Tesi sul tema "Substrats structurés"
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Bugnicourt, Ghislain. "Adhésion, croissance et polarisation de neurones sur substrats micro-et nano-structurés". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665074.
Abstract (sommario):
Cette thèse s'intéresse au développement neuronal in vitro dans le but ultime d'enregistrer l'activité de réseaux de neurones à géométrie et connectivité contrôlées. Le développement neuronal est régi par un ensemble de régulations, intrinsèques mais également sous contrôle de facteurs extérieurs, qui permettent à la cellule d'adhérer à un substrat, de croître, et de se polariser. Une partie de ce travail de thèse explore deux types de contraintes physiques de l'environnement que sont la géométrie d'adhésion et la rugosité de surface. La première révèle l'implication des forces dans les stades précoces de développement neuronal régis par un phénomène de compétition neuritique, et permet in fine de contrôler la direction d'émission de l'axone, notamment par une inhibition de sa différenciation sur lignes ondulées. La seconde montre que la distribution des points d'adhésion peut accélérer la croissance jusqu'à favoriser la polarisation axonale. L'autre partie de ce travail s'attache à résoudre le problème technologique majeur qu'est le remplissage des sites d'adhésion par le biais d'une attraction magnétique, et démontre la possibilité de faire croître des réseaux neuronaux modèles sur nanotransistors.
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Ni, Xiaofang. "Culture et différenciation cellulaire sur des substrats structurés et dans des dispositifs microfluidiques". Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066666.
Abstract (sommario):
Les technologies de nanofabrication et de microfluidique sont aujourd'hui largement utilisées pour les études de la biologie cellulaire. Il est particulièrement intéressant d'utiliser ces nouvelles technologies afin de contrôler plus précisément la culture et la différenciation des cellules souches. Tout d'abord, deux nouvelles méthodes de lithographie, i. E. , la micro-aspiration par dégazage et la nano-impression UV molle sont présentées, en tenant compte des exigences pour la culture cellulaire. Des motifs de protéines ont été également obtenus dans des dispositifs microfluidiques, permettant de contrôler le positionnement cellulaire dans un micro-environnement particulier. Ensuite, de nouveaux dispositifs microfluidiques ont été conçus et utilisés pour évaluer la performance de la culture et la différenciation des cellules souches embryonnaires. Puis, en adaptant les protocoles existants et utilisant des chambres microfluidique à plusieurs compartiments, nous avons démontré la différenciation de cellules souches mésenchymateuses vers des cellules adipogéniques et cellules neurales. Enfin, la formation des réseaux cellulaires a été étudiée en utilisant les deux types de cellules souches et de facteurs de différentiation neuronale. En plus, nous avons initié des essais sur la fabrication des réseaux de micro-électrodes et le test de culture cellulaire sur ces réseaux afin de démontrer la transduction du signal de neurones sur puce.
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Assaud, Loic. "Fonctionnalisation de substrats nano-structurés pour la conversion et le stockage de l'énergie". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4049.
Abstract (sommario):
Afin de répondre au besoin de la société actuelle qui utilise toujours plus de moyens de transport et de dispositifs portables, les modes de production, de conversion et de stockage de l'énergie, sont en train de connaître de véritables mutations. Afin de créer des systèmes capables de générer une énergie maîtrisée et renouvelable, les nanosciences et nanotechnologies sont des domaines de premier plan. Le travail présenté dans ce manuscrit décrit la fabrication de structures, de taille nanométrique, organisées à grande échelle. La fonctionnalisation se fait par synthèse de films ou de particules par ALD. Des systèmes MIM sont synthétisés sur des structures ordonnées d'alumine poreuse. Les matériaux déposés en couches minces sont TiN, Al2O3 et HfO2. L'objectif est de fabriquer des nano-condensateurs à hautes performances pouvant être utilisés pour des applications de stockage de données, de mémoire ou pour le stockage d'énergie dans des petits dispositifs comme la technologie RFID.Dans une deuxième partie, des catalyseurs métalliques Pd/Ni sont déposés sur des membranes d'alumine pour l'électro-oxydation de l'acide formique. De la même manière, des nano-tubes de TiO2 fabriqués par oxydation anodique sont fonctionnalisés par des nano-particules de Pd pour l'électrooxydation de l'éthanol. Ces deux études systèmes peuvent conduire à leur utilisation comme catalyseurs au niveau de l'anode des piles à combustible liquide à combustion directe. Enfin, la dernière partie de ce travail consiste au dépôt par voie électrochimique de Cu2O, sur des nano-tubes de TiO2 qui servent de support. La jonction p/n ainsi fabriquée pourra servir pour la photo-conversion de l'énergie solaireIn order to meet the growing needs in today's society that requests more transportation and portable devices, energy production, conversion and storage systems are now experiencing real changes. To fabricate systems able to generate a controlled and renewable energy, nanoscience and nanotechnology are leading research fields. The work presented in this manuscript describes the fabrication of nanosized, large-scale organized structures. These nanostructures have been functionalized through film and particle synthesis using a chemical vapor deposition method: the Atomic Layer Deposition (ALD).Thus, metal/insulator/metal (MIM) systems are fabricated on highly-ordered high-aspect ratio porous alumina. The materials that have been deposited are TiN, Al2O3 and HfO2. The aim is to produce high performance nanocapacitors that can be used for data storage (DRAM) application or for energy storage in small devices such as RFID.In a second part, metallic catalysts such as Pd/Ni have been deposited on alumina membranes for formic acid electro-oxidation. Similarly, TiO2 nanotubes have been fabricated by anodic oxidation and they have been functionalized with Pd nanoparticles for ethanol electro-oxidation. Both studied systems can be used as anode catalysts in direct liquid fuel cells.Finally, the last part of this work has consisted in the study of Cu2O, as a p-type semiconductor, that has been electrochemically deposited onto TiO2 nanotubes (n-type semiconductor). The resulting p/n junction can be interesting for solar energy photoconversion
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El, Khoury Maroun Michel. "Croissance de GaN semipolaire par épitaxie en phase vapeur aux organométalliques sur substrats de Si structurés". Thesis, Nice, 2016. http://www.theses.fr/2016NICE4001.
Abstract (sommario):
Jusqu'à présent, les dispositifs optoélectroniques commerciaux sont épitaxiés selon la direction c, qui souffre de deux limitations intrinsèques. D'une part, les fortes discontinuités de polarisation le long de l'hétéro-interfaces des nitrures qui sont responsables de l'effet Stark de confinement quantique. Ceci mène dans le cas des dispositifs optiques GaN à une séparation de la fonction d'onde électron-trou dans les puits quantiques. D'une autre part, l'incorporation d'indium sur les plans polaires (0001) se trouve être relativement limité par comparaison avec les autres orientations cristallographiques. Ces effets néfastes peuvent être partiellement dépasser en performant la croissance du GaN sur des plans cristallographiques autre que le plan (0001). Ces plans semi polaires conduit éventuellement à l'amélioration des performances du dispositif. En fait, comme la seule solution disponible pour l'instant pour la croissance du GaN semipolaire est l'homoépitaxie, les dispositifs à base de GaN semipolaire de haute qualité a ses inconvénients qui est la petite taille et le prix élevé des substrats. Cela justifie la croissance du GaN semi-polaire sur d'autre type de substrats spécialement le silicium. Dans cette étude, la croissance de couches de GaN semi-polaire (10-11) et (20-21) par MOVPE sur des substrats de silicium structurés sera évaluée. La stratégie générale de fabrication consiste a structuré l'orientation adaptée du substrat silicium de façon à révéler les facettes Si(111)To-date, commercial III-nitride optoelectronic devices are grown along the c-direction, which suffers two intrinsic limitations. The first is the strong polarization discontinuities across nitride hetero-interfaces that are responsible for the quantum confined Stark effect, leading in the case of GaN-based optical devices to electron-hole wave function separation within the quantum wells, and thus, a decrease in the oscillator strength. The associated longer exciton lifetime together with the occurrence of non-radiative defects, result in reducing the device's efficiency. The second is the indium incorporation on the polar plane, which is relatively limited when compared with its incorporation on other crystallographic orientations. These deleterious effects can be partially overcome by performing the growth of GaN on planes other than (0001), such as semipolar ones leading to the eventual improvement of devices' performances. Growth of device-quality semipolar GaN, however, comes at a price, and the only currently available option is homoepitaxy, which is limited in size and is highly priced. At this point, the growth on foreign substrates becomes appealing, especially on silicon. In this thesis, the MOVPE growth of (10-11) and (20-21) semipolar GaN on patterned silicon substrates has been performed. The general fabrication strategy, which consists of patterning the appropriate silicon wafer orientation in order to reveal the Si (111) facets, will be first described. Subsequently, the selective growth of GaN along the c-direction will be carried out, where the c-oriented crystals will be brought to coalescence until a semipolar layer is achieved
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Richard, Marie-Ingrid. "Étude in situ et ex situ par rayonnement synchrotron de la croissance d’îlots de GE sur substrats de Si (001) nominaux et pré-structurés". Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10318.
Abstract (sommario):
Les travaux présentés dans ce manuscrit sont consacrés à l'étude structurale (taille, déformation, défauts, composition) d'Îlots de Ge sur substrats de Si(OOI) nominaux et pré-structurés durant ou après croissance par épitaxie par jet moléculaire, en utilisant la diffraction (anomale) des rayons X en incidence rasante à l'ESRF. Les échantillons ont été caractérisés soit ex situ apre��s croissance sur la ligne de lumière IDOI, soit in situ durant leur croissance par EJM grâce au dispositif dédié sur la ligne BM32. Les effets dynamiques associés à l'utilisation de l'incidence rasante ont été étudiés sur la base de simulations des champs de déformations dans les nanostructures de Ge. Une nouvelle technique de rayons X a été développée pour détecter leur présence et étudier la structure de leur cœur en se concentrant sur l'intensité diffusée par les défauts autour de réflexions interdites. La forme, la taille, le mode de croissance, la composition et la présence éventuelle de défauts et/ou d'ordre atomique à l'intérieur des nanostructures ont été caractérisés en fonction du dépôt, de sa température, de la vitesse de croissance et du recuit, pour comprendre les dynamiques de croissance. L'évolution des déformations, la transition élastique-plastique, l'interdiffusion et leur relation avec les différentes morphologies des îlots ont été étudiés grâce à l'utilisation de techniques in situ de rayons X. Enfin, les croissances sur surfaces Si(OOI) nominales et pré-structurées ont été comparées, montrant qu'en modulant la surface, il est possible de changer l'état de relaxation et l'énergie élastique totale des îlots sans modifier leur composition moyenne en GeThe work presented in this manuscript focuses on the structural (size, strain, defects, composition) investigation of Ge nano-islands grown on both nominal and pre-pattemed Si(OOI) substrates by Molecular Bearn, using grazing incidence (anomalous) X-ray diffraction and scattering at ESRF. The samples were either prepared in independent MBE chambers and then characterized ex situ on the IDOI ESRF beamline, or they were characterized in situ during their MBE growth, using the BM32 ESRF beamline setup. The dynamical scattering effects occurring in grazing incidence have been studied on the basis offinite element simulations of the strain fields in nano-islands. A novel X-ray method has been developed to detect the presence of defects and to study the structure oftheir core by concentrating on measurements along rods of scattering by defects passing through bulk forbidden reflections. To obtain new insight into the dynamics of growth phenomena, the shape, size, growth mode, composition and possible defects and/or atomic ordering inside aIl islands were characterized, as a function of deposition, deposition temperature, flux and possible annealing. The evolution ofstrain, the transition from elastic to plastic relaxation, the intermixing and the correlation ofthese internaI parameters with the different morphologies of the island have been addressed using in situ scattering methods. At last, the growth on nominal and patterned Si(OO 1) surfaces were compared, showing that by tuning the surface curvature, it is possible to change the relaxation state and the overaIl elastic energy of islands without modifying their mean Ge composition
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Selmi, Mayada. "Textures à la surface libre de cristaux liquides smectiques : étude en géométrie films librement suspendus et sur substrats structurés". Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0098/document.
