the targetwith a detection limit of 0.09 μM for BaP. The use of such electrochemical MIPs can thus be interestinglyconsidered in sensor devices

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Claude, Bérengère. "Intérêt des polymères à empreintes moléculaires pour la préparation d'échantillons par extraction solide-liquide. Applications aux triterpènes dans les plantes et aux dopants dans les urines". Phd thesis, Université d'Orléans, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00148669.

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Ce mémoire reporte les études menées sur des polymères à empreintes moléculaires (MIP) en extraction solide-liquide (SPE). L'influence de différents facteurs (nature des interactions polymère-analyte, composition de la matrice de l'échantillon, polarité des solvants d'extraction) sur la sélectivité et la capacité des MIPs est étudiée.
La première application révèle l'influence des liaisons hydrogène lors de l'extraction d'un échantillon organique sur un MIP préparé à partir d'acide méthacrylique (MAA). Des expériences de réactivité croisée réalisées sur des molécules analogues à la molécule empreinte (triterpène) montrent l'impact de la nature et de la position des groupes fonctionnels sur la spécificité de reconnaissance des analytes par le MIP. La capacité d'une cartouche SPE est évaluée à partir d'une solution standard puis d'un extrait végétal avec des solvants de lavage adaptés à la matrice.
Les interactions polymère-analyte sont ensuite étudiées dans une matrice aqueuse saline. Deux MIPs respectivement préparés à partir de MAA et de MAA-styrène, avec le clomiphène comme molécule empreinte, sont caractérisés par les isothermes de Freundlich puis appliqués à la préconcentration du tamoxifène, molécule hydrophobe et basique contenue dans des urines hydrolysées et dopées. Les liaisons hydrogène, ioniques et hydrophobes intervenant dans la rétention des analytes sont étudiées par des équilibres d'adsorption et par SPE. La percolation de l'urine sur un support hydrophobe en préalable de la SPE-MIP, ou directement sur un MIP à caractère hydrophobe renforcé (MAA-styrène) entraîne une augmentation des rendements d'extraction avec un nombre d'étapes de lavage réduit.

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Lionti, Frédéric. "Etude d'agrégats magnétiques moléculaires à haut spin : Mn12-Ac et Fe17Fe19". Université Joseph Fourier (Grenoble), 1998. http://www.theses.fr/1998GRE10176.

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La recherche sur les effets quantiques a l'echelle mesoscopique a connu recemment un regain d'interet avec l'etude de nouveaux systemes d'agregats magnetiques moleculaires a haut spin. L'objectif de ce travail est d'etudier les proprietes magnetiques macroscopiques de ces composes (sous forme de monocristaux), a travers deux systemes particuliers : mn 1 2-ac et fe 1 7fe 1 9. Dans le cas de mn 1 2-ac, le magnetisme est porte par des agregats composes de douze ions manganese couples par superechange. Un cristal de ce compose est constitue d'une assemblee d'agregats identiques, de taille nanometrique et en faible interaction. Chaque agregat porte un spin s = 10 a basse temperature, ainsi qu'une forte anisotropie uniaxiale. Les mesures d'hysteresis et de relaxation sont une signature macroscopique de la nature quantique du magnetisme de ces agregats. Au dela de la mise en evidence de l'effet tunnel a l'echelle du nanometre, l'etude des proprietes magnetiques de ce compose montre que cet effet existe jusqu'a des temperatures elevees (t 10k). A ces temperatures, l'effet tunnel se manifeste par une acceleration de la dynamique des spins a la resonance. Dans le cas de fe 1 7fe 1 9, nous approchons la limite des systemes organometalliques superparamagnetiques. Il s'agit du plus gros complexe a base d'ions fer synthetise jusqu'a present. Un cristal de ce compose est constitue d'une assemblee d'agregats identiques de deux types : l'un a dix-sept ions fer (fe 1 7), et l'autre a dix-neuf ions fer (fe 1 9). Outre la valeur elevee du moment magnetique porte par chaque entite dans le cristal (35 b pour fe 1 9 et 25 b pour fe 1 7), on voit apparaitre des chemins de superechange dans la structure, entre ions fer appartenant a des agregats differents. L'etude des phenomenes de relaxation magnetique a tres basse temperature dans ce complexe nous amene a considerer l'eventualite d'un effet tunnel dans la relaxation de l'aimantation du compose ferrimagnetique fe 1 7fe 1 9, ou les deux agregats sont couples.

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Lamouchi, Meriam. "Matériaux moléculaires à propriétés optique et magnétique à base de complexes métalliques polynucléaires : Thiacalixarènes/métaux de transition". Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00976987.

