Добірка наукової літератури з теми "Spectrométrie de masse à faisceau moléculaire"

Située au cœur des processus analytiques de bactériologieconventionnelle, l’identification bactérienne peut être réalisée àl’aide de méthodes phénotypiques, protéiques, immunologiqueset/ou moléculaires. Cependant, c’est à la fin des années 2000 quel’identification bactérienne en microbiologie clinique a connu une« révolution » avec l’introduction de la spectrométrie de massede type « Matrix Assisted Laser Desorption Ionization /Time ofFlight » [SM MALDI TOF] (Seng et al. 2009). Cette dernièrepermet l’obtention d’un résultat en quelques minutes, avec uninoculum très faible et avec des performances élevées (van Veen etal. 2010, Dubois et al. 2012, Martiny et al. 2012, Fang et al. 2012,Marko et al. 2012, and Vila et al. 2012). Néanmoins, l’achat et lamaintenance du spectromètre de masse et de la base de donnéesrestent couteux (Neville et al. 2011) et nécessitent un volume annueld’identifications supérieur à 12000/15000 identifications, seuil àpartir duquel le cout de l’identification bactérienne et fongiquedevient inférieur à ceux des galeries d’identification automatiséepar technique biochimique. D’autre part, la SM MALDI TOF nepermet pas de séparer des espèces phylogénétiquement prochesdont l’identification repose sur quelques caractères phénotypiques.Parmi ces espèces peut différentiables par la SM MALDI TOF onpeut citer entre autres Escherichia coli et Shigella sp, Klebsiellaspp, Raoultella spp, et certains streptocoques (se reporter auchapitre dédié sur la SM MALDI TOF). En deçà, l’identificationbactérienne automatisée par galerie biochimique conserve l’intérêtde pouvoir être réalisée sur les mêmes instruments que l’antibiogramme automatisé avec un niveau acceptable de performanceset un résultat en quelques heures. Ainsi, ce chapitre portera surl’étude de ces systèmes automatisés d’identification et exclue defacto, les identifications par spectrométrie de masse, par techniquesimmunologiques et par biologie moléculaire

La phénylcétonurie (PCU) est la plus fréquente des erreurs innées du métabolisme et entraîne un retard mental irréversible en l’absence de traitement. Son dépistage néonatal a été rendu possible grâce à la technique de recueil de sang sur papier buvard mise au point par Robert Guthrie. Le dépistage néonatal de la PCU a débuté en France au début des années 1970. Il a été initialement réalisé par une technique bactériologique, puis fluorimétrique et, enfin, depuis 2020 par spectrométrie de masse en tandem. Plus de 35 millions de nouveau-nés ont été dépistés à ce jour, ce qui a permis de diagnostiquer plus de 3 500 enfants porteurs de PCU ou hyperphénylalaninémie modérée. La prise en charge de ces enfants a évolué avec le temps, en particulier grâce aux techniques de biochimie et de génétique moléculaire qui permettent un diagnostic précis et grâce à l’arrivée d’un traitement médicamenteux par saproptérine. Grâce à ce dépistage, qui permet une prise en charge précoce, le pronostic de la PCU a été transformé et, même s’il peut survenir des problèmes neurologiques ou comportementaux, ces patients ont une vie normale aujourd’hui.