Abstract (sommario):
Ces travaux concernent l’étude expérimentale des textures se développant dans les ménisques de films smectiques de cristaux liquides thermotropes. Ces fluides complexes nous servent de système modèle pour l’étude des couplages élasto-capillaires qui se manifestent dans certaines conditions par des déformations périodiques de l’interface cristal liquide-air. Dans un premier temps, à partir de l’étude détaillée de la topographie de l’interface par une méthode interférométrique, nous caractérisons les différents types de structures, puis, identifions les principaux paramètres impliqués dans le processus d'apparition des défauts dans le ménisque de films libres suspendus. Ces résultats nous servent de base pour discuter des mécanismes physiques qui génèrent les différents types de défauts observés. Nous regardons en particulier, comment la diminution d’épaisseur de couche associée à une transition de phase va induire une instabilité mécanique responsable de l’apparition des ondulations de l’interface. Dans un deuxième temps, afin d’aller plus loin dans la compréhension des mécanismes, nous avons utilisé des films minces de cristaux liquides déposés sur des substrats solides microstructurés par des plots fabriqués par des techniques photolitographiques. Une telle géométrie permet de générer un ménisque autour de chaque plot et surtout de faire varier un plus grand nombre de paramètres comme par exemple l’ancrage sur le substrat via un traitement chimique de surface. L’ensemble de nos résultats apportent un éclairage nouveau sur la caractérisation et la compréhension des déformations spécifiques aux ménisques de fluides complexesThe present work is an experimental study of the textures that appear in the meniscus of free standing smectic films with thermotropic liquid crystals. These complex fluids serve as model systems to investigate elasto-capillary phenomena which, under certain conditions, manifest themselves through periodic deformations of the liquid crystalair interface. In the first part of the thesis, we focus our attention on meniscus structures whose interfacial topographies are thoroughly characterized thanks to an in-house optical interferometry technique. Our study allows us to identify the main parameters involved in the development of meniscus structures and to discuss the physical mechanisms that are likely to be responsible for their formation. In particular, we show how a phase transition-induced layer shrinkage triggers a mechanical instability leading to interfacial undulations of the smectic free surface. In the second part of the manuscript, we address the case of thin liquid crystal films deposited on solid patterned solid substrates. The latter consist of regular arrays of microposts fabricated through photolithographic techniques. Such a geometry allows a meniscus to be formed around each micropost and makes it possible to examine the influence of other parameters such as the anchoring conditions on the solid substrate. The results gathered so far are able to shed some light on the characterization and the understanding of the specific deformations and textures that appear in the menisci of complex fluids
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Richard, Céline J. E. "Phénomènes de mouillage aux petites échelles sur des substrats non structurés et structurés : films minces de cristaux liquides et propriétés de mouillage des liquides ioniques aux petites échelles". Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00662524.
Abstract (sommario):
A une époque où la miniaturisation est l'un des principaux défis de la science, la physique du mouillage aux petites échelles est loin d'être complètement comprise. Le rôle structurant des interfaces, les hétérogénéités du substrat ou l'occurrence d'effets dits de "ligne" commencent à se faire sentir. Le but de la présente thèse, expérimentale, est d'apporter de nouveaux indices permettant le développement des analyses théoriques. Deux systèmes à petite échelle et complexes ont été étudiés : les films minces de cristaux liquides sur substrat liquide et les précurseurs de liquides ioniques sur substrats solides. La description des propriétés de mouillage des cristaux liquides nématiques nécessite deux ingrédients s'ajoutant à ceux des liquides usuels : l'élasticité, qui est source d'interactions à longue portée et l'ancrage qui décrit le rôle spécifique joué par les conditions aux limites. Sur un substrat liquide, les films minces nématiques avec des conditions d'ancrage antagonistes montrent des structures complexes ainsi qu'une coexistence d'épaisseurs. Différents systèmes ont été étudiés au microscope optique dans la gamme de température nématique et aux alentours de la transition nématique / isotrope. Les résultats ont été comparés aux modèles disponibles qui sont basés sur une théorie continue de l'élasticité nématique. Les liquides ioniques sont des sels surfondus à température ambiante. Ils sont devenus omniprésents dans l'industrie, ce qui explique que la compréhension de leur mouillage soit un sujet brûlant. De faibles quantités de liquides ioniques ont été déposées sur différents substrats, lisses ou rugueux. Le paysage que l'on obtient, gouttelettes et films minces, a été imagé par AFM (Atomic Force Microscopy). Les résultats ont été comparés aux modèles disponibles pour les films minces et les gouttes nanoscopiques.
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Fadel, Christy. "Influence of the Al content on the structure, optoelectronic properties and electronic structure of AZO transparent electrodes deposited by HiPIMS for solar energy conversion". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0080.
Abstract (sommario):
Dans cette thèse, l'influence de la concentration en dopant Al (Aluminium) sur les propriétés de films d'oxyde de zinc (ZnO) dopés par Al (AZO - Al-doped zinc oxide) synthétisés par pulvérisation magnétron impulsionnelle à haute puissance réactive (HiPIMS) est étudiée. Pour cela, des cibles de pulvérisation d'alliages Zn/Al à 1, 2, 5, 10 ou 15 at.% Al sont utilisées. Il est observé que la teneur en Al a une forte influence sur le processus de pulvérisation réactive, car il est plus facile de pulvériser et de déposer à des vitesses de dépôts élevées à partir de cibles contenant des teneurs en Al plus faibles. Cela s'explique par la forte réactivité de l'Al vis-à-vis de l'oxygène qui facilite la formation d'un oxyde d'aluminium en surface des cibles, et rend plus difficile la pulvérisation lors du bombardement par les ions de la phase plasma. Des films ont été synthétisés dans la gamme 0,56-14,71 at.% Al, où la structure et la microstructure du film évoluent de films colonnaires nanocristallins vers des films nanocristallins ultrafins lors de l'augmentation de la teneur en Al. La structure hexagonale wurtzite de ZnO est conservée pour toutes les conditions. Les mesures électriques réalisées sur les films élaborés ont révélé qu'un dopage efficace peut être atteint jusqu'à 3 at.% Al en utilisant la pulvérisation HiPIMS réactive. Plus important encore, on constate que les mesures de structure électronique montrent des indices d'activation et de ségrégation de dopants qui peuvent servir à chercher l'origine de la dégradation des propriétés électriques et à optimiser les propriétés électriques des films AZO. Enfin, des empilements de couches minces visant à fabriquer des cellules photovoltaïques ont été réalisés selon la séquence verre plat ou structuré/AZO/ZnO/Cu₂O/Au. La structuration a été réalisée par interférence laser directe à pulses ultracourts, et la morphologie et la microstructure obtenues sont présentées ainsi que des stratégies possibles pour permettre le développement de cellules efficacesIn this work, the influence of Al (Aluminum) dopant concentration on the properties of Al-doped ZnO (AZO) films synthesized by reactive High Power Impulse Magnetron Sputtering (HiPIMS), and deposited from Zn/Al targets with 1, 2, 5, 10 or 15 at.% Al is studied. It is observed that the Al content has a strong influence on the reactive sputtering process, as it is easier to sputter-deposit at high rates from targets containing lower Al contents. This is explained by the high reactivity of Al towards oxygen, which easily poisons the target surface with Al oxide more difficult to etch upon bombardment by ions from the plasma phase. Films have been synthesized in the 0.56-14.71 at.% Al range, where the film structure and microstructure evolves from nanocrystalline columnar films towards ultrafine nanocrystalline films of wurtzite ZnO structure upon increasing the Al content. The electrical properties revealed that effective doping may be achieved up to 3 at.% Al by using HiPIMS. And most importantly, it is found that electronic structure measurements contain signatures of dopant activation and segregation that may serve to investigate on the origin of electrical properties degradation and to optimize the electrical properties of AZO films. Finally, flat or structured glass/AZO/ZnO/Cu₂O/Au thin film stacks were made. The patterning was done by ultrashort pulsed direct laser interference patterning, and the morphology and microstructure are presented together with possible strategies to improve the preliminary electrical results
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Garcia, Pardo Javier. "Structural and functional characterization of regulatory metallocarboxypeptidases: Studies on human carboxypeptidases D and Z, and the transthyretin-like domain". Doctoral thesis, Universitat Autònoma de Barcelona, 2015. http://hdl.handle.net/10803/319703.
Abstract (sommario):
Las metalocarboxipeptidasas (MCPs) son enzimas zinc-dependientes que hidrolizan amino ácidos del extremo C terminal en proteínas y péptidos. La primera MCP en ser identificada fue la carboxipeptidasa A1 (CPA1), una enzima pancreática que hidroliza residuos C terminales hidrofóbicos. En las décadas siguientes después del descubrimiento de la CPA1, docenas de MCPs adicionales han sido descritas en diferentes tejidos y fluidos extrapancreaticos, comprendiendo un amplio rango de funciones fisiológicas que van desde la digestión de los alimentos hasta la producción de neuropéptidos y hormonas peptídicas o el procesamiento selectivo de la tubulina.
La presente tesis tiene como objeto profundizar en el conocimiento de la estructura y función biológica de dos MCPs reguladoras. Para este propósito, se aplicaron un amplio espectro de aproximaciones bioquímicas con el fin de elucidar la actividad biológica de las carboxipeptidasas D y Z humanas. Además, se decidió estudiar por primera vez la estructura y funciones de los dominios tipo transtiretina (TTL) que se encuentran en todos los miembros de esta subfamilia de proteasas, escogiéndose como ejemplo el primer dominio TTL perteneciente al primer dominio catalítico de la carboxipeptidasa D humana (denominada en este trabajo como h-TTL).
En el primer capítulo se describe la formación de estructuras amiloides bajo condiciones fisiológicas por el dominio h-TTL, y se descubre que el motivo de plegamiento transtiretina monomérico tiene una propensión inherente a agregar, dada la presencia de elementos estructurales amiloidogénicos preformados. El mecanismo de agregación que se describe en este trabajo para una proteína nativa monomérica tipo transtiretina, también se ha encontrado en diversas proteínas globulares, inicialmente solubles y asociadas con enfermedades conformacionales que se generan por la deposición de agregados, pudiendo ser un hecho genérico para motivos de plegamiento que muestren elementos amiloidogenicos preformados en sus estructuras, esencialmente hojas β.
El segundo capítulo muestra la estructura cristalográfica resuelta a súper alta resolución de la h-TTL descrita en el primer capítulo. La información derivada del presente estudio podría facilitar el conocimiento del papel biológico de los dominios TTL encontrados en todos los miembros de la subfamilia M14B, pudiendo ser utilizada como una herramienta interesante para analizar en detalle las propiedades estructurales y los mecanismos de plegamiento de estos dominios.
El tercer capítulo comprende la caracterización de la especificidad de sustrato de la carboxipeptidasa D humana, utilizando una combinación de diferentes aproximaciones peptidómicas cuantitativas. Esta enzima única con múltiples centros catalíticos, podría estar implicada en el procesamiento de neuropéptidos y factores de crecimiento. Por lo tanto, el estudio de su mecanismo de acción es de especial relevancia para el campo de la biomedicina.