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La conception et la réalisation d'architectures moléculaires de type [Mx(μ-L)yL'z]n, où μ-L est un ligand pontant, L' un ligand terminal, n la charge et M un ion métallique de transition, sont attrayantes de part leurs richesses dans le domaine de la chimie de coordination mais aussi pour leurs applications potentielles dans des domaines tels que le magnétisme, l'optique ou encore la catalyse. Le ligand terminal qui a été choisi pour ce travail est un macrocycle, appelé p-tert-butylsulfonylcalix[4]arène, formé d'unités phénoliques reliées entre elles par des groupements sulfonyle. Dans un premier temps, une famille de complexes tétranucléaires de Mn2+ a été obtenue et caractérisée. Ces agrégats ont présenté des propriétés optiques de luminescence originales, à l'état solide et en solution. La photo-réaction, en solution de ces clusters, a permis de mettre en évidence le premier complexe stable mononucléaire de Mn3+/p-tert-butylsulfonylcalix[4]arène. La photo-réactivité de ces complexes, a révélé pour la première fois, la dynamique moléculaire que ce ligand pouvait avoir sous une excitation lumineuse. Puis, les réactions faites avec l'ion Mn2+ ont été transposées sur l'ion Co2+. La réactivité différente de cet ion, a permis d'isoler différents agrégats de structures moléculaires originales. Certains ont présenté des propriétés de " single ion magnet " (SIM). Enfin, des études sur la modification du p-tert-buytlthiacalix[4]arène ont débouché sur la mise au point de la première méthode générale de mono-O-alkylation de ce type de macrocycle.

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Robin, Ivan-Christophe. "Croissance et contrôle de l'émission spontanée de boîtes quantiques semiconductrices CdSe/ZnSe placées en microcavités optiques". Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011126.

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Dans ce travail, des boîtes quantiques CdSe/ZnSe sont élaborées par épitaxie par jets moléculaires et sont placées dans des microcavités piliers pour contrôler leur émission spontanée. Pour un mode de cavité optique, le confinement du photon dans un volume de l'ordre du cube de la longueur d'onde peut conduire à un raccourcissement marqué de la durée de vie pour un émetteur résonant avec ce mode : c'est l'effet Purcell.
Nous présentons une nouvelle méthode d'élaboration de boîtes quantiques CdSe/ZnSe de manière auto-organisée. Des caractérisations structurales par microscopie à force atomique, microscopie électronique à transmission et diffraction de rayons X haute résolution sont présentées. Des études spectroscopiques sur des ensembles de boîtes et des boîtes uniques nous permettent d'étudier la tenue du confinement des porteurs dans nos boîtes quantiques avec la température. Enfin, ces boîtes quantiques sont placées en microcavités piliers pour contrôler leur émission spontanée. Pour la réalisation des microcavités, des couches d'oxydes sont utilisées pour l'élaboration de miroirs de Bragg et la couche active utilise des boîtes quantiques CdSe/ZnSe. Des expériences de photoluminescence résolue en temps sur une série de boîtes quantiques montrent l'obtention de l'effet Purcell dans nos structures. Un raccourcissement de temps de vie d'un facteur trois est observé pour des boîtes quantiques en résonance avec des modes de cavité excités.

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Marc, Jean-Louis. "Elaboration et caractérisation optique de nano-cristallites semi-conductrices CdX (X = S, Se, Te) dispersées dans un verre borosilicate de sodium préparé par le procédé sol-gel". Montpellier 2, 1994. http://www.theses.fr/1994MON20257.

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Resumen

Ce travail concerne la synthese par le procede sol-gel de verres dopes par des nano-cristallites de semiconducteurs ii-vi et leur caracterisation. La matrice vitreuse choisie est un borosilicate de sodium de composition 1 na2o. 1sio2. 1b2o3 prepare a partir d'un hydrogel a l'aide de precurseurs inorganiques h#3bo#3 et na#2sio#3,9h#2o. L'elaboration du semiconducteur est basee sur la complexation du cadmium par une molecule chalcogenee au niveau de la solution aqueuse precedant la formation de l'hydrogel. Les precurseurs du cadmium et des chalcogenes sont respectivement cdso#4 ou cdco#3 pour le cadmium et nh#4scn, h#2seo#3 et h#6teo#6 pour le soufre, le selenium et le tellure. La formation du semiconducteur cdx intervient in-situ lors de la degradation thermique du gel et conjointement a sa densification. Le semiconducteur se trouve ainsi protege de l'oxydation. La transition gel-verre intervenant rapidement permet d'empecher la coalescence et la degradation des cristallites semiconductrices formees en son sein. Les plus petites cristallites sont obtenues en diminuant la concentration en cadmium. Les tailles ainsi que les repartitions en taille sont estimees a partir du spectre d'absorption optique a l'aide d'un modele theorique. Un effet de confinement quantique marque est ainsi obtenu pour des tailles de cristallites proches de 3nm. La qualite des cristallites et la repartition en taille sont ensuite ameliorees par recuit a une temperature superieure au tg. Une etude systematique du recuit a 540c, temperature optimum, a permis de mettre en evidence plusieurs processus de modification des cristallites

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Lamère, Jean-François. "Commutation de la réponse ONL quadratique dans les matériaux moléculaires". Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00136412.

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Resumen

Parmi les propriétés optiques non linéaires (ONL), le doublement de fréquence fait partie des plus étudiées. L'introduction de la commutation moléculaire pourrait élargir le domaine d'application des matériaux ONL.
Notre travail de thèse a consisté à trouver de nouvelles possibilités de commutation ONL à l'aide de calculs DFT et ZINDO.
Les commutations par processus chimique ont été étudiées dans le cas de la protonation de complexes de nickel, qui induit la rotation de l'hyperpolarisabilité et de l'oxydation partielle de tétrathiafulvalènes fonctionnalisés.
Les commutations par processus physique ont été envisagées dans le cas de la transition de spin de complexes de fer(III), de l'effet de la température sur l'équilibre acide-base de dérivés stilbènes et enfin d'un changement conformationnel d'un complexe de chrome et d'un composé diorganoboré.