Le dépistage néonatal a débuté en Europe dans les années 1960 avec celui de la phénylcétonurie. Le nombre de maladies dépistées a, par la suite, augmenté progressivement, de manière plus marquée à la fin des années 1990 avec l’arrivée de la spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) qui a permis le dépistage de 40 à 50 maladies sur une seule goutte de sang séché. Les ajouts les plus récents à cette liste de maladies (mucoviscidose, déficits immunitaires combinés sévères et atrophie musculaire spinale) ont été rendus possibles grâce à la génétique moléculaire. À partir des informations provenant de 51 pays d’Europe, nous décrivons dans cette revue l’évolution du dépistage entre 2010 et 2020, ainsi que les progrès réalisés pendant cette période, tout en soulignant les aspects qui méritent d’être améliorés. Des progrès pourront en effet être accomplis grâce aux échanges d’informations et, pour certains pays, en tirant profit de l’expérience acquise dans des pays voisins. La plupart des programmes de dépistage mis en place dans l’Europe « géographique » au cours de cette période ont gagné en maturité en termes méthodologiques (modernisation des techniques) et en termes quantitatifs (augmentation du nombre des maladies dépistées). Ces développements nous montrent que la collaboration entre les différentes organisations s’accélère en Europe. Ce n’est qu’en travaillant ensemble que nous pourrons identifier en temps opportun les nouveau-nés atteints d’une des nombreuses maladies rares détectables et prendre les mesures qui s’imposent.

Une solution aqueuse tamponnée par des phosphates (pH initial - 8) dopée en isoproturon (N- (isopropyl-4-phényl)-N-N'-diméthylurée) (~ 20 mg 1-1), a été oxydée par le système perozone, combinant l'ozone et le peroxyde d'hydrogène dans un rapport molaire de 0,5 à 0,6 moles de H2O2 par mole d'ozone. Les disparitions du composé parent, du carbone organique total (COT), du carbone total (CT) et de la consommation d'ozone, ont été suivies au cours de l'oxydation. Les premiers sous-produits d'oxydation, ceux susceptibles de conserver une formulation moléculaire proche de celle du composé initial, et par conséquent de posséder encore une activité toxique, ont été isolés et caractérisés par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Il a été trouvé que l'isoproturon requiert un taux d'oxydation molaire de 10 moles d'ozone par mole d'isoproturon introduit, pour obtenir une élimination complète de cet herbicide. En revanche, le COT n'est pratiquement pas minéralisé, même avec de très forts taux d'ozone, ce qui indique la présence dans le milieu de sous-produits rémanents. La plupart des premiers sous-produits d'oxydation détectés conservent le cycle aromatique dans leur structure, et au moins un atome d'azote, et sont présents à des concentrations significatives. Ces composés semblent aussi réactifs que l'isoproturon vis-à-vis de la perozonation puisqu'ils disparaissent lorsqu'on prolonge l'oxydation. De plus, l'identification de ces sous-produits laisse supposer que l'attaque des radicaux hydroxyles générés par le procédé perozone, entraîne la rupture d'une liaison C-N ou d'une liaison C-H, conduisant à la formation de composés oxygénés.