En el cuarto capítulo se describe el desarrollo de un método simple y barato para mejorar la producción proteica de carboxipeptidasas que presentan afinidad por heparina usando células de mamífero, cogiendo como ejemplo el caso de la carboxipeptidasa Z. La proteína purificada mediante este sistema es enzimáticamente activa y puede ser utilizada para estudios estructurales y funcionales de alto rendimiento.
En el último capítulo se utilizan diferentes aproximaciones peptidómicas cuantitativas para caracterizar la especificidad de sustrato de la carboxipeptidasa Z humana. Además, en este trabajo se presenta el modelado de su dominio catalítico, así como el de su dominio tipo frizzled, con el fin de analizar su papel en la vía señalización de Wnt.Metallocarboxypeptidases (MCPs) are zinc-dependent enzymes that cleave single amino acids from the C termini of proteins and peptides. The first MCP to be identified was carboxypeptidase A1 (CPA1), a pancreatic enzyme that removes C-terminal hydrophobic residues. In the ensuing decades since the discovery of CPA1, dozens of additional MCPs have been found in different extra-pancreatic tissues and fluids, comprising a wide range of physiological roles ranging from digestion of food to the production of neuropeptides and peptide hormones and the selective processing of tubulin. The present thesis has the aim to gain insights into the knowledge of the structure and biological functions of two regulatory MCPs. For this purpose, we applied a wide range of biochemical approaches to elucidate biological activities of human carboxypeptidases D and Z. Furthermore, we decided to study for the first time the structure and roles of the transthyretin-like (TTL) domains found in all members of this subfamily of proteases, taking as example the first TTL domain belonging to the first catalytic domain of human carboxypeptidase D (termed here as h-TTL). The first chapter describes the amyloid formation under physiological conditions by h-TTL and unravels that the monomeric transthyretin fold has an inherent propensity to aggregate due to the presence of preformed amyloidogenic structural elements. The aggregation mechanism described in this work for a natively monomeric transthyretin-like protein, is being found also in a number of initially soluble globular proteins associated with protein deposition diseases and might be in fact quite generic for folds displaying preformed amyloidogenic elements in their structures, essentially β-sheets. The second chapter presents the crystal structure solved at ultra-high resolution of the h-TTL described in the first chapter. The information derived in the present study might facilitate the understanding of the biological roles of the TTL domains found in M14B subfamily members and would be an interesting tool to analyze in detail the structural properties and the folding mechanisms of these domains. The third chapter comprises the characterization of the substrate specificity of human carboxypeptidase D by using a combination of quantitative peptidomic approaches. This unique enzyme with multiple catalytic sites might be implicated in the processing of neuropeptides and growth factors. Thereby, the study of its mechanism of action is of significant importance for biomedicine. The fourth chapter describes de development of a simple and inexpensive method to improve protein production of heparin-affinity carboxypeptidases using mammalian cells, taking as example the case of carboxypeptidase Z. The purified protein is enzymatically active and can be used for high-throughput functional and structural studies. The fifth chapter applies several quantitative peptidomic approaches to characterize the substrate specificity of the human carboxypeptidase Z. Furthermore, this work provides the modelling of its catalytic domain, as well as of their frizzled-like domain, in order to analyze their role in Wnt signaling.
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Chaban, Nicolas. "Ingénierie des contraintes de films minces d'oxydes de LaNiO3 : les substrats piézoélectriques". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00721808.
Abstract (sommario):
Ce travail est né de l'idée d'associer l'ingénierie des matériaux sous forme de couches minces, domaine qui motive depuis de nombreuses années les chercheurs du LMGP, à des substrats piézoélectriques à fort coefficients de déformation. Les matériaux piézoélectriques peuvent convertir une énergie électrique en une énergie mécanique (de déformation) et vice-versa. Il est alors aisé d'imaginer qu'une couche mince synthétisée à la surface d'un substrat piézoélectrique profitera de la déformation de ce dernier quand il est soumit à un champ électrique. Le substrat mis en jeu est le PMN-PT, composé qui présente de forts coefficients de déformation. Dans cette étude le film synthétisé et mis en œuvre est le LaNiO3. Il cristallise dans une structure pérovskite ABO3. Cette structure présente l'avantage de permettre une grande variété de distorsions structurales et peut accueillir un grand nombre d'éléments chimiques.
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Chauve, Marie. "Modélisation cinétique de l'hydrolyse enzymatique des substrats cellulosiques. Influence de la structure et morphologie du substrat". Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00680091.
Abstract (sommario):
Dans le contexte énergétique actuel où le développement de carburant alternatif devient un enjeu majeur pour la recherche, ce travail se propose de développer un modèle cinétique prédictif de l'hydrolyse enzymatique de la cellulose qui représente une des étapes limitantes du procédés de production d'éthanol à partir de biomasse par voie biochimique. Pour mieux comprendre les mécanismes réactionnels mis en jeu, une approche expérimentale a été choisi, avec d'une part la caractérisation cinétique des enzymes impliquées dans la réaction d'hydrolyse et d'autres part le suivi de l'évolution des propriétés structurales et de la réactivité du substrat. L'étude de la réactivité des enzymes pures et en mélange a permis de montrer que le cocktail réel sécrété par Trichoderma reesei peut être représenté par un mélange de quatre enzymes majoritaires. Puis, la caractérisation multi-échelle de substrats partiellement hydrolysés a permis de mettre en évidence le mécanisme d'érosion des particules par les enzymes. Le modèle cinétique développé, prenant en compte la réactivité des enzymes pures, les phénomènes de synergies et une description du substrat a permis d'expliquer les résultats obtenus en cinétique initiale. Cependant, l'introduction des phénomènes de perte de réactivité du substrat et de désactivation des enzymes ont dus être introduit pour améliorer la prédiction du modèle en cinétique globale.
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Richter, Andreas. "Structure formation and fractionation in systems of colloidal rods". Phd thesis, Universität Potsdam, 2007. http://opus.kobv.de/ubp/volltexte/2007/1309/.
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Romagna, Pinter Patricia. "Reappraising the Numidian system (Miocene, southern Italy) deep-water sandstone fairways confined by tectonised substrate". Thesis, University of Aberdeen, 2017. http://digitool.abdn.ac.uk:80/webclient/DeliveryManager?pid=238534.
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Kawwam, Mohammad. "Pulsed Laser Deposition and Structural Analysis of Crystalline CuO and GaN Thin Films". Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10007.
Abstract (sommario):
Cette thèse présente les résultats expérimentaux relatifs à l'étude des couches de GaN et de CuO déposées par la technique PLD (dépôt par laser à impulsions) sur des substrats de saphir, SrTiO3, quartz et MgO. Nous avons étudié les effets de plusieurs paramètres qui jouent sur la cristallisation et la morphologie des surfaces des films déposés, à savoir, la température du substrat, la pression au fond, la distance entre le substrat et la cible, la densité d'énergie du laser et la position du substrat. Les couches ont été caractérisées par XRD, microscopie à force atomique et Le microscope électronique à balayage, RHEED et RAMAN. Les résultats montrent que la rugosité et la qualité de la surface des films déposés par PLD dépendent de l'énergie cinétique de déposition des espèces chimiques. L'épaisseur du film, la cristallinité, l'homogénéité et la rugosité sont étroitement liés aux conditions de dépôtThe thesis presents experimental results related to the Pulsed Laser Deposition (PLD) of GaN and CuO thin films using sapphire, SrTiO3, quartz and MgO substrates. The evolution of crystallization and surface morphology of the as-deposited films were studied to investigate the influence of the process conditions such as: substrate heating, background pressure, target-substrate distance, laser energy density, and substrate location, which were systematically varied. The as-deposited films were characterized by X-ray diffraction, atomic force microscopy and scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, RHEED and RAMAN techniques. The results convincingly demonstrate that the enhancement in film growth quality - the reduction in roughness and the delay of epitaxial breakdown - is related to the control of PLD species kinetics. The films thickness, crystallinity, homogeneity and surface roughness are strongly dependent on deposition conditions
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Helbig, Ralf, Denise Günther, Jens Friedrichs, Florian Rößler, Andrés Lasagni e Carsten Werner. "The impact of structure dimensions on initial bacterial adhesion". Royal Society of Chemistry, 2016. https://tud.qucosa.de/id/qucosa%3A35958.
Abstract (sommario):
Substrate topography can have profound effects on initial bacterial adhesion during biofilm formation. We applied Staphylococcus epidermidis and Escherichia coli cells onto periodically structured substrates with different structure dimensions, structure types and wetting properties. We found a strong dependence of cell retention on the structure dimensions of the applied substrates. Periodicities in the range of the cell size increased, whereas smaller periodicities decreased cell retention, independent of contact time (minutes to hours) and hydrophobicity. These novel insights on the role of surface topography on bacterial retention might facilitate the development of non-fouling surfaces in the future.
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Stefanou, Stefanos. "Design, fabrication and characterisation of advanced substrate crosstalk suppression structures in silicon on insulator substrates with buried ground planes (GPSOI)". Thesis, University of Southampton, 2002. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.268642.
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Bugyik, Paul L. "Coplanar waveguide structures on micromachined glass substrates". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp05/MQ62700.pdf.
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Engelman, Zoar Jacob. "Arrhythmic substrates in structural heart disease". Thesis, University of Auckland, 2011. http://hdl.handle.net/2292/9508.
Abstract (sommario):
Mortality due to structural heart disease (SHD) remains high despite advances in clinical therapies. The aim of this thesis is to elucidate how structural remodeling in heart disease may lead to the development of potentially life threatening arrhythmias. This objective was advanced by the combined use of mathematical modelling and an experimental model of myocardial infarction (MI). The computer model was used to investigate possible electrical effects of tissue remodelling associated with SHD. Heterogeneous discontinuities resembling patchy fibrosis were incorporated into a 2D array of coupled myocytes with uniform electrical properties. It was shown that structural discontinuities alone can alter dynamic instability and provide a rate-dependant substrate for electrical reentry. This challenges the wide-spread notion that dynamic instability of this kind is due to changes in cellular electrical properties. Experimental studies were carried out in sheep with healed reperfusion MI. Intramural electrical activation in the infarct border zone (BZ) was recorded with a high density mapping array. Novel techniques were developed that enable the spread of activation in this region to be reconstructed in 3D at higher resolution than has previously been possible. Heart structure was also reconstructed in 3D using magnetic resonance imaging and serial histology. Intracardiac left ventricular mapping was carried out simultaneously. The BZ substrate was characterised by systematic intramural pacing. This confirmed that activation delay, consistent with tortuous electrical pathways, is the origin of apparently slow conduction in the BZ. Stimulus-site specific, low-level activation in the BZ was followed by uniform propagation around the infarct boundary at relatively normal conduction velocities. Electrical activity in the intramural BZ was recorded during induction and maintenance of ventricular tachycardia (VT). BZ activation delays were amplified during VT induction and in some cases contributed substantially to the cycle length during VT. For the first time, complex intramural activation patterns were tracked through the BZ during reentry. In general, local intramural and endocardial activation patterns were non-stationary during VT despite relatively monomorphic limb-lead electrocardiograms. This signifies a heterogeneous substrate capable of supporting multiple arrhythmic circuits.
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Pégeot, Henri. "Étude des gluthation transférases de la classe Phi du peuplier (Populus trichocarpa) : caractérisation structurale, enzymatique et recherche de molécules cibles". Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0242/document.