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Pierret, A. "Propriétés structurales et optiques de nanostructures III-N semiconductrices à grand gap : nanofils d'AlxGa1-xN synthétisés par épitaxie par jets moléculaires et nanostructures de nitrure de bore". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01020119.

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Resumen

Ce travail de thèse s'intéresse aux propriétés structurales et optiques de semiconducteurs à grand gap de nitrure d'éléments III (AlxGa1-xN et h-BN), émettant dans l'ultraviolet (4-6 eV). Les propriétés des nano-objets étant modifiées par la réduction de dimensionnalité, un point central de ce travail a consisté à étudier des nanostructures de ces matériaux (nanofils d'AlN et d'AlxGa1-xN, nanotubes et nanofeuillets de BN). Un soin particulier a aussi été apporté à la corrélation à l'échelle nanométrique, entre la structure et la luminescence. Dans un premier temps, les nanofils d'AlxGa1-xN ont été synthétisés par épitaxie par jets moléculaires, sur des nanofils de GaN afin de promouvoir la croissance de nanostructures 1D non coalescées. Nous montrons que le gallium s'incorpore difficilement, aboutissant à des nanofils d'un alliage fortement inhomogène à plusieurs échelles (de l'unité à la centaine de nanomètre). Ces inhomogénéités influencent grandement les propriétés optiques, dominées par des états localisés. L'ensemble des résultats nous a permis de proposer un mécanisme de croissance de ces nanofils. Dans un deuxième temps, les propriétés des nanostructures de BN ont été comparées à celles du matériau massif (le BN hexagonal). Nous montrons que jusqu'à 6 couches les nanofeuillets présentent une luminescence similaire au h-BN. Cela indique une faible influence de la réduction de dimensionnalité dans le h-BN, contrairement aux nanostructures de GaN ou d'AlN. Enfin, nous montrons que les principaux nanotubes étudiés dans ce travail, multiparois, présentent une structure complexe, micro-facettée, et que les défauts sont probablement responsables de la luminescence observée.

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Pierret, Aurélie. "Propriétés structurales et optiques de nanostructures III-N semiconductrices à grand gap : nanofils d’AlxGa1−xN synthétisés par épitaxie par jets moléculaires et nanostructures de nitrure de bore". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066549.

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Resumen

Ce travail de thèse s'intéresse aux propriétés structurales et optiques de semiconducteurs à grand gap de nitrure d'éléments III (AlxGa1-xN et h-BN), émettant dans l'ultraviolet (4-6 eV). Les propriétés des nano-objets étant modifiées par la réduction de dimensionnalité, un point central de ce travail a consisté à étudier des nanostructures de ces matériaux (nanofils d'AlN et d'AlxGa1-xN, nanotubes et nanofeuillets de BN). Un soin particulier a aussi été apporté à la corrélation à l'échelle nanométrique, entre la structure et la luminescence. Dans un premier temps, les nanofils d'AlxGa1-xN ont été synthétisés par épitaxie par jets moléculaires, sur des nanofils de GaN afin de promouvoir la croissance de nanostructures 1D non coalescées. Nous montrons que le gallium s'incorpore difficilement, aboutissant à des nanofils d'un alliage fortement inhomogène à plusieurs échelles (du nanomètre à la centaine de nanomètres). Ces inhomogénéités influencent grandement les propriétés optiques, dominées par des états localisés. L'ensemble des résultats nous a permis de proposer un mécanisme de croissance de ces nanofils. Dans un deuxième temps, les propriétés des nanostructures de BN ont été comparées à celles du matériau massif (le BN hexagonal). Nous montrons que jusqu’à 6 couches les nanofeuillets présentent une luminescence similaire au h-BN. Cela indique une faible influence de la réduction de dimensionnalité dans le h-BN, contrairement aux nanofils des autres nitrures. Enfin, nous montrons que les principaux nanotubes étudiés dans ce travail, multiparois, présentent une structure complexe, microfacettée, et que les défauts sont probablement responsables de la luminescence observée
This work focuses on structural and optical properties of III-nitrides wide-band gap semiconductors (AlxGa1-xN and h-BN), emitting in the ultraviolet range (4-6 eV). Nano-objects properties being modified by dimensional reduction, this work was mostly focused on the study of nanostructures of these materials (AlN and AlxGa1-xN nanowires, BN nanotubes and nanosheets). Careful search for correlation between their structure and luminescence has also been carried out. Concerning AlxGa1-xN materials, nanowires have been grown by plasma-assisted molecular beam epitaxy. The use of GaN nanowires bases has allowed us to promote the growth of non-coalesced 1D AlxGa1-xN nanostructures. We have shown that the incorporation of gallium is very temperature-dependent, giving rise to nanowires made of a highly inhomogeneous alloy at several scales (from nanometer to a hundred nanometers). These inhomogeneities strongly influence the optical properties, dominated by localized states. Altogether these results allow us to propose a growth mechanism of these nanowires. Concerning BN materials, comparison of the properties of nanostructures with those of the bulk material (hexagonal BN) has been carried out. After that h-BN bulk has been further investigated, we have revealed that nanosheets with more than 6 monolayers present a luminescence similar to h-BN. This indicates a low influence of dimensional reduction in h-BN, contrary to the case of nanowires made of other nitrides. Finally we have shown that the main nanotubes investigated in this work, which are multiwall, have a complex structure that is micro-faceted, and that the defects are likely responsible of the observed luminescence

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Silva, Fabio Wellington Orlando da. "Croissance de GaSb et de ses alliages par épitaxie par jets moléculaires et étude des propriétés physiques des surfaces, interfaces et structures élaborées avec ces matériaux". Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20193.