Certains entéropathogènes majeurs sont associés aux produits carnés, notamment Salmonella spp. ou Escherichia coli pro­ducteur de shigatoxines (3), et ce, en lien avec les conditions d’hygiène rencontrées de l’abattage à l’étal (1). L’objectif a été d’évaluer (a) le niveau des indicateurs d’hygiène comme E. coli, (b) la prévalence de Salmonella spp., de Campylobacter ther­motolérants, de Listeria monocytogenes, d’Yersinia enterocolitica et d’E. coli O157:H7 dans les viandes commercialisées dans la communauté urbaine d’Antananarivo, et (c) la sensibilité aux antibiotiques des isolats.Au total 137 échantillons, incluant de la viande de zébu hachée (n = 52) ou non (n = 48), et de la viande de porc hachée (n = 10) ou non (n = 27) ont été collectés dans les grandes sur­faces (24 p. 100) et sur les marchés d’Antananarivo (76 p. 100) d’avril à novembre 2014. Des méthodes conventionnelles ISO (International Organization for Standardization) et validées (Vidas technologie Biomérieux) ont été mises en oeuvre, ainsi que la confirmation des isolats par spectrométrie de masse (Maldi-TOFF, Bruker) ou par biologie moléculaire pour E. coli O157H7 (2). Le profil d’antibio-résistance des isolats a été déterminé sur Adagio Automated System (Biorad).Moins de 2 p. 100 des échantillons respectaient les critères microbiologiques d’hygiène du Règlement européen CE n° 2073/2005 (respectivement 70 et 90 p. 100 de non-conformité pour les micro-organismes aérobies et pour E. coli). Au total 111 échantillons (81 p. 100) étaient porteurs au moins d’un micro-organisme potentiellement pathogène ; 74 S. enterica subsp. enterica ont été isolées avec 33 sérovars identifiés dont deux prédominants, Budapest (21 p. 100) et Muenchen (21 p. 100) ; 48 E. coli O157:H7 ont été isolés principalement dans la filière bovine (63 p. 100) ; L. monocytogenes et Campylobacter thermo­tolérants ont été détectés respectivement dans 3 et 2 p. 100 des échantillons, et Y. enterocolitica n’a pas été détectée (tableau I).Les isolats de Salmonella ont été sensibles aux antibiotiques tes­tés, hormis une S. enterica serovar Bahrenfeld qui a résisté aux fluoroquinolones, notamment à la ciprofloxacine. Par ailleurs, 35 souches d’E.coli O157:H7 testées présentaient un phénotype sauvage et huit isolats avaient un phénotype d’hyperproduction de céphalosporinases (tableau II).Les conditions d’hygiène rencontrées sur l’ensemble de la filière bovine et porcine sont nettement insuffisantes et contribuent à la propagation de pathogènes entériques, comme Salmonella enterica et le pathovar Escherichia coli O157:H7. Des phéno­types multirésistants aux antibiotiques émergent, représentant un facteur de risque pour la santé des consommateurs. Par conséquence, nous élargirons le champ des investigations aux abattoirs et aux élevages pour une caractérisation génotypique des isolats qui permettra de rechercher les sources et les moda­lités potentielles de contamination.

Des recherches sont encore nécessaires afin de mieux comprendre les mécanismes chimiques qui interviennent dans la combustion du gaz naturel. L'étude porte sur la combustion du méthane, constituant principal du gaz naturel, et de l'éthane dans des flammes laminaires de prémélange stabilisées à basse pression. Les profils d'évolution des espèces formées stables et réactives sont obtenus par spectrométrie de masse couplée à un prélèvement par faisceau moléculaire. Les espèces sont ionisées par bombardement électronique (FM/SM) ou multiphonique résonant (REMPI/FM/SM). L'ionisation multiphotonique résout les problèmes d'interférence en masse liés à l'ionisation électronique. Cette étude spécifique concerne le (2 + 1) REMPI dans le cas de O2 (287,7 nm) et du radical CH3 (286,3 nm et 333,5 nm). Les profils de température sont mesurés par thermocouple recouvert. Un accord satisfaisant est observé entre les résultats expérimentaux et ceux obtenus par modélisation à partir de deux mécanismes chimiques récents. Les schémas réactionnels de transfert entre les différentes voies d'oxydation des espèces chimiques en C1, C2 et C3 sont mis en évidence et permettent de mieux cerner les mécanismes de formation des hydrocarbures intermédiaires.

L'optimisation des procédés CVD et CVI, en vue d'accroître la vitesse de dépôt et d'améliorer leur qualité, nécessite une bonne connaissance de la nature et de la concentration des espèces présentes en phase gazeuse. Deux types de dépôts de carbone ont été considérés au cours de ce travail : les films diamant obtenus à partir de phases gazeuses activées par plasma micro-onde et les pyrocarbones (laminaires lisses et rugueux) issus de la pyrolyse du propane. La spectrométrie de masse avec prélèvement par faisceau moléculaire a été utilisée pour l'analyse des espèces présentes : atomes, radicaux et molécules. L'influence de la composition du mélange réactif (en PACVD), du débit total et de la présence de surfaces solides ou poreuses sur les espèces gazeuses a été particulièrement étudiée pour identifier les précurseurs des films diamant et des pyrocarbones.