Abstract (sommario):
Les glutathion transférases (GSTs) constituent une famille multigénique d’enzymes présentes dans les trois domaines du vivant. Cette présence ubiquitaire souligne l’origine sans doute très ancienne de ces enzymes ainsi que des fonctions fondamentales conservées au cours de l’évolution. Ces enzymes sont impliquées notamment dans la détoxication cellulaire de molécules toxiques et dans le métabolisme secondaire. Les analyses phylogénétiques regroupent les GSTs des organismes photosynthétiques au sein de quatorze classes qui peuvent être séparées en deux grands groupes selon le résidu catalytique : les GSTs à sérine catalytique qui possèdent des activités de conjugaison du glutathion (GSH) et/ou peroxydase tandis que les GSTs à cystéine catalytique présentent des activités thioltransférase, déshydroascorbate réductase et de déglutathionylation. Les GSTs à sérine catalytique de la classe Phi (GSTF) sont présentes chez les organismes photosynthétiques et certains basidiomycètes. Chez les plantes, cette classe comprend un nombre de gènes plus important que les autres classes de GSTs. Ceux-ci sont parmi les plus régulés en réponse à divers stress et ils ont été fortement étudiés chez les plantes céréalières en raison de l’activité de détoxication des herbicides des protéines correspondantes. Pourtant, à quelques exceptions près, les rôles physiologiques des GSTFs restent inconnus et la redondance d’isoformes dans cette classe reste incomprise. Par des approches moléculaires, biochimiques et structurales, l’analyse structure-fonction des huit GSTFs de l’arbre modèle Populus trichocarpa a été réalisée au cours de cette thèse. L’analyse phylogénétique des GSTFs chez les organismes photosynthétiques a montré que cette classe est apparue au moment de l’apparition terrestre des végétaux et que différents groupes pouvaient être identifiés avec des motifs catalytiques distincts. L’analyse transcriptionnelle a montré que les gènes relatifs aux GSTFs de peuplier sont principalement exprimés dans les fleurs femelles, les pétioles et les fruits. Certains aspects du mécanisme réactionnel ont été caractérisés en déterminant notamment les paramètres cinétiques et d’interaction des huit GSTFs et de plusieurs variants mutés pour des résidus clés vis-à-vis de substrats modèles. Les structures de cinq des huit GSTFs ont été résolues et ces protéines dimériques adoptent un repliement GST canonique et des spécificités structurales au niveau du site actif ont pu être observées. De plus, au regard de la capacité des orthologues des GSTFs à lier des hormones et des flavonoïdes ainsi que de l’expression récurrente des GSTFs de peuplier dans les fruits et les fleurs femelles, deux organes riches en ces molécules, il peut être supposé qu’elles ont aussi des propriétés de type ligandine. Des résultats préliminaires ont également été obtenus pour la recherche de substrats physiologiques à partir de métabolites extraits de différents organes de peuplier. A terme, l’identification de ces substrats permettra de déterminer le mode d’action (catalytique vs ligandine) de chaque enzyme et d’identifier clairement les fonctions in planta de ces enzymesGlutathione transferases (GSTs) belong to a multigenic family whose presence in most eukaryotes, prokaryotes and archaea reflects their widespread nature and very likely important functions. These enzymes represent a major group of enzymes involved in xenobiotic detoxification and secondary metabolism. From the most recent genomic and phylogenetic analyses, the GST family is subdivided into 14 classes that can be separated into two main groups based on the catalytic residue which is either a serine (Ser-GST) or a cysteine (Cys-GST). Ser-GSTs usually catalyze glutathione (GSH) conjugation and/or peroxide reduction. On the other hand, Cys-GSTs cannot perform GSH-conjugation reactions but instead catalyze thiol-transferase, dehydroascorbate reductase and deglutathionylation reactions. Ser-GSTs from the Phi class (GSTF) are present in photosynthetic organisms and some basidiomycetes. This class is composed of a large number of genes compared to other GST classes which are amongst the most stress-inducible. The corresponding proteins have been extensively studied in crops with regard to their detoxification activities toward herbicides. However, with a few exceptions, very little is known about their roles in planta and it is not well understood why this class has expanded. By combining molecular, cellular, biochemical and structural approaches, the eight isoforms from the model tree Populus trichocarpa have been characterized during this PhD project. Phylogenetic analysis of GSTFs in the green lineage shows that the apparition of this class is concomitant with the appearance of terrestrial plants and that different groups can be distinguished based on the active site signature. RT-PCR analysis of the eight isoforms of GSTFs showed that transcripts mostly accumulate in female flowers, petioles and fruits. Some aspects of the reaction mechanism have been characterized by determining kinetic parameters of the eight poplar GSTFs and of several mutated variants for key residues towards model substrates. The structures of five GSTFs have been solved and these dimeric proteins display a typical GST fold but specificities have been observed at the catalytic site level. Moreover, considering the demonstrated capacity of GSTF orthologs to bind hormones, anthocyanins or flavonoids, and the consistent high expression of poplar GSTFs in female flowers and fruits, two organs rich in these molecules, we speculate that they may also possess ligandin properties. Preliminary results have been obtained regarding the nature of the substrates in various poplar organs by analyzing protein thermostability in the presence of putative ligands. In order to assess whether a functional redundancy between poplar Phi GSTs exists and to identify their mode of action (catalytic vs ligandin functions), we started to isolate and identify physiological substrates
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Tick, T. (Timo). "Fabrication of advanced LTCC structures for microwave devices". Doctoral thesis, University of Oulu, 2009. http://urn.fi/urn:isbn:9789514292507.
Abstract (sommario):
Abstract
The main objective of this thesis was to research the integration of novel materials and fabrication processes into Low Temperature Co-fired Ceramic (LTCC) technology; enabling fabrication of Radio Frequency (RF) and microwave components with advanced performance. The research focuses on two specific integration cases, which divide the thesis into two sections: the integration of tunable dielectric structures and the integration of air filled waveguides.
The first section of the thesis describes the development and characterization of low sintering temperature Barium Strontium Titanate (BST) thick film paste. Sintering temperature of BST is decreased from approximately 1350 °C down to 900 °C by lithium doping and pre-reaction of the doped composition. This allows the co-sintering of the developed BST paste with commercial LTCC materials. Additionally two integration techniques to embed tunable components in an LTCC substrate using the developed BST paste are also presented and the electrical performance of the components is evaluated. The highest measured tunability value was 44% with a bias field of 5.7 V/µm. The permittivity of the films varied between 790 and 190, and the loss tangent varied between 0.004 and 0.005, all measured unbiased at 10 kHz. The developed LTCC compatible BST paste and the presented integration techniques for tunable components have not been previously published.
In the second section of the thesis, a fabrication method for the LTCC integrated air-filled rectangular waveguides with solid metallic walls is presented. The fabrication method is described in detail and implemented in a set of waveguides used for characterization. A total loss of 0.1–0.2 dB/mm was measured over a frequency band of 140–200 GHz. The electrical performance of the waveguides is evaluated and their use demonstrated in an integrated LTCC antenna operating at 160 GHz.
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Nagpal, Akanksha. "Crystal Structures of Nitroalkane Oxidase: Insights into the Structural Basis for Substrate Specificity and the Catalytic Mechanism". Diss., Available online, Georgia Institute of Technology, 2005, 2005. http://etd.gatech.edu/theses/available/etd-07172005-152826/.
Abstract (sommario):
Thesis (Ph. D.)--Chemistry and Biochemistry, Georgia Institute of Technology, 2006.Dr. Allen M. Orville, Committee Chair ; Dr. Loren D. Williams, Committee Member ; Dr. Donald F. Doyle, Committee Member ; Dr. Dale E. Edmondson, Committee Member ; Dr. Giovanni Gadda, Committee Member.
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König, Rodrigo. "CHIRONOMIDAE (DIPTERA: INSECTA) NA MICROBACIA HIDROGRÁFICA DO RIO VACACAÍ-MIRIM (SANTA MARIA, RS)". Universidade Federal de Santa Maria, 2009. http://repositorio.ufsm.br/handle/1/5263.
Abstract (sommario):
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível SuperiorThe Chironomidae family constitutes one of the main groups of aquatic insects, being present in a great variety of environments and participating of various ecological processes, such as nutrients cycle and energetic transference. In the south region of the country, few studies are addressed to this community, not existing works in the region of Santa Maria, in the state of Rio Grande do Sul. Aiming to contibute for the knowledge of the group, this work had as goal to study the Chironomidae fauna in different environments in the Vacacaí-Mirim river microbasin, analyzing the composition and structure of the community in function of the physical, chemical, morphometric and environmental characteristics related to substrata. In December of 2007, the Chironomidae larvae were collected with a Surber sampler, in four locations along the Vacacaí-Mirim river, including the different present substrata. Alongside, some non-biotic variables of these locations were measured. The organisms were sorted and identified in the laboratory up to the level of genus, and based on these data, it was verified, in the locations and substrata, the absolute and relative density of these genera and subfamilies and the taxonomic richness, Shannon diversity and Equitability of these locations, besides the separation of the fauna in different substrata in functional feeding groups. The composition was compared by the multivariate statistics (grouping and variance analyses) and the community structure and substrata (richness, groups density, diversity and equitability) compared by the analysis of variance. The most representative subfamily was the Chironominae, followed by Orthocladiinae and Tanypodinae. Differential composition was observed among all the locations: points A and B were less altered physical-chemically, obtaining high diversity and more homogeneous distribution of the genera. In B, the greater habitats heterogeneity is responsible for the presence of exclusives taxa and for the high taxonomic richness. In C and D, the agricultural activities close to the water body are possibly responsible for the higher concentrations of nutrients and total solids found, resulting in the dominance of groups more tolerant to such conditions, mainly Rheotanytarsus. Sand samples presented lower density and richness, since this is a naturally poorer substratum. Rocks also sheltered a lower quantity of Chironomidae. In mixed or vegetation composed substrata, which present higher energetic availability and shelter conditions, higher densities were found. The physical-chemical and morphometric factors were more influent in the fauna structure determination than the substrata, which only complemented the ecological requirements of the groups. In general, few associations among the subfamilies and the feeding groups to the substrata were found.
A família Chironomidae constitui um dos principais grupos de insetos aquáticos, estando presente em uma grande variedade de ambientes e participando de vários processos ecológicos, como a ciclagem de nutrientes e transferência energética. No Sul do país, poucos estudos são direcionados a esta comunidade, não existindo trabalhos na região de Santa Maria, RS. Visando contribuir para o conhecimento do grupo, este trabalho objetivou estudar a fauna de Chironomidae em diferentes ambientes da microbacia do rio Vacacaí-Mirim, analisando a composição e estrutura da comunidade em função das características ambientais físicas, químicas, morfométricas e relacionadas ao substrato. No mês de dezembro de 2007, as larvas de Chironomidae foram coletadas com um amostrador Surber, em quatro locais ao longo do rio Vacacaí-Mirim, com diferentes características ambientais. Foram contemplados os diferentes substratos presentes. Juntamente, foram mensuradas algumas variáveis abióticas dos locais. Os organismos foram triados e identificados em laboratório até nível de gênero e, com esses dados, foram verificados, nos locais e substratos, a densidade absoluta e relativa dos gêneros e das subfamílias e a riqueza taxonômica. Diversidade de Shannon e Equitabilidade dos locais, além da separação da fauna dos diferentes substratos em grupos alimentares funcionais. A composição foi comparada através de estatística multivariada (análises de agrupamento e de variância) e a estrutura das comunidades e substratos (riqueza, densidade dos grupos, diversidade e equitabilidade) comparadas por análise de variância. A subfamília mais representativa foi Chironominae, seguida por Orthocladiinae e Tanypodinae. Foi observada diferença de composição entre todos os locais: os pontos A e B estiveram menos alterados físico-quimicamente, obtendo elevada diversidade e distribuição mais homogênea dos gêneros. Em B, a maior heterogeneidade de hábitats é responsável pela presença de táxons exclusivos e pela alta riqueza taxonômica. Em C e D, as atividades agrícolas próximas ao corpo hídrico possivelmente são responsáveis pelas maiores concentrações de nutrientes e de sólidos totais encontradas, resultando na dominância de grupos mais tolerantes a tais condições, principalmente Rheotanytarsus. Amostras de areia apresentaram menor densidade e riqueza, por este ser um substrato naturalmente mais pobre. Rochas também abrigaram uma menor quantidade de Chironomidae. Em substratos compostos por vegetação ou mistos, que possuem maior disponibilidade energética e condições de abrigo, foram encontradas densidades mais elevadas. Os fatores físico-químicos e morfométricos foram mais influentes na determinação da estrutura da fauna do que os substratos, os quais apenas complementaram as exigências ecológicas dos grupos. No geral, foram encontradas poucas associações das subfamílias e grupos alimentares com os substratos.