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Cette these presente des travaux sur la croissance par epitaxie par jets moleculaires (ejm) et la caracterisation des proprietes physiques des composes semi-conducteurs gasb et ga(al)sb. Nous avons etudie: a) la preparation des substrats gasb(001) en vue de l'epitaxie; b) les proprietes des surfaces gasb et alsb(001); c) la croissance du gasb sur gaas(001); d) l'elaboration et l'etude des proprietes optiques et structurales de puits quantiques et superreseaux a base de gasb/ga(al)sb

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Hoang, Thi Khuyen. "Molécules, matériaux, et nano-objets à propriétés optiques nonlinéaires quadratiques : commutation optique ou électrique des hyperpolarisabilités, exaltation des nonlinéarités moléculaires par des nanoparticules d'or". Cachan, Ecole normale supérieure, 2008. http://www.theses.fr/2008DENS0036.

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Ce travail de thèse se consacre à l'étude de molécules, de matériaux et de nano objets à propriétés optiques non linéaires (ONL) quadratiques. Dans un premier temps, nous avons étudié un polymère électro optique à base de polyméthacrylate de méthyle greffé par un nouveau colorant non linéaire. Une susceptibilité non linéaire de 43pm/V a été obtenue par génération de second harmonique à 1,91 ltm ; nous l'avons comparée à la valeur calculée à partir du modèle de Langevin sur l'orientation de dipôles sous champ électrique. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à des complexes métalliques et organométalliques, en étudiant la possibilité de commuter leur hyperpolarisabilité, soit par modification de la longueur de conjugaison des ligands sous irradiation optique (photochromes), soit par transformation du caractère redox des donneurs ou des accepteurs d'électrons dans un système conjugué unidimensionnel. Enfin, nous avons étudié les propriétés ONL de dérivés du 4 diméthylamino N méthyl 4 stilbazolium tosylate (DAST), et en particulier la possibilité d'exalter leur hyperpolarisabilité par des nanoparticules d'or. Des mesures de diffusion harmonique de la lumière ont permis de mettre en évidence une nette augmentation de l'hyperpolarisabilité (d'un facteur 2) par molécule de dérivé de DAST, en régime non résonant, en présence de nanoparticules d'or, qu'elles soient attachées à cette molécule ou simplement mélangées avec elle dans un solvant commun
This thesis is devoted to the study of molecules, materials, and nano objects for quadratic nonlinear optics (NLO). First, we have investigated a new electro optic polymer made of a polymethyl methacrylate matrix functionalized with a new NLO dye. The NLO susceptibility of this polymer is 43 pm/V, inferred from second harmonic generation at 1. 91 gin. This value has been compared to the calculated one, on the basis of the Langevin model for dipolar molecules poled by a DC electric field. Second, we have investigated metal and organometallic complexes by exploring the possibility of optically (photochromes) or electrically induced (redox reactions) switching of molecular hyperpolarizability values, by changing the conjugation length of a ligand, or the oxidation state of a donor or acceptor group, respectively. Finally, we have studied chromophores derived from 4 dimethylamino N methyl 4 stilbazolium tosylate (DAST) and the exaltation of their NLO properties by gold nanoparticles. A clear increase in the hyperpolarisabilities in a nonresonant configuration (by a factor of 2) of DAST derivatives has been evidenced in the presence of Gold nanoparticules, being either attached to this molecule or simply mixed with in a common solvent

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Para, Franck. "Nanostructures organiques en régimes supra-moléculaire et covalent sur substrats diélectriques : propriétés structurales et optiques". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0289.

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Cette thèse porte sur l’étude de l’influence de la structure de la matière à l’échelle atomique sur ses propriétés macroscopiques. Dans ce contexte, l’équipe Nanostructuration de l’IM2NP s’attache à synthétiser et à caractériser des nano-matériaux organiques fonctionnalisés sur surfaces solides. Ce travail se concentre spécifiquement sur l’étude des propriétés structurales et optiques de nanostructures organiques obtenues par croissance sur des substrats diélectriques d’halogénures alcalins mono-cristallins, sous ultra-vide et à température ambiante. Les caractérisations expérimentales sont menées en Microscopie à Force Atomique en mode non-contact (propriétés structurales) et en Spectroscopie de Réflectivité Différentielle (propriétés optiques d’absorption UV-visible). Deux régimes très distincts de croissance ont été étudiés, avec, pour chacun d’eux, des molécules différentes. Le premier système concerne des nanostructures supra-moléculaires de bis-pyrènes sur KCl(001) et NaCl(001). L’étude combinée de leurs propriétés structurales et optiques, depuis le régime sous mono-couche jusqu’au régime multi-couches, permet d’extraire quantitativement la fonction diélectrique des couches aux différents stades de leur croissance. Le second système concerne une thématique plus récemment découverte dans la communauté : la synthèse sur surface (ou polymérisation sur surface), pour laquelle après adsorption, les molécules se lient entre elles de manière covalente, formant ainsides nanostructures plus cohésives qu’en régime supramoléculaire. Nous avons ainsi démontré la formation de structures covalentes par polymérisation radicalaire de dimaléimides sur KCl(001) sous illumination UV
This thesis deals with the study of the influence of the structure of matter at the atomic scale on its macroscopic properties. Thereto, the IM2NP Nanostructuration team masters the synthesis and characterization of functionalized organic nanostructureson solid surfaces. Specifically, this work focuses on the study of the structural and optical properties of organic nanostructures grown on dielectric single-crystalline alkaly halides substrates under ultra-high vacuum and ambient temperature. Experiments are carried out by non-contact Atomic Force Microscopy (structural properties) and by Differential Reflectance Spectroscopy (optical properties of UV-visible absorption). Two distinct growth regimes have been investigated, with different molecules each. The first system involves supramolecular nanostructures of bis-pyrenes molecules grown on KCl(001) and NaCl(001). The combined study of their structural and optical properties, from the sub-monolayer to the multilayer regime, allows us to quantitatively extract the dielectric function of the layers at the different stages of their growth. The second system deals with a more recent topic in the surface science community, namely on-surface synthesis. In this case, upon adsorption, the molecules bind together covalently, which results in nanostructures that are more cohesive than in the supramolecular regime. We have evidenced the formation of covalent structures by free-radical polymers of dimaleimide on KCl(001) under UV illumination