Cette thèse montre comment utiliser un matériau visqueux ou élastique pour fabriquer des pseudosubstrats permettant l'épitaxie de matériaux semiconducteurs impossibles à obtenir sans défauts sur les substrats standard. Elle explicite la technique du double report pour réaliser des pseudosubtrats. Une trimembrane InGasAs/InAsP/InGaAs contrainte est obtenue par EJM. Cette tri-membrane est reportée sur un substrat hôte par collage hydrophile - hydrophobe sur une couche épaissede polydimethylsiloxane (PDMS) pour y être relaxée élastiquement. Comme la croissance des semiconducteurs III-V se fait à des températures incompatibles avec la stabilité du PDMS, un second report sur un support hôte est nécéssaire. Les spectres de photoluminescence obtenus pour une couche de InGaAs témoignent de la qualité optoélectronique des reprises d'épitaxie obtenues sur les pseudosubstrats ainsi fabriqués. Deux autres approches sont également explorées. L'une concerne le remplacement du PDMS par une couche de molécule autoassemblée qui sert à la fois d'adhésif et de couche compliante. La seconde approche s'intéresse à un verre, le borophosphosilicate (BPSG) comme couche compliante. Ce verre est compatible avec l'épitaxie des semiconducteurs et à la faculté de fluer à ces températures ce qui permet donc de s'affranchir du second report. Cette étude a clairement démontré l'importance dune part des interfaces de collage qui permettent de répartir la contrainte entre la couche mince et le substrat et d'autre part du rapport d'échelle entre la couche germe fine et la couche compliante épaisse
This work showed how employed a viscous or elastic material in order to make a pseudosubstrate. This allowed to epitaxy new semiconductors that couldn't be obtain without defaults on the standart substrate. We explained the double bonding technic in order to obtain pseudosubstrates. A puedomorphic layer of InGasAs/InAsP/InGaAs strained in compressive was epi-grown onto substrate. This was bonded onto a thick PDMS substrate by hydrophobic-hydrphilic bonding. The PDMS thanks to its great elsticity allowed the relaxation of the epilayer strain. Like the epi-grown of III-V semiconductors was dont to incompatible temperature with the PDMS stability a second bonding on host sunstrate was used. The InGaAs epilayer photolumijnescnce spectrum showed the optoelectronic quality of the re-epitaxy. Others materials were also explored. Once used a self assembled molecular layer in place of PDMS. This layer was used both like adhesif and compliant layer. The second material was a glass, the borophosphosilicate glass (BPSG) that was compatible with III-V semiconductors epi-grown. This allowed to free from double bonding. This study showed the importance of both bonding interface, who permit to divide the strain up between the thin layer and the substrate, and the different thick between the epi-grown layer and the thick compliant layer

Ce travail a été effectué sur une expérience de déflexion d'un jet moléculaire par un champ électrique intense et inhomogène. Cette expérience permet de mesurer la polarisabilité et le dipôle électrique de molécules en phase gazeuse. Durant mon travail de thèse, la mise en place et la calibration d'un nouveau système de détection sensible en position, couplé à un spectromètre de masse à temps de vol, ont été réalisées. Une série d'expériences sur des molécules de benzène disubstitué a ensuite été réalisée. Ces mesures ont permis de mieux comprendre les profils de déflexion observés et l'interaction de molécules polaires isolées avec le champ électrique. En particulier, l'importance de la symétrie et du couplage rotation-vibration sur la déflexion du jet a été étudiée et analysée en détail.