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Guptah, Vinod Kumar. "Growth on patterned substrates for optoelectronic device applications". Thesis, University College London (University of London), 1998. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.267027.
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Ghaddar, Kassem. "Structural analysis of yeast amino acid transporters: substrate binding and substrate-induced endocytosis". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2014. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209318.
Abstract (sommario):
Plasma membrane transport proteins play a crucial role in all cells by conferring to the cell surface a selective permeability to a wide range of ions and small molecules. The activity of these transporters is often regulated by controlling their amount at the plasma membrane, via intracellular trafficking. The recent boom in the numbers of crystallized transporters shows that many of them that belong to different functional families with little sequence similarity adopt the same structural fold implying a conserved transport mechanism. These proteins belong to the APC (Amino acid-Polyamine-organoCation) superfamily and their fold is typified by the bacterial leucine transporter LeuT. This LeuT fold is characterized by inverted structural repeats of 5 transmembrane domains that harbor the central substrate-binding site and a pseudo-symmetry axis parallel to the membrane. The yeast Saccharomyces cerevisiae possesses about 16 amino acid permeases (yAAPs) that belong to the APC superfamily and that display various substrate specificity ranges and affinities. Topological, mutational analysis and in silico data indicate that yAAPS adopt the LeuT fold.In this work we combined computational modeling and yeast genetics to study substrate binding by yAAPs and the endocytosis of these transporters in response to substrate transport. In the first part of this work, we analyzed the selective recognition of arginine by the yeast specific arginine permease, Can1. We constructed three-dimensional models of Can1 using as a template the recently resolved structure of AdiC, the bacterial arginine:agmatine antiporter, which is also a member of the APC superfamily. By comparison of the binding pockets of Can1 and Lyp1, the yeast specific lysine permease, we identified key residues that are involved in the recognition of the main and side chains of arginine. We first showed that the network of interactions of arginine in Can1 is similar to that of AdiC, and that the selective recognition of arginine is mediated by two residues: Asn 176 and Thr 456. Substituting these residues by their corresponding residues in Lyp1 converted Can1 into a specific lysine permease. In the second part of this work, we studied the regulation of two permeases, Can1 and the yeast general amino acid permease, Gap1. In the presence of their substrates, Gap1 and Can1 undergo ubiquitin-dependent endocytosis and targeting to the vacuolar lumen for degradation. We showed that this downregulation is not due to intracellular accumulation of the transported amino acids but to transport catalysis itself. By permease structural modeling, mutagenesis, and kinetic parameter analysis, we showed that Gap1 and Can1 need to switch to an intermediary conformational state and persist a minimal time in this state after binding the substrate to trigger their endocytosis. This down-regulation depends on the Rsp5 ubiquitin ligase and involves the recruitment of arrestin-like adaptors, resulting in the ubiquitylation and endocytosis of the permease.
Our work shows the importance of the structural analysis of yAAPs to get further insight into the different aspects of their function and regulation. We validate the use of a bacterial APC transporter, AdiC, to construct three-dimensional models of yAAPs that can be used to guide experimental analyses and to provide a molecular framework for data interpretation. Our results contribute to a better understating of the recognition mode of amino acids by their permeases, and the regulation of this transport in response to substrate binding.
Doctorat en Sciences
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Silva, Sembukuttiarachilage Ravi Pradip. "Electronic, optical and structural properties of semiconducting diamond-like carbon thin films". Thesis, University of Cambridge, 1994. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.319523.
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Osborn, Dawn Alexandra. "Rocky intertidal community structure on different substrates /". Diss., Digital Dissertations Database. Restricted to UC campuses, 2005. http://uclibs.org/PID/11984.
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Alkhalaf, Lona M. "Structure, function and substrate tolerance of TxtC". Thesis, University of Warwick, 2013. http://wrap.warwick.ac.uk/60151/.
Abstract (sommario):
Thaxtomins are a family of phytotoxins produced by Streptomyces scabies and other Streptomyces species, which cause scab disease in root crops, such as potato, carrot and radish. The final step of their biosynthesis involves sequential hydroxylation reactions catalysed by the cytochrome P450 (CYP), TxtC (figure 1). This CYP is of particular interest because it is chemically challenging to selectively hydroxylate at the phenylalanine alpha-position, and thaxtomins have been shown to have herbicidal activity. The hydroxyl groups introduced by TxtC have been shown to contribute both to the phytotoxicity, and solubility, of thaxtomin A. The first target was to complete a total chemoenzymatic synthesis of thaxtomin A. Peptide coupling of Boc-4-nitroTrp and N-Me-Phe methyl ester, cyclisation to give the monomethylated diketopiperazine and subsequent methylation of the 4-nitroTrp amide nitrogen led to thaxtomin D. TxtC was then utilised to complete the final two hydroxylation steps to give thaxtomin A as a single enantiomer. A range of TxtC substrate analogues were then synthesised in order to probe the SAR of TxtC. Reactivity was assessed both in vitro and in vivo and indicated a fairly broad substrate tolerance, with modification to the indole, phenyl group and N-methyl groups all tolerated to give monohydroxylated, and in some cases dihydroxylated, products. Selectivity was comparable to the natural substrate in those analogues with modification to the indole or N-methyl groups. A number of the hydroxylated products have been characterised by 1H and 13C NMR which show the major site of hydroxylation is as observed in thaxtomin A. X-ray crystallography of TxtC with both substrates, thaxtomin D and thaxtomin B, led to production of structures to 2.8Å and 1.7Å, respectively. These structures, as well as subsequent docking simulations, have given insights into the SAR observed, and the mechanism by which hydroxylation occurs.
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Hargreaves, Martin Bernard. "Substrate structure activity relationships of cytochrome P4502E1". Thesis, University of Leicester, 1995. http://hdl.handle.net/2381/35247.
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Pauthe, Emmanuel. "Approches cinétiques et moléculaires de la reconnaissance enzyme-substrat : application à l'étude de l'activité protéolytique de la thermolysine". Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1139.
Abstract (sommario):
L’accomplissement de tout acte protéolytique implique nécessairement la formation d'un complexe entre l'enzyme et son substrat. Par différentes approches cinétiques, spectroscopiques et moléculaires nous avons cherché à caractériser les phénomènes mis en jeu au cours de l'hydrolyse, par la thermolysine, de petits peptides en milieu biomimétiques. Cette étude a été conduite à l'interface entre la biochimie, la biophysique, la chimie et la physique. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés au comportement catalytique de la thermolysine sur des substrats modèles et en milieu modifié. Nous avons montré d'une part, que l'ajout d'additifs polyhydroxylés influence grandement l'activité de la thermolysine et d'autre part, affine les connaissances sur la spécificité et la sélectivité de cette enzyme (en particulier, mise en évidence de l'influence du résidu P'2 dans le mécanisme). Dans un deuxième temps, nous présentons des études structurales des peptides substrats en milieu modifié. Nous avons mis en évidence l'absence d'influence du micro-environnement contenant une forte proportion de glycérol sur la conformation des molécules de substrat et le rôle possible de leur structure tridimensionnelle quant à leur hydrolyse. Ces études ont été étendues à un autre modèle peptidique, de forme cyclique ou linéaire, et corrélées aux résultats cinétiques. Dans un troisième temps, par deux approches différentes, nous avons abordé l'étude des relations structure-fonction de la thermolysine. Expérimentalement, par des études cinétiques avec l'enzyme immobilisée et des déterminations de sa structure par spectroscopie laser Raman, nous montrons que l'enzyme est très peu sensible au micro-environnement. Théoriquement en analysant, par modélisation, l'interaction de la thermolysine avec un tripeptide substrat, nous avons mis en évidence des changements de conformation du substrat et/ou des mouvements du site actif enzymatique au cours de l'acte catalytique.
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Mayer, Suzanne Marie. "X-ray structure determination of Klebsiella pneumoniae nitrogenase component 1". Thesis, University of East Anglia, 2000. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.323342.
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Deboucq, Julien. "Caractérisation ultrasonore de structures à couche et à gradient de contraintes par ondes de surface haute fréquence générées par capteurs MEMS de type IDT -SAW". Thesis, Valenciennes, 2012. http://www.theses.fr/2012VALE0017/document.
Abstract (sommario):
L’utilisation de revêtements et de couches minces déposés sur substrats est très recherchée dans de nombreuses applications. Les objectifs de ces revêtements et dépôts sont multiples (améliorer la durabilité des structures, leur résistance à l’usure et à la fatigue, etc.). D'autre part, les matériaux à gradient sont également développés en vue de répondre à de nouvelles exigences fonctionnelles, comme de meilleures tenues en température, en usure, en corrosion. Pour toutes ces applications, la caractérisation de ces revêtements et de ces matériaux à gradients, afin d’en déterminer leurs propriétés (épaisseur, constantes élastiques, adhérence, contraintes résiduelles, …etc), est déterminante pour le contrôle santé des pièces et pour leur fonctionnement optimal au cours de leur utilisation. Pour caractériser ces structures, nous avons choisi d’exploiter la dispersion des ondes de surface sur une large gamme de fréquences (10 à 60 MHz). Afin d’exciter ces ondes, des capteurs MEMS de type IDT-SAW ont été réalisés à différentes fréquences couvrant la totalité de la gamme fréquentielle considérée. L’excitation quasi-harmonique a été privilégiée dans le but d’obtenir des mesures précisesde vitesses de phase. Nous avons montré les potentialités de cette approche en caractérisant premièrement des structures à couche mince allant jusqu’à 500 nm et deuxièmement des structures amorphes à gradient de contraintesThe use of coatings and thin layers deposited on substrates is highly sought in many applications. The objectives of these coatings and deposits are multiple (improve the durability of structures, their wear resistance and fatigue, etc.). On the other hand, gradient materials are being developed to meet new functional requirements, such as a better resistance to temperature, wear and corrosion. For all of these applications, the characterization of these coatings and gradient materials, in order to determine their properties (thickness, elastic constants, adherence, residual stresses, etc…), is decisive for the health control of pieces and for their optimum operation during their use. To characterize these structures, wechose to exploit the dispersion of surface acoustic waves over a wide frequency range (10 to 60 MHz).To excite these waves, SAW-IDT MEMS sensors have been carried out at different frequencies covering the entire frequency range we considered. The quasi-harmonic excitation was preferred to obtain accurate measures of phase velocities. We showed the potential of this approach by characterizing, first, thin layers structures (500 nm) and second, amorphous structures with a stressesgradient
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Diaz, J. A. D. "Nano-structured substrates for surface-enhanced Raman scattering". Thesis, Queen's University Belfast, 2006. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.431606.