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Chia, Gomez Laura Piedad. "Elaboration et caractérisation de matériaux fonctionnels pour la stereolithographie biphotonique". Thesis, Mulhouse, 2017. http://www.theses.fr/2017MULH9153.

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La stéréolithographie biphotonique (TPS) est une technique de microfabrication 3D basée sur la polymérisation par absorption biphotonique qui permet d’obtenir en une seule étape des structures 3D complexes avec des détails sub-100nm. Aujourd’hui, en raison des conditions spécifiques de fabrication liées à la TPS (fort flux, confinement spatial de la photoréaction,…), un des enjeux concerne le développement de matériaux fonctionnels compatibles avec ce procédé. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse a été de développer de nouveaux matériaux fonctionnels à base de polymères à empreintes moléculaires (MIP) pour élaborer des capteurs chimiques. Une première partie de ce travail a consisté à mettre en place différentes méthodes dédiées à la caractérisation des propriétés géométriques, chimiques et mécaniques des matériaux élaborés par TPS. Par exemple, la vibrométrie laser a été utilisée pour la première fois afin de sonder de façon non-invasive les propriétés mécaniques de microstructures réalisées par TPS. Dans un second temps, ce travail a été mis à profit pour étudier l’impact du processus de fabrication (i.e. conditions photoniques) ainsi que des paramètres physico-chimiques affectant la photoréaction (i.e. inhibition par oxygène et nature du monomère) sur les propriétés finales des matériaux. Enfin, en s’appuyant sur les résultats obtenus, des microcapteurs chimiques à base de MIP, à lecture optique ou mécanique, ont été fabriqués. Leurs propriétés de reconnaissance moléculaire, ainsi que leurs sélectivités ont été démontrées pour une molécule cible modèle (D-L-Phe)
The two-photon stereolithography (TPS) technique is a micro-nanofabrication method based on photopolymerization by two-photon absorption that allows in a single manufacturing step to obtain complex 3D structures with high-resolution details (sub-100nm). Due to the specific conditions of TPS process (intense photon flux, spatial confinement of the photoreaction…) one of the main concerns today is the development of functional materials compatible with the TPS. According to the aforementioned, the general objective of this thesis was to develop new functional materials based on molecularly imprinted polymers (MIP) to elaborate chemical microsensors. In the first step of this work, different methods were implemented to characterize the geometrical, chemical and mechanical properties of the materials synthesized by TPS. For example, laser-Doppler vibrometry was used for first time to evaluate the mechanical properties of microstructures fabricated by TPS in a non-invasive way. In the second step, the characterization methodology was used to study the impact of the manufacturing process (i.e. photonic conditions) and the physicochemical parameters that affect the photoreaction (i.e. oxygen inhibition and the nature of the monomer) and the final properties of the materials. Finally, the obtained results enabled the prototyping of chemical microsensors based on MIP. Their molecular recognition properties and their selectivity were demonstrated for the molecule (D-L-Phe) by an optical and a mechanical sensing method

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Pillet, Sébastien. "Chemins d'intéraction dans les composés magnétiques moléculaires à partir d'études de diffraction X haute résolution". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10020.