Le progrès partout dans le monde nécessite une variété de sources d'énergie propre. Les biocarburants liquides de type ester semblent être très efficaces dans ce contexte, car ils sont faciles à utiliser dans les véhicules modernes, ils peuvent être produits à partir de diverses ressources renouvelables et ils offrent des caractéristiques de combustion respectueuses de l'environnement. À cet égard, les esters éthyliques d'acides gras (EEAG) sont considérés comme une classe prometteuse de biocarburants. L'objectif principal de cette thèse était de développer un mécanisme cinétique chimique actualisé de la combustion des EEAG légers jusqu'au pentanoate d'éthyle et de le valider par rapport aux nouvelles données expérimentales sur la structure de flammes laminaires prémélangées à basse pression et pression atmosphérique. Les flammes alimentées par trois EEAG, l'acétate d'éthyle, le butanoate d'éthyle et le pentanoate d'éthyle, ont été étudiées au moyen de la spectrométrie de masse avec faisceau moléculaire et de la chromatographie en phase gazeuse. Plus de 40 espèces stables et intermédiaires comprenant des radicaux ont été détectées et quantifiées dans les flammes. Une analyse complète du mécanisme développé a été réalisée. La thèse se compose de 3 chapitres. Le premier chapitre présente une revue bibliographique. Les études expérimentales et théoriques les plus importantes sur la combustion des EEAG sont discutées. Le deuxième chapitre présente un aperçu des méthodes expérimentales et de simulation utilisées dans la thèse. Des détails sur le développement du mécanisme sont également fournis dans cette partie. Le dernier chapitre présente des résultats expérimentaux et de modélisation sur les esters étudiés en comparaison avec les mécanismes cinétiques de la littérature
Global progress all over the world requires a variety of clean energy sources. Liquid ester-based biofuels seem to be very effective in this context since they are easy to use in modern vehicles, they can be produced from a variety of renewable resources, and they provide environmentally friendly combustion characteristics. In this regard, fatty acid ethyl esters (FAEEs) are considered as a promising class of biofuels. The main goal of this thesis was to develop an updated chemical kinetic mechanism of combustion of light FAEEs up to ethyl pentanoate and validate it against the new experimental data on chemical speciation in low and atmospheric pressure premixed laminar flames. The flames fueled by three FAEEs, ethyl acetate, ethyl butanoate and ethyl pentanoate, were investigated by means of molecular-beam mass-spectrometry and gas-chromatography. More than 40 stable and intermediate species including radicals were detected and quantified in the flames. A comprehensive analysis of the developed mechanism was performed. The thesis consists of 3 chapters. In the first chapter a review of literature is presented. The most important experimental and theoretic studies on FAEEs are discussed. The second chapter presents an overview of experimental and simulation methods used in the work. Details on the mechanism development are also provided in this part. The last chapter present experimental and modeling results on the esters studied in comparison with the literature kinetic mechanisms

Mon travail de thèse, débuté en septembre 2005, a été consacré au développement de l’émergente technique d’imagerie par spectrométrie de masse ToF-SIMS. Une première partie de ce travail a été orientée vers des aspects fondamentaux avec l’utilisation d’une source d’ions fullerènes comme faisceau d’ions primaires, mais aussi comme faisceau de pulvérisation. Le but était d’éprouver la possibilité de réaliser une imagerie 3D sur des échantillons biologiques par spectrométrie de masse ToF-SIMS. Une seconde partie de mon travail de thèse a été consacrée à l’utilisation de la technique proprement dite. Différents domaines d’application ont été étudiés, comme l’archéologie, avec l’analyse de la composition des patines recouvrant les statues rituelles de la tribu Dogon (Mali) ou l’étude de la dégradation de cheveux de momies chinoises. Un troisième projet a consisté à analyser in situ les surfactines, une famille de cyclodepsipeptides amphiphiles, sur des profils de colonisation de surface de Bacillus subtilis. Cette analyse qualitative par imagerie ToF-SIMS a été complétée par une analyse quantitative par spectrométrie de masse MALDI-TOF. Enfin, le dernier projet mis en œuvre durant ma thèse concerne la recherche de biomarqueurs lipidiques de la stéatose hépatique non alcoolique chez l’humain. Les résultats ont mis en évidence la complémentarité de l’imagerie par spectrométrie de masse avec d’autres techniques permettant la localisation de composés ciblés, comme la coloration histologique. Les résultats de cette thèse démontrent que l’imagerie par spectrométrie de masse ToF-SIMS peut être appliquée dans des domaines aussi divers que l’archéologie, la microbiologie ou la médecine
My PhD’s work has been devoted to the development of the emergent technique ToF-SIMS imaging. The first part of my work was dedicated to fondamental aspects with the use of a fullerene ion source as a primary ion beam or sputtering ion beam. We expected to realize 3D imaging. The second part of my work consisted to applications of the mass spectrometry imaging. Several application fields were studied, as archeology as with the analysis of patina of the Dogon statuary or chinese mummy hair. A third project was dedicated to the in situ biomarker research from human liver biopsies. The goal of this study was to identify a potential lipid biomarker of the non-alcoholic fatty liver disease. The last part of this manuscript is devoted to the in situ qualitative and quantitative analysis of surfactins (a family of heptacyclodepsipeptides) on a Bacillus subtilis swarming community. We combined ToF-SIMS imaging for qualitative analysis and localization of surfactins within the swarming pattern and MALDI-TOF mass spectrometry for the quantification of these species. The results ot this PhD’s work show that ToF-SIMS imaging could be applied to various fields of research as archeology, microbiology and medicine