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Ley, Marc. "Cellule photovoltai͏̈que MIND-amélioration du rendement quantique interne à l'aide d'une sous-structure active enterrée dans l'émetteur". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13212.
Abstract (sommario):
Les cellules photovoltai͏̈ques offrent une source d'énergie propre et inépuisable pour le future sous condition de percées par rapport aux performances des dispositifs d'aujourd'hui. Dans ce travail, nous nous concentrons sur des aspects pouvant propulser le rendement de la conversion photovoltai͏̈que au-delà des limites actuelles afin de la rendre compétitive aux sources d'énergie conventionnelles. La première partie est consacrée aux nouveaux concepts théoriques regroupées sous la désignation de 3ème génération des cellules solaires. Nous examinons l'utilisation d'une bande d'énergie intermédiaire et 1'exploitation de l'ionisation par impact à faible énergie d'excitation. Par la suite, nous étudions des éléments de réalisation de cellules modèles en silicium capables de fonctionner selon les idées précédentes et fabriquées à partir d'un concept original par implantation ionique suivie d'un traitement thermique. Elles représentent une étape intermédiaire vers la cellule finie et sont caractérisées à l'aide de différentes techniques dans des laboratoires spécialisés. Nous exploitons expérimentalement et théoriquement la présence d'une sous-structure continue dans l'émetteur. Elle provoque l'apparition d'une zone morte séparée du reste du dispositif par une limite de collecte des porteurs minoritaires. Il est ainsi aisé de mettre en évidence le flux lumineux absorbé dans la zone active et déterminer avec la précision suffisante les endroits aux propriétés optoélectroniques nouvelles. Des effets nouveaux jamais évoqués auparavant ont été observés. Une étude approfondie du rendement de collecte de la partie active du dispositif met en évidence une absorbance améliorée dans la zone amorphisée et dans les couches soumises à un champ de contrainte mécanique local. Nous identifions, sur la base de la théorie de collecte et d'un calcul auto-corrélé, une augmentation fondamentale du rendement quantique interne des couches sous contrainte interprétée comme le résultat d'une multiplication des porteurs faible seuilPhotovoltaic solar cells that convert solar light into electricity would represent a clean and inexhaustible energy source for the future on the condition of a breakthrough in comparison with today's devices performances. In this work, we concentrate on aspects able to raise the photovoltaic conversion efficiency above the limitations of present cells and make solar energy competitive with conventional energy sources. The first part of the study is devoted to new theoretical ideas considered as 3rd generation of photovoltaics. More precisely, we investigate the use of an intermediate energy band and the exploitation of low-energy-threshold impact ionisation. Next, we study elements of realisation of model silicon solar cells capable to function according to the preceding ideas and fabricated on the basis of an original concept by ion implantation followed by a thermal treatment. They represent an intermediate step towards a final photovoltaic cell and have been characterised by different techniques in specialized laboratories. We exploit theoretically and experimentally a continuous substructure in the emitter. It induces a dead zone separated from the bulk by a minority carrier collection limit. It is then easy to quantify the light flux absorbed in the active zone and determine with a sufficiently good precision the zones with new optoelectronic properties. Effects never mentioned before have been observed. A deeper analysis of the experimental collection efficiency of the active device zone shows an increased absorbance in the amorphised zone produced by the implantation and in the recrystallized layers submitted to a local mechanical stress field. On the basis of the collection theory and an auto-correlated calculation, we identify a fundamental increase of the internal quantum efficiency in the stressed recrystallised layers, which can be interpreted as the result of a low-energy carrier multiplication
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Johnson, Christopher N. "Nucleic Acid Substrates: Investigation of Structural and Dynamic Features that Influence Enzyme Activity". Digital Archive @ GSU, 2011. http://digitalarchive.gsu.edu/chemistry_diss/59.
Abstract (sommario):
The previous view of DNA as a linear sequence of bases is evolving to consider structure, topology and dynamics. Sequences surrounding damage lesions have been shown to effect enzyme recognition and processing. Here we present an in depth investigation of subtle structural and dynamical features imparted to nucleic acid duplexes by a designed modification or damage lesions. Highly restrained solution structures were generated and validated utilizing a range of NMR techniques. This allowed for the characterization of multiple features of the nucleic acid duplex; such as base pairing, backbone torsion angles, deoxyribose sugar pucker, and intra and inter nucleotide proton distances. Additional experiments provided insight into dynamic movements of the nucleic bases. These features are then correlated to enzyme data in order to explain the observed modulation of activity.
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Dikme, Yılmaz. "MOVPE and characterization of GaN-based structures on alternative substrates". [S.l.] : [s.n.], 2006. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=982157576.
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Gössl, Illdiko Maria. "Supramolecular structures of dendronized polymers and DNA on solid substrates". [S.l.] : [s.n.], 2003. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=968755925.
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Gössl, Illdiko Maria. "Supramolecular structures of dendronized polymers and DNA on solid substrates". Doctoral thesis, Humboldt-Universität zu Berlin, Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät I, 2003. http://dx.doi.org/10.18452/14893.
Abstract (sommario):
Komplexe aus entgegengesetzt geladenen Polyelektrolyten haben sowohl in der Biologie als auch in den Materialwissenschaften eine große Bedeutung. Im Mittelpunkt des Interesses stehen besonders die Kondensation der DNA in vitro, die Struktur des Nukleosoms im Zellkern, nicht-virale Systeme zur Transfektion von DNA in Zellen oder der Vorgang der layer-by-layer Adsorption. Verschiedene Theorien befassen sich mit den treibenden Kräften solcher Komplexbildungen. Allerdings standen experimentelle Untersuchungen auf diesem Gebiet bisher noch aus. Dieser Arbeit liegt die Fragestellung zu Grunde, ob es mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie möglich ist, die Struktur einzelner Polyelektrolytkomplexe, bestehend aus den beiden Polyelektrolyten DNA und dendronisierten Polymer, aufzuklären und ihre Komplexbildung zu untersuchen. Die Komplexe bildeten sich in Lösung und wurden anschließend auf einer unbeschichteten oder mit positiven Polymeren beschichteten Glimmeroberfläche adsorbiert. Auf der positiv beschichteten Glimmeroberfläche hafteten DNA-dendronisierte Polymer Komplexe mit einem Ladungsverhältnis von 1:1 bis 1:0.7 (DNA:dendronisiertes Polymer). Anhand der hochaufgelösten rasterkraftmikroskopischen Aufnahmen wurde ein Modell entwickelt, das die Umwicklung der DNA um das dendronisierte Polymer beschreibt. Der DNA-DNA Abstand ergab sich zu (2.30 ± 0.27) nm für den Komplex mit DNA und zweiter Generation dendronisierter Polymere und zu (2.16 ± 0.27) nm mit vierter Generation. Die theoretische Vorhersage der Überladung der Komplexe konnte experimentell bestätigt werden. Mit Hilfe der Rasterkraftmikroskopie konnte überdies der Einfluss des Salzgehaltes der Lösung auf die Bildung der Komplexe mit DNA und zweiter Generation dendronisierter Polymere untersucht werden. Wie man anhand des Zusammenwirkens von elektrostatischen Kräften und entropischen Wechselwirkungen bei der Adsorption von Polyelektrolyten vorhersagen kann, durchlief der DNA-DNA Abstand ein Minimum bei ansteigendem Salzgehalt. Bei sehr hohem Salzgehalt (2.4 M NaCl) konnte das Ablösen der DNA von dem Komplex beobachtet werden. Die untersuchten DNA/dendroniserten Polymer Komplexe bilden ein neues Modellsystem, mit dem einzelne Polyelektrolyt-Wechselwirkungen direkt untersucht werden können. Ein Vergleich der experimentellen Daten mit den vorhandenen Theorien zeigte, dass der Prozess des Überladens weitgehend durch elektrostatische Wechselwirkung zwischen den beiden Polyelektrolyten beschrieben werden kann. Sowohl entropische Beiträge als auch die Biegeenergie der umwickelnden DNA sind vernachlässigbar. Basierend auf diesen Ergebnissen können neue Trägerstrukturen für effizientere nicht-virale DNA-Transfektionssysteme entwickelt werden.Complexes of oppositely charged polyelectrolytes play an important role in both biology and material science, for instance DNA condensation in vitro, nucleosomal structure, non-viral gene transfection systems as well as layer-by-layer adsorption. Although there are theories predicting overcharging of polyelectrolyte complexes, the driving forces are still under debate and systematic experimental studies on single polyelectrolytes remain challenging. Therefore the question arose if it is possible to analyze single polyelectrolyte complexes, using DNA and dendronized polymers, with the scanning force microscope in order to investigate the complexation in detail. For the complex analysis, the polyelectrolytes were allowed to interact in solution and then to adsorb on negatively charged mica or on mica coated with a positively charged polymer. Scanning force microscopy was used to investigate the adsorbed species. DNA/dendronized polymer complexes of charge ratio of 1/1 through 1/0.7 adsorbed on mica coated with a positively charged polymer. The analysis of high resolution molecular images indicated that DNA wraps around the dendronized polymer with an estimated pitch of (2.30 ± 0.27) nm and (2.16 ± 0.27) nm for dendronized polymers of generation two and four, respectively. In the proposed model the polyelectrolyte with the smaller linear charge density is wrapped around the more highly charged dendronized polymer, resulting in a negatively overcharged complex. This overcharging is consistent within recent theories of spontaneous overcharging of complexes of one polyelectrolyte wrapping around the other. Using the complex of DNA and dendronized polymers of second generation, the influence of monovalent salt concentration on the molecular structure was studied. By increasing the salt concentration the pitch showed a minimum as predicted by the interplay of electrostatic forces and entropic interactions of polyelectrolyte adsorption. At high salt concentration (2.4 M NaCl) the release of DNA from the complex can be observed. The results showed that the DNA/dendronized polymer system can be used as a new, high potential model system to investigate single polyelectrolyte interactions. With regard to recent theories, the experimental results indicate that the overcharging of the complex is mainly driven by electrostatic forces whereas contributions of counterion entropy and bending energy seem to be negligible. This understanding may be useful for the design of single polyelectrolyte complexes for non-viral gene delivery systems and might help to optimize the transfection efficiency based on the structure of the vector system.
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Ismail, Alhzzoury Ahmad. "Contribution à la modélisation des structures SIW et SINRD pour application micro-ondes et télécommunication". Phd thesis, Toulouse, INPT, 2013. http://oatao.univ-toulouse.fr/9701/1/ismail_alhzzoury.pdf.
Abstract (sommario):
Les développements technologiques en télécommunication et microondes tendent depuis plusieurs années vers la miniaturisation des circuits, une réduction des coûts, des masses et des pertes dans ces dispositifs. Les circuits SIW (Substrate Integrated Waveguide) s’inscrivent tout à fait dans cette mouvance et font à l’heure actuelle l’objet de nombreux sujets de recherche avec des applications directes dans l’industrie. Les circuits SINRD (Substrate Integrated Non Radiative Dielectric) utilisent eux les propriétés du substrat usiné (insertion de trous) pour la propagation du signal et des fonctions de l’électronique peuvent également être développées avec cette technologie. La conception de ces circuits passe généralement par des outils peu performants car non dédiés. Dans ce travail de thèse, une méthode numérique dédiée à ces circuits est développée. Elle est validée par comparaison à d’autres méthodes numériques et des mesures. Elle présente des temps de calcul très faibles. De nouveaux dispositifs pour des applications en télécommunications spatiales bas coûts et faibles pertes peuvent ainsi être développés grâce à elle.