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Nous avons utilisé la diffraction de rayons X à haute résolution afin de modéliser la distribution de densité électronique dans différents composés magnétiques moléculaires, dont les mécanismes d'interaction reposent sur des phénomènes de transfert de charges, recouvrements directs ou indirects d'orbitales, liaisons hydrogènes, polarisation ou délocalisation électroniques. Nous avons ainsi relié la structure électronique atomique de ces systèmes à leur comportement magnétique et déterminé les chemins d'échange par l'analyse topologique de la densité électronique. Nous avons confirmé l'implication d'un transfert de charge de l'orbitale SOMO vers l'orbitale LUMO, selon le mécanisme de McConnell l, par délocalisation intramoléculaire et liaison hydrogène intermoléculaire dans le composé Nit(SMe)Ph. Trois points critiques de liaison dans les trois liaisons hydrogène intermoléculaires démontrent de plus la localisation des chemins d'échange entre radicaux, assurant la coopérativité du système. Des interactions 2D par superéchange ont été caractérisées dans le composé CU2(OH)3N03, notamment par l'absence de point critique de liaison entre atomes de cuivre. Des interactions à fort et faible recouvrement d'orbitales résultent de la participation de deux ions hydroxo ou d'un ion hydroxo et d'un ion nitrate au chemin d'échange respectivement. Trois liaisons hydrogène, caractérisées par l'analyse topologique, assurent les couplages inter-plans. Une délocalisation électronique a été mise en évidence depuis les deux centres métalliques sur le pont oxamato du système ferrimagnétique ID MnCu(pba). Les liaisons Cu-N et Cu-O, a plus fort recouvrement d'orbitales que lV1n-O rendent la délocalisation ainsi que la polarisation du pont oxamato à partir de l'atome de cuivre plus efficace. L'analyse topologique a révélé l'implication de quatre liaisons hydrogène dans les couplages inter-chaînes, expliquant la déviation au comportement purement ID à très basse température
High resolution X-ray diffraction was used to model the electron density distribution in different molecular magnetic compounds, in which the interaction mechanisms are due to charge transfer, direct or indirect orbital overlaps, hydrogen bonds, electronic polarization or delocalisation. We have correlated the atomic electronic structure of these systems to their magnetic behavior and determined the exchange pathways from the topological analysis of the electron density. We have confirmed the implication of a charge transfer from the SOMO orbital to the LUMO orbital, according to the McConnell I mechanism, by intramolecular delocalisation and intermolecular hydrogen bonding in Nit(SMe)Ph. Three bond critical point in the three intermolecular hydrogen bonds, show the localization of the exchange pathways between radicals, responsible of the cooperativity of the system. 2D interactions by superexchange were characterized in CU2(OH)3N03, by the absence of bond critical , point between copper atoms. Interactions by high and low orbital overlap result from the participation of two hydroxo ions and one hydroxo and one nitrate ion to the exchange pathway respectively. Three hydrogen bonds, characterized by topological analysis, give rise to inter-plane couplings. An electronic delocalization was pointed out from the two metallic centers on the oxamato bridge in the ID ferrirnagrietic system MnCu(pba). The Cu-N and Cu-O bonds, involving higher orbital overlap than Mn-O, enable more efficient delocalization and polarization of the oxamato bridge. The topological analysis showed the implication of four hydrogen bonds in the inter-chairs couplings, explaining the deviation to a pure ID behavior at low temperature

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Saadaoui, Asma. "Développement de nouveaux monomères biosourcés à base d’Isosorbide et applications à la synthèse de matériaux à applications spécifiques". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSE1036.

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L'isosorbide et ses dérivés sont des diols chiraux issus de l'amidon de maïs. L'utilisation de ce dernier en tant que monomère pour l'élaboration de polymères s'est révélée efficace, ces derniers égalant les propriétés des polymères conventionnels. Dans le cadre de cette thèse, ces diols sont employés pour synthétiser de nouvelles plateformes des monomères biosourcés AA et AB à partir des 1,4 :3,6- dianhydrohexitols. La synthèse d'intermédiaires à base de dinitriles ou de mononitriles et leurs dérivés à partir des trois isomères ainsi que les résultats d'essais de polymérisation de l'un de ces monomères prometteurs ont été décrits. Le polymère obtenu a révélé semi-cristallin grâce à l'agencement stéréorégulier des monomères AB. Ce travail est aussi le premier à décrire l'utilisation des réticulants chiraux à base de 1,4 :3,6-dianhydrohexitols participant à la formation du réseau tridimensionnel pour l'élaboration de polymères à empreintes (MIP) biosourcés pour la détéction de la Méthyltestostérone (MT). Les polymères synthétisés par polymérisation par précipitation ont été caractérisés. Les propriétés de rétention ont été évaluées en mode batch par HPLC-MS/MS. Ces MIPs présentent de bonnes propriétés d'adsorption vis-à-vis la MT avec des facteurs d'empreinte supérieurs à 1 montrant l'efficacité de l'impression. Ces matériaux présentent une bonne capacité d'adsorption comparée à la littérature. Les polymères non imprimés (NIP) ont même montré des capacités d'adsorption supérieure aux MIP classiques. La capacité d'adsorption la plus élevée a été observée pour cMIP-Is à base d'isosorbide, pour les concentrations importantes (500 mg L-1). Les données expérimentales ont été étudiées selon les modèles d'adsorption de Langmuir et Freundlich pour interpréter les phénomènes d'adsorption. Ces cMIP développés ont été adaptés pour l'extraction de la méthyltestotérone sur phase solide (SPE). Une procédure d'extraction a été développée en menant au travers d'une optimisation complète finalisée par une application aux eaux usées
The isosorbide and its derivatives are chiral diols obtained from cornstarch. The use of the latter as a monomer for the development of polymers has proved to be effective. The diols match the properties of conventional polymers. As part of this thesis, the diols are used to synthesize new platforms of bio based AA and AB from the 1,4: 3,6 - dianhydrohexitols monomers. The synthesis of intermediaries based on dinitriles or mononitrilies and their derivaties starting from the three isomers as well as the test results from one of these promising monomers polymerization which have been described. The resulting polymer revealed semi-cristallin through stereoregulier AB monomers layout. This work is also the first to describe the use of the reticulants chiral at base of 1.4: 3, 6-dianhydrohexitols participating in the formation of three-dimensional network for the development of polymers to footprints (MIP) Excelsior for detection of Methyltestosterone (MT). The polymers synthesized by polymerization have been characterized by precipitation. The properties of retention were evaluated in batch mode by HPLC-MS/MS. These MIPs present good properties of adsorption towards the MT with factors of footprint greater than 1 showing the effectiveness of printing. These materials have a good ability of adsorption compared to literature. Unprinted polymers (PIN) have shown even greater adsorption capacity than the conventional MIP. The high adsorption capacity was observed in cMIP-Is based on isosorbide for the concentrations (500 mg L-1). The experimental data have been studied according to Langmuir and Freundlich adsorption models to interpret the phenomena of adsorption these developed cMIP have been adapted for the methyltestoterone on the phase of extraction (SPE) solid. An extraction procedure has been developed leading through a full optimization finalized by an application in wastewater