Comment analyser un échantillon organique complexe ? Cette question générale semble simple de prime abord, mais requiert de s’intéresser de plus près à la notion de complexité afin de pouvoir comprendre et justifier les moyens utilisés pour la caractériser. En planétologie, et plus largement en astrophysique, l’ensemble des observations et observables indiquent que la matière qui compose les objets extraterrestres est composée d’un mélange de diverses molécules, et ce mélange est plus ou moins divers en fonction de l’objet. Observations et modélisations sont effectuées couramment pour tenter de comprendre ces objets et de contraindre leurs processus évolutifs.Caractériser la complexité moléculaire de tels objets nécessite des instruments de pointe, qui sont difficilement adaptables aux contraintes spatiales pour être placés sur une sonde, et cela requiert que l’objet étudié puisse être échantillonné. Or, la très grande majorité des objets d’intérêt ne peuvent pas être atteints dans un temps raisonnable. Dès lors, il faut un autre moyen d’étudier ces objets : c’est l’astrophysique de laboratoire. De nombreuses expériences tentent de simuler les objets et environnements dans lequel ils évoluent, et analysent l’évolution de la matière soumise à ces contraintes. Une partie des défis de ces expériences réside dans la caractérisation chimique des échantillons, et plus particulièrement dans leur caractérisation moléculaire.Dans le cadre de cette thèse, nous proposons d’utiliser la spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) et la chromatographie en phase liquide haute performance (HPLC) pour caractériser des échantillons organiques complexes. Pour se faire, l’ensemble de la chaine analytique a été étudiée, depuis l’acquisition des données jusqu’à leur exploitation. Ainsi, nous proposons une optimisation de l’acquisition des données en Orbitrap, ainsi que des systématiques de traitement des données issues des analyses effectuées ESI-HRMS ainsi que pour des analyses effectuées en LDI-ICR. La chromatographie couplée à la spectrométrie de masse est un outil puissant pour accéder à la structure moléculaire des échantillons, et nécessite de développer des méthodes qui soient adaptés aux échantillons analysés. Nous proposons ainsi deux méthodes HPLC pour l’analyse des échantillons, qui ont été développées et validées pour l’analyse d’échantillons complexes. Cependant, aucun logiciel commercial ne permet l’analyse non supervisée de tels échantillons : un logiciel qui permette le traitement de ces données a ainsi été développé et permet de révéler la diversité moléculaire des échantillons sans supervision. Mais l’identification des molécules ainsi détectées n’est pas un processus aisé puisqu’il nécessite alors de posséder l’ensemble des isomères possibles pour chaque molécule détectée. Pour réduire cet espace des possibles, un outil de prédiction des temps de rétention est proposé qui se base sur la connaissance des propriétés physico-chimiques de composés connus afin de prédire, pour ces mêmes composés, leur temps de rétention théorique sur les méthodes utilisées.Ce travail présente dans une dernière partie l’application de l’ensemble des développements effectués au cours de ces trois années sur un jeu d’échantillons d’analogue d’aérosols atmosphériques de synthèse modélisant des exoplanètes de type super-Terres et mini-Neptunes. Depuis l’analyse de leur matière soluble, jusqu’à la comparaison entre phase soluble, insoluble et totale, l’analyse par spectrométrie de masse indique une grande diversité et des différences importantes entre échantillons, indiquant des processus de formation et d’évolution directement liés à la composition du mélange réactif. Enfin, l’analyse par chromatographie d’un de ces échantillons indique de multiples isomères, dont certains pouvant être annotés comme étant des molécules biologiques, potentiellement impliquées dans le processus de l’origine de la vie