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Wang, Huanchen Ke Hengming. "Structural studies on substrate and inhibitor selectivity of phosphodiesterases". Chapel Hill, N.C. : University of North Carolina at Chapel Hill, 2006. http://dc.lib.unc.edu/u?/etd,283.
Abstract (sommario):
Thesis (Ph. D.)--University of North Carolina at Chapel Hill, 2006.Title from electronic title page (viewed Oct. 10, 2007). "... in partial fulfillment of the requirements for the degree of Doctor of Philosophy in the Department of Biochemistry and Biophysics." Discipline: Biochemistry and Biophysics; Department/School: Medicine.
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Casale, Marco. "Réalisation d'un laser DFB hybride sur substrat de verre". Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENT011/document.
Abstract (sommario):
Les besoins actuels des systèmes de télécommunications et des capteurs optiques poussent à réaliser des circuits intégrés optiques présentant toujours plus de fonctions sur un même substrat. Atteindre un tel niveau d'intégration est difficile, car les matériaux et les procédés technologiques employés pour implémenter les différentes fonctions optiques ne sont pas toujours compatibles entre eux. Cette thèse s'inscrit dans la problématique de l'intégration des fonctions optiques actives (émission, amplification) et passives (multiplexage, filtrage, etc.) sur substrat passif et reporte la réalisation d'un laser DFB hybride tridimensionnel par échange d'ions sur verre passif et report de plaque d'un verre actif codopé Er3+:Yb3+. Ce laser est constitué d'un guide canal de Bragg, sélectivement enterré dans le substrat passif, et chargé par un guide plan, réalisé dans le verre actif (dopé avec une concentration massique de 2,3% en Er2O3 et 3,6% en Yb2O3). Il est caractérisé par une émission monomode de (420±15) µW à 1534 nm, pour (390±20) mW de puissance de pompe injectée. Ce dispositif ouvre ainsi la voie vers l'intégration de fonctions actives, localisées à la surface du substrat passif, avec des fonctions passives, réalisées en exploitant le volume et la surface du même substratThe current needs of optical telecommunications and sensors require developing integrated optical circuits providing different and heterogeneous functions on the same substrate. The main issue is the incompatibility between the manufacturing processes of these optical functions. This work deals with the integration of active (emission, amplification) and passive (multiplexing, filtering, etc.) functions on a passive glass substrate. Its aim is to develop a DFB three-dimensional hybrid laser by ion-exchange in passive glass. This laser is made of a Bragg channel waveguide, selectively buried in the passive glass substrate, loaded by a plane waveguide, defined at the surface of an Er3+:Yb3+ codoped active glass wafer. It emits a (420±15) µW laser signal at 1534 nm for (390±20) mW injected pump power. Hence this device opens the way towards the integration of active functions, located at the surface of the passive glass substrate, with passive ones, spreading at its surface and in its volume
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Marechal, Nils. "Étude structurale des protéine arginine méthyltransférases : reconnaissance des substrats et conception rationnelle de modulateurs". Thesis, Strasbourg, 2018. http://www.theses.fr/2018STRAJ048.
Abstract (sommario):
Les protéine arginine méthyltransférases (PRMT) sont impliquées dans de nombreux processus cellulaires, incluant la régulation de l’expression des gènes, le contrôle de l’épissage, le maintien de l’intégrité du génome et la transduction du signal. De nombreuses études montrent que la dérégulation de l’activité des PRMT est associée au développement de pathologies, et en particulier de cancers. Les PRMT constituent ainsi une des nouvelles cibles potentielles en chimiothérapie. Les travaux présentés dans ce manuscrit portent sur trois cibles : PRMT2, PRMT3 et PRMT4/CARM1. Combinant des approches biochimiques, biophysiques et structurales (cristallographie et cryo- microscopie électronique), ces travaux comportent deux aspects : (I) comprendre au niveau atomique la régulation de la réaction de méthylation des protéines (reconnaissance protéines-protéines et interactions entre modifications post-traductionnelles) ; (II) découvrir des inhibiteurs spécifiques et puissants de plusieurs PRMT ciblesProtein arginine methyltransferases (PRMT) are involved in many cellular processes, including gene expression regulation, splicing control, maintenance of genome integrity and signal transduction.Since deregulation of those biological processes appears to be implicated in the pathogenesis of different diseases, PRMTs have emerged as potential new targets for the development of novel therapeutic modulators. Despite the large amount of biological and structural data on PRMTs, two challenges remain to be solved by structural biology ; (I) understanding how PRMTs recognize and bind their full-length substrates ; (II) revealing how PRMTs achieve specific arginine methylation on different target sites. The works presented here focused on 3 targets: PRMT2, PRMT3 and PRMT4/ CARM1. We used biochemical, biophysical and structural methods (bio-crystallography and cryo- electron microscopy) to decipher structural clues that drive PRMT-substrate recognition. We developed new chemical probes that can be used in early drug discovery for the conception of PRMT inhibitors
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Hossain, Tasnia. "GaN based structures on patterned silicon substrate : stress and strain analysis". Nice, 2012. http://www.theses.fr/2012NICE4096.
Abstract (sommario):
This work deals with the stress and strain analysis of GaN grown on patterned Si substrate in order to avoid crack generation and to obtain the suitable size of the pattern for device (LED, LD, transistor etc. ) applications. Using patterned substrate we have grown thick crack free continuous GaN layers by MBE and by MOCVD. In this work, we have used different sizes of patterns, different trench widths, trench heights, different shapes and in-plane orientations of the patterns and two crystal orientations of Si substrate. We have found that beyond a critical film thickness, the number of cracked mesa increases with the increase in mesa size for a particular shape of mesa. In the case of square and lozenge shape mesas of 200 μm length, 96 and 88% mesas respectively are found crack free for 12 μm thick GaN film. To analyze the stress and strain, micro-Raman spectroscopy and micro-photoluminescence measurements are carried out on GaN mesa. A U-shape stress distribution is observed on different sizes of mesa where the maximum tensile stress is found at the center of the mesa while towards the free edges or corners of the mesa the stress gradually relaxes. It is also revealed that the in-plane stress increases with the increase in mesa size. In contrast, the in-plane stress decreases with the increase in trench height of Si substrate. However, the trench width shows no significant effect on the in-plane stress. An analytical model has been used to account for the stress distribution in the patterns. This study of thick GaN on patterned Si substrate seems to be promising for the fabrication of optoelectronic and electronic devices which were limited by the planar substrateLe présent travail concerne l’étude des contraintes et des déformations dans le matériau GaN épitaxié par EJM et par EPVOM sur substrat silicium texturé en vue d’éviter la fissuration du matériau et ainsi obtenir des motifs compatibles avec la réalisation de composants (DELs, Lasers, transistors etc. ). Nous avons étudié des motifs différents en tailles, séparations, hauteurs de tranchées, formes, orientations dans le plan ainsi que deux orientations cristallines du substrat silicium. Au-delà d’une épaisseur critique du film déposé, pour une forme de motif donnée, la fraction de motifs fissurés augmente avec la taille des motifs. 88% des motifs en losange et 96% des motifs carrés sont exempts de fissures pour des films GaN épais de 12 μm pour une largeur égale à 200 μm. Une distribution en U de la contrainte en tension est mise en évidence par spectroscopie micro-Raman et par micro-photoluminescence pour les différentes tailles de motifs étudiés, le maximum de contrainte se situant en leur centre et la contrainte se relaxant graduellement vers les bords libres. La contrainte augmente avec la taille des motifs, mais diminue avec la hauteur des tranchées réalisées dans le substrat. Un modèle analytique a été adapté pour rendre compte de la répartition des contraintes. La distance séparant les motifs influe peu. Quoi que la répartition des contraintes puisse être différente durant la croissance, nous avons montré la possibilité d’obtenir des films de GaN avec une bonne qualité cristalline sur ces motifs, ce qui montre que cette voie est prometteuse pour la fabrication de composants optoélectronique et électroniques jusqu’ici limités par la croissance sur substrat planaire
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Wickham, Shelley. "DNA origami : a substrate for the study of molecular motors". Thesis, University of Oxford, 2011. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.561126.
Abstract (sommario):
DNA origami is a method for constructing 2-dimensional nanostructures with arbitrary shapes, by folding a long piece of viral genomic DNA into an extended pattern (Rothemund, 2006). In this thesis DNA origami nanostructures that in- corporate active transport are developed, by combining rectangular DNA origami tiles with either synthetic DNA motors, or the protein motor F1-ATPase. The transport of an autonomous, unidirectional, and processive 'burnt-bridges' DNA motor across an extended linear track anchored to a DNA origami tile is demonstrated. Ensemble fluorescence measurements are used to characterise motor transport, and are compared to a simple deterministic model of stepping. The motor moves 100 nm along a track at 0.1 nms-1 Atomic force microscopy (AFM) is used to study the transport of individual motor molecules along the track with single-step resolution. A DNA origami track for a 'two-foot' DNA motor is also developed, and is characterised by AFM and ensemble fluorescence measurements. The burnt-bridges DNA motor is then directed through a track network with either 1 or 3 bifurcations. Ensemble fluorescence measurements demonstrate that the path taken can be controlled by the addition of external control strands, or pre-programmed into the motor. A method for attaching the rotary motor protein F1-ATPase to DNA origami tiles is developed. Different bulk and single-molecule methods for demonstrat- ing protein binding are explored. Single-molecule observations of rotation of the protein motor on a DNA origami substrate are made, and are of equivalent data quality to existing techniques.
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Vigbedor, Maa Ohui Shormeh. "Structure and regulation of G-substrate in neurodegenerative disease". Thesis, University of Edinburgh, 2013. http://hdl.handle.net/1842/8292.
Abstract (sommario):
G-substrate is a 23 kDa protein named as a specific substrate of cGMP-dependent protein kinase and found predominantly in cerebellar Purkinje cells. As a component of the NO/cGMP/PKG pathway, G-substrate is potentially involved in several important cellular processes and has so far been associated with a number of disease conditions: a single point mutation in G-substrate has been linked to hypercholesterolaemia, while the potent inhibition of PP2A by phosphorylated Gsubstrate possibly influences Tau protein hyperphosphorylation and contributes to Alzheimer's disease pathology. Conversely, overexpression of G-substrate protein in dopaminergic neurons has been found to protect neurons from Parkinson's disease toxins, making G-substrate a possible target of interventions for mitigating the debilitating effects of Parkinson's disease on patients. A shorter splice variant, which only retains one of the phosphorylatable threonine motifs, has recently been described for G-substrate and given the importance of phosphorylation to its action as a phosphatase inhibitor, this study focuses on determining whether both variants of the protein exhibit similar levels of phosphatase inhibition and interact with the same/similar proteins in vivo. We were also interested in determining whether the 51 amino acid section absent from short G-substrate resulted in any significant differences in protein structure, which potentially has implications on functions in vivo. My results indicate the association of G-substrate with a wide range of proteins involved in processes including cell cycle regulation, endocytosis and signalling and the two variants do not always interact with the same proteins. Among these interactors is the PARK 7/ DJ-1 protease, which like G-substrate has been shown to be neuroprotective. I have found that G-substrate is proteolysed by DJ-1 in its active form and interactions between these two proteins is affected by the anti-vertigo drug Tanganil. Phosphatase inhibition studies suggest that the G-substrate variants affect phosphatase activity to different extents under similar conditions, while NMR and circular dichroism structural studies suggest that in solution, the full length Gsubstrate variant is slightly more compactly folded. Understanding the details of G-substrate action in the cell will lead to a better understanding of its roles including the protection of dopaminergic neurons from Parkinson's disease toxins and shed more light on the intricacies of the NO/cGMP/PKG signalling pathway as a whole, thus providing important information that might help improve strategies for dealing with conditions involving this pathway and help develop interventions for diseases such as Alzheimer's and Parkinson's.