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Vallance, Jessica. "Lutte biologique par utilisation de l’oomycète Pythium oligandrum : colonisation de la rhizosphère et influence sur la dynamique des populations microbiennes". Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2030.

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Une des principales limites de la lutte biologique réside dans la variabilité des résultats expérimentaux souvent imputée à la non-persistance des micro-organismes introduits sur les végétaux. Dans le cadre de cette thèse, Pythiurn oligandrum, un oomycète connu pour ses propriétés d’agent antagoniste et d’inducteur de résistance chez les plantes, a été utilisé. L’objectif principal a été d’étudier la colonisation et la persistance de P. Oligandrum après son introduction au niveau du système racinaire de plants de tomate en culture hors-sol, et d’apprécier son incidence sur les communautés microbiennes de la rhizosphère et des effluents de serre. Trois souches de P. Oligandrum ont d’abord été sélectionnées pour leur production d’oospores (structure de résistance) ainsi que de molécules ayant des effets positifs sur la croissance (une auxine : la tryptamine) et la résistance des plantes (un éliciteur : l’oligandrine). La colonisation des racines et des solutions circulantes par P. Oligandrum et Pythium dissotocum, un agent pathogène mineur très fréquent en hors-sol, a été estimée par méthodes culturales et moléculaires. L’antagoniste a persisté à des taux élevés tout au long de la saison culturale (avril à septembre), la rhizosphère des plantes ayant été colonisée à 90% par la souche produisant le moins d’oospores (détermination par Inter Simple Sequence Repeat). Malgré son abondance au niveau racinaire, peu ou pas de P. Oligandrum a été détecté dans les différents effluents de la serre. P. Dissotocum a, quant à lui, colonisé les racines et les effluents de drainage pendant les mois d’été. Un léger effet retard et une moindre colonisation au niveau des racines colonisées par l’antagoniste ont été mis en évidence. L’analyse des communautés microbiennes (fongiques et bactériennes) racinaires et circulantes par SSCP (Single-Strand Conformational Polymorphism) a révélé que ces communautés avaient subi des changements structurels importants au cours de la saison culturale. Ces évolutions temporelles sont intervenues indépendamment de l’inoculation et de la persistance de l’agent antagoniste P. Oligandrum. Des archées ont également été détectées durant toute la saison culturale dans les effluents mais uniquement aux mois de septembre et octobre au niveau des racines. Dans ce cas aussi, l’inoculation par P. Oligandrum ne semble pas avoir engendré d’effet sur ces communautés. Les résultats décrits précédemment reposent sur l’extraction et l’amplification d’ADN. Un des inconvénients de cette stratégie est qu’elle ne permet pas d’étudier les communautés microbiennes d’un point de vue fonctionnel. Afin d’évaluer et de comparer la diversité structurelle et fonctionnelle des populations fongiques rhizosphériques, ADN et ARN ont été extraits puis analysés par SSCP en fonction de trois cibles génétiques différentes: la région ITS1, l’ARNr 28S, la grande sous-unité de l’ARNr mitochondrial. Les informations générées par l’analyse de ces trois marqueurs génétiques sont relativement différentes, confirmant ainsi l’intérêt d’utiliser des amorces ciblant des régions de l’ADN très différentes pour obtenir une vision plus exhaustive de la microflore fongique
Biocontrol efficacy is mainly limited by the variability of the rhizosphere competence of the inoculated microorganisms. This doctoral thesis focused on Pythium oligandrum, an oomycete acknowledged as an antagonistic organism able to protect plants from pathogenic attacks. The aim of this work was to study the colonisation and the persistence of P. Oligandrum after its introduction in the root system of tomato plants grown in soilless culture; and to assess its impact on microbial communities colonizing the rhizosphere and the greenhouse effluents. Three strains of P. Oligandrum were selected on the basis of their ability to produce oospores (resting structures) and production of tryptamine (an auxin like compound) and of oligandrin (a glycoprotein elicitor). Real-time PCR and plate counting demonstrated the persistence of large amounts of the antagonistic oomycete in the rhizosphere throughout the cropping season (April to September). Inter Simple Sequence Repeat (ISSR) analysis showed that, among the three strains inoculated, the one producing the lowest amount of oospores was detected at 90%. Despite its abundance on roots, no traces of P. Oligandrum were detected in the different effluents of the soilless greenhouse. P. Clissotocum (ubiquitous tomato root minor pathogen) colonized the rhizosphere and the effluents only in summer. There was a reduction of P. Dissotocum populations in inoculated root systems. Single-Strand Conformational Polymorphism (SSCP) analysis revealed that the genetic structure of microbial communities (fungi and bacteria) colonizing the rhizosphere and the effluents, evolved throughout the cropping season. This temporal evolution was independent from the inoculation and the persistence of the antagonist P. Oligandrum. Effluents were also colonized by Archaeabacteria but roots, only during the last two months of culture. These populations grew independently from P. Oligandrum. Results previously described, rely on DNA extraction and amplification. This strategy suffers from the inability to investigate active microbial communities. DNA and RNA data obtained by SSCP analysis of three different genetic regions (ITS1, rRNA 28S, mitochondrial RNA large subunit) highlighted the interest of using different primers for having an exhaustive view of the fungal microflora

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El, Alami el Hassani Nadia. "Conception et Réalisation de Capteurs et de Biocapteurs Électrochimiques à Base de Nanomatériaux pour le Contrôle de la Qualité en Agroalimentaire et pour l'Analyse Biomédicale". Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1311/document.

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Resumen

Au cours des dernières décennies, les capteurs et les biocapteurs électrochimiques ont connu un développement considérable en raison de leur simplicité, fiabilité, rapidité et sélectivité. Ils ont constitué les alternatives les plus séduisantes pour les méthodes analytiques classiques dans des domaines aussi variés que l'agro-alimentaire, la médecine et la biologie clinique, ou le contrôle de la qualité de l'environnement. Dans ce travail de recherche, nous nous sommes intéressés, dans un premier volet, aux développements des immunocapteurs et capteurs électrochimiques à base des polymères à empreintes moléculaires (MIPs) pour le contrôle de la qualité des miels. La première partie de ce volet concerne le développement des immunocapteurs sur des structures dites Bio-MEMS basées sur des microélectrodes en or. L'élaboration de ces immunocapteurs a été dédiée à la détection des résidus d'antibiotiques à savoir la sulfapyridine (SPy) et la tétracycline (TC). Une nouvelle structure des nanoparticules magnétiques (MNPs) revêtues du copolymère poly (acide pyrrole-co-pyrrole-2-carboxylique) a été exploitée dans ces travaux pour leur réseau d'immobilisation tridimensionnel ainsi que pour leur stabilité pendant de longues périodes. La détection de la SPy et de la TC a été réalisée par différentes approches compétitives en utilisant des anticorps polyclonaux. Dans la deuxième partie de ce volet, nous avons fabriqué des capteurs à base des MIPs pour la détection de la sulfaguanidine, la doxycycline et le chloramphénicol dans le miel. Ces dispositifs ont été développés sur la surface des électrodes sérigraphiées en or en employant une matrice polymérique du polyacrylamide en présence des molécules empreintes. Les performances de ces capteurs et biocapteurs (limite de détection, sélectivité, reproductibilité, application dans les milieux réels) ont ensuite été évaluées. Dans un deuxième volet, nous nous sommes parvenus à appliquer un dispositif de la langue électronique voltammétrique (Langue-EV) pour des analyses agroalimentaires et biomédicales. Dans un premier temps, nous avons discriminé les miels issus de quatorze régions de la France et du Maroc par le dispositif de la Langue-EV. Nous nous sommes aussi parvenus à démontrer la fiabilité de ce dispositif à prédire les résultats des différents paramètres physico-chimiques d'après les réponses des méthodes analytiques utilisées. Dans un deuxième temps, nous sommes passés à l'application du dispositif de la Langue-EV en analyse biomédicale dans le but de discriminer les urines des patientes souffrants des infections urinaires avec celles des femmes saines
In recent decades, the use of electrochemical sensors and biosensors have grown considerably due to their simplicity, reliability, rapidity, and selectivity. They were the most attractive alternative tools for conventional analytical methods in various fields such as food control, medicine, and clinical biology or environmental control. In this research works, we focused, in the first part, on the development of immunosensors and electrochemical sensors based on molecularly imprinted polymers (MIPs) for the quality control of honey. In the second part, we managed to apply a voltammetric electronic tongue (VE-tongue) for food monitoring and biomedical analyzes. The first part of our research work concerns the development of immunosensors based on gold microelectrodes of the Bio-MEMS devices. The development of these immunosensors was dedicated to the detection of antibiotic residues namely sulfapyridine (SPy) and tetracycline (TC). A new structure of magnetic nanoparticles (MNPs) coated with the poly (pyrrole-co-pyrrole-2-carboxylic acid) copolymer has been exploited in this work for their three-dimensional immobilization network as well as for their stability for long periods. The detection of SPy and TC was performed by different competitive approaches using polyclonal antibodies. In this part, we have also synthesized the MIP sensors dedicated to the detection of sulfaguanidine, doxycycline, and chloramphenicol in honey. These devices have been developed on the surface of the screen-printed gold electrodes by employing a polyacrylamide matrix in the presence of the target molecules. The performances of these sensors and biosensors (limit of detection, selectivity, reproducibility, applications in real samples) were then evaluated. Regarding the second part of our research works, it involved the discrimination between honeys from fourteen regions from France and Morocco. We have succeeded in demonstrating the reliability of this device in predicting the results of the different physico-chemical parameters of honey samples according to the responses of the used analytical methods. In other steps, we proceeded to the application of the VE-tongue in biomedical analyzes to discriminate urine specimens of patients suffering from urinary tract infections and those of healthy subjects

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Tesis sobre el tema "Empreintes optiques et moléculaires"

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