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Badin, Mihaela Georgeta. "Self-assembled monolayers on gold substrates structure and characterization". Saarbrücken VDM Verlag Dr. Müller, 2007. http://d-nb.info/988947358/04.
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Bednarczyk, Dallas Joesph. "The influence of substrate structure on organic cation transport". Diss., The University of Arizona, 2001. http://hdl.handle.net/10150/290546.
Abstract (sommario):
Using epifluorescence microscopy I have characterized the transport of the fluorescent organic cation NBD-TMA⁺, [2-(4-nitro-2,1,3-benzoxadiaxol-7-yl)aminoethyl]trimethylammonium. NBD-TMA⁺ has structural characteristics common to other secreted organic cations and it is fluorescent (λₑₓ = 458 nm; λ(em) = 530 nm). Transport of NBD-TMA⁺ by rabbit renal proximal tubules was time dependent, saturable, and inhibited by TEA⁺, cimetidine, and procainamide. These results provide strong evidence that the fluorescent organic cation, NBD-TMA⁺, is transported by the classical organic cation transporter and can be used to monitor organic cation transport in renal proximal tubules or cells expressing organic cation transporters. Additionally, a stable line of HeLa cells expressing hOCT1 was used to investigate the structural and chemical characteristics influencing substrate binding to the transporter. I found that the systematic rotation of a planar hydrophobic mass about a vertical axis aligned with the positively charged nitrogen reduced the binding affinity of substrate for hOCT1 suggesting that hOCT1 possesses a lateral steric limitation not seen in the apical organic cation transporter. Furthermore, the addition of supraplanar hydrophobic mass to a planar chemical structure was found to increase the binding affinity for a substrate substantially more that expected for the increased hydrophobicity suggesting that the binding site for hOCT1 is not simply planar in nature, but may be better described as a pocket.
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Dafforn, Katherine Ann Biological Earth & Environmental Sciences Faculty of Science UNSW. "Anthropogenic modification of estuaries: disturbance and artificial structures influence marine invasions". Awarded by:University of New South Wales. Biological, Earth & Environmental Sciences, 2009. http://handle.unsw.edu.au/1959.4/44778.
Abstract (sommario):
Estuarine environments are threatened by the synergistic effects of anthropogenic disturbance and bioinvasion. The construction of artificial structures (such as pilings and pontoons) provides a habitat resource in close proximity to vessel hulls that may be carrying a wide range of non-indigenous fouling species. In addition, the release and accumulation of toxicants from antifouling (AF) paints on vessel hulls creates a chemical disturbance that may reduce the invasion resistance of native communities. This thesis examines how shipping-related disturbances affect sessile communities, and in particular what role AF paints and artificial structures play in the invasion of estuaries. Using a series of field-based experiments, I found that copper and tributyltin have the potential to influence both the transport of species to a new region, via the application of AF paints on vessel hulls, and their subsequent establishment, via the accumulation of AF biocides in estuaries. Temperature, pH, salinity and turbidity were also related to species distributions. During subtidal surveys of artificial and natural structures I found more non-indigenous species (NIS) on pilings and pontoons than on rocky reef, and shallow floating structures were identified as hotspots for invaders. These findings suggest that artificial structures play an important role in the initial establishment of sessile non-indigenous species in new regions. A subset of NIS were also present on the reefs sampled during the survey and I conducted manipulative experiments to determine factors affecting the invasibility of turf and canopy-forming algal assemblages. The resident assemblage provided a barrier to most invaders, particularly when light and sedimentation levels were also high (i.e. on horizontal substrate). My results suggest that the areas of reef most susceptible to invasion are vertical rock walls and those subjected to disturbances that release space. In summary, this is the first study to relate copper and tributyltin contamination in the field to NIS distributions. My research has also highlighted the potential role of artificial structures in facilitating the establishment of NIS in estuaries and identified invasion threats to rock wall communities and disturbed reefs in estuarine systems.
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Argoud, Maxime. "Mécanismes de collage et de transfert de films monocristallins dans des structures à couches de polymères". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00848111.
Abstract (sommario):
Les matériaux polymères sont à l'heure actuelle peu considérés dans le vaste domaine des micro et nano technologies. Ils présentent toutefois certaines propriétés remarquables en comparaison des matériaux traditionnels de la microélectronique. Par exemple leur déformabilité et leur légèreté permettent d'envisager des fonctions de supports flexibles pour des composants électroniques. Par ailleurs, ils offrent des solutions d'assemblage de matériaux de diverses natures. Cette étude porte précisément sur ces deux thématiques. En premier lieu, nous avons étudié les mécanismes de collage impliqués dans l'assemblage de substrats de type silicium par une couche de polymère. D'autre part, nous avons proposé des modèles de mécanisme de transfert de films monocristallins sur polymère. Les propriétés mécaniques des matériaux considérés, principalement du silicium monocristallin et des polymères de type vitreux et caoutchoutique, ainsi que leurs épaisseurs, peuvent varier sur plusieurs ordres de grandeur selon la configuration considérée. L'originalité de l'étude est de déterminer et d'aborder des configurations expérimentalement favorables, par des modèles mécaniques simples, élaborés à partir de lois d'échelle. Nous avons proposé, dans un premier temps, ces modèles pour expliquer des résultats liés à des configurations particulières et ainsi démontrer la pertinence de cette approche. Le cœur de notre étude porte sur le transfert de films monocristallins, aussi fins qu'une centaine de nanomètres d'épaisseur, sur polymère par adaptation du procédé Smart-CutTM (transfert par implantation ionique et fracture). En comparaison d'une configuration standard de cette technologie, nous avons notamment étudié l'impact des propriétés mécaniques propres aux polymères (de types vitreux ou caoutchoutique). Les méthodes en loi d'échelle nous ont ainsi permis de proposer des mécanismes de transfert, de l'échelle du nanomètre jusqu'à la fracture macroscopique. Nous avons également exposé un exemple d'application concret par la réalisation d'objets microélectroniques modèles sur et dans un film monocristallin de silicium. La structure, composée d'un film de quelques micromètres d'épaisseur supporté par un polymère, constitue ainsi une structure flexible d'un point de vue mécanique.
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Michel, Jean-Philippe. "Films smectiques minces déposés sur un substrat monocristallin". Cergy-Pontoise, 2002. http://www.theses.fr/2002CERG0169.
Abstract (sommario):
Ce travail présente une étude expérimentale de la structure de films smectiques minces frustrés sur un substrat monocristallin. Les épaisseurs étudiées vont de plusieurs centaines à plusieurs dizaines de couches smectiques. L'étude est menée sur le système modèle 8CB/MoS2 en combinant quatre techniques expérimentales différentes permettant d'explorer la structure des couches à tous les niveaux du film. Nous serons alors capables d'étudier les défauts habituels de la phase smectique dans une géométrie simplifiée par l'ordre imposé via la surface du substrat. La combinaison de la microscopie à effet tunnel (STM) et de la diffraction x sous incidence rasante (GIXD) a permis de s'intéresser au phénomène de physisorption de molécules organiques sur une surface cristalline et plus précisément de déterminer la structure des premières molécules adsorbées sur la surface de MoS2. Nous interprétons nos résultats à l'aide d'un modèle de champ moyen unidimensionnel mettant en évidence la complexité du potentiel molécule-substrat. Dans un deuxième temps, en combinant la microscopie optique et la GIXD, nous avons étudié comment un substrat plat comme le MoS2 impose un ancrage planaire unidirectionnel des phases smectique A et nématique d'un film de 8CB déposé dessus. Nous avons déterminé les six directions d'ancrage des couches smectiques par rapport aux directions cristallographiques de la surface du MoS2. A l'aide de modèles déjà existants, nous avons alors interprété nos résultats et mis en évidence l'influence de la structure adsorbée sur les caractéristiques d'ancrage. La structure du film frustré par deux ancrages antagonistes a été étudiée par diffraction x, microscopie optique et microscopie à force atomique en mode Tapping. Pour les films d'épaisseur supérieure à 0,1 mm, les couches smectiques s'empilent de façon concentrique à l'intérieur de réseaux périodiques formés d'hémicylindres aplatis. L'étude en fonction de l'épaisseur a révélé l'existence d'un seuil élastique situé entre 700 et 900 Å, en dessous duquel une structure discontinue en parois de dislocations s'installe pour éviter toute courbure prohibitive des couches. Nous avcons démontré la nature asymétrique de ces parois associées à une très grande densité de dislocations. Cette étude a également révélé la présence d'une telle structure discontinue sous les hémicylindres aplatis et a permis de comprendre l'évolution de ces parois de joint de grain lorsque l'épaisseur totale du film évolue. Il s'agit dans ce cas d'étudier directement la structure interne des défauts du type coniques focales, ici dégénérées à une dimension. Nous avons donc pu donner une description détaillée des différentes structures que forment des films smectiques minces frustrés quand leur épaisseur diminue de 0,4 mm à 0,07 mmThis work presents an experimental study of the structure of thin smectic films frustrated on a single crystal. Film thicknesses are investigated from several hundreds to several tens of smectic layers. We worked on the model system 8CB/MoS2 by combining four different experimental techniques, llowing an exploration of the layers structure everywhere in the film. We demonstrate we are able to study sual defects of the smectic phase in a simplified geometry because of the order imposed via the substrate's surface. Combination of Scanning Tunneling Microscopy (STM) and Grazing Incidence X-ray effraction (GIXD) permit to take interest to the physisorption of organic molecules on a crystalline surface and more precisely to determine the fine structure of the first 8CB adsorbed molecules on MoS2 surface. We interpret our results through a1D mean field model leading to a complex molecule-substrate. In a second time, by combining Optical Microscopy (MO) and GIXD we studied the unidirectionnal planar anchoring of the smectic A and nematic phases imposed by the flat surface of MoS2. We have determined six different anchoring directions for the perpendicularly anchored smectic layers with respect to the main crystallographic directions of MoS2. With models existing in the litterature, we have then interpreted our results and evidenced the strong link between the adsorbed structure and the anchoring characteristics. Film's structure frustrated by antagonistic anchorings was investigated by combination of MO, GIXD and Atomic Force Microscopy (AFM) in the Tapping mode. For thickness higher than 0,1 mm, smectic layers are stacked concentrically into periodic networks formed by flattened hemicylindrical structures. We have evidenced the existence of an elastic threshold located between 700 and 900 Å, below which a discontinous structure with dislocation walls exists in order to avoid any prohibitive curvature of smectic layers. We have demonstrated the asymmetric nature of the walls associated to a high dislocation density. Thickness evolution has revealed also the presence of such a discontinous structure under the flattened Hemicylindrical structures and permit to understand the defect evolution when film's thickness varies. We have then studied straightforward the internal structure of focal conics, which here are 1D degenerated
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Preuss, Monika Kathrin. "Recognition of secondary structure by the molecular chaperonin groEL". Thesis, Imperial College London, 1999. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.313410.