How to analyse a complex organic sample? This general question seems simple at first glance but requires a closer look at the notion of complexity to be able to understand and justify the means used to characterise it. In planetology, and more widely in astrophysics, all the observations and observables indicate that the matter that makes up extraterrestrial objects is composed of a mixture of various molecules, and this mixture is more or less diverse and dense depending on the object. Observations and models are routinely done to try to understand these objects and to constrain their evolutionary processes, or to try to investigate their origin.Characterising the molecular complexity of such objects requires state-of-the-art instruments, which are difficult to adapt to space industry constraints in order to be placed on a probe, and this requires that the object under study can be sampled. However, most objects of interest cannot be reached in a reasonable time. Therefore, another way to study these objects is needed: laboratory astrophysics. Many experiments attempt to simulate the objects and environments in which they evolve and analyse the evolution of matter subjected to these constraints. Part of the challenges of these experiments lies in the chemical characterisation of the samples, and more particularly in their molecular characterisation.As part of this thesis, we proposed to use high-resolution mass spectrometry (HRMS) and high-performance liquid chromatography (HPLC) to characterise complex organic samples. To do so, the entire analytical chain was studied, from the data acquisition to its use. Thus, we proposed an optimisation of the data acquisition in Orbitrap, as well as the systematic processing of the data resulting from the analysis done by ESI-HRMS as well as for the analysis done by LDI-ICR. Chromatography coupled with mass spectrometry is a powerful tool for accessing the molecular structure of samples and requires developing methods that are suited to the samples analysed. Therefore we offered two HPLC methods for sample analysis, which have been developed and validated for the analysis of complex samples. However, no currently available commercial software allowed for the unsupervised analysis of such samples. Software to allow the processing of this data has now been developed and allows the molecular diversity of samples to be revealed without supervision. The identification of the detected molecules is not an easy process since it then requires having all the possible isomers for each molecule detected as standards for reference. To reduce the number of possibilities, a tool for predicting retention times was proposed. This was based on knowledge of the physico-chemical properties of known compounds to predict their theoretical retention time on the methods used.Lastly, this work presents the application of all the developments carried out during these three years on a set of samples of synthetic atmospheric aerosol analogues modelling exoplanets of the super-Earth and mini-Neptunes type. From the analysis of their soluble matter to the comparison between soluble, insoluble, and total phase, analysis by mass spectrometry indicates a great diversity and important differences between samples. This indicates processes of formation and evolution related to the composition of the reactive mixture. Finally, chromatographic analysis of one of these samples indicates multiple isomers, some of which may be labelled as biological molecules, potentially involved in the process of the origin of life

L'obtention d'informations chimiques et moleculaires de la premiere ou des deux premieres monocouches ouvre a la technique ssims (spectrometrie de masse d'ions secondaires en mode statique) un domaine d'applications tres etendu. L'utilisation d'un analyseur tof (temps de vol) repousse les limites de la resolution en masse, de la transmission et de la sensibilite. Ce travail concerne l'application du sims tof a la caracterisation structurale et moleculaire de la surface des polymeres. Les materiaux polymeres sont devenus tres importants d'un point de vue technologique, tout comme les materiaux composites et les alliages de polymeres (blends). La connaissance de la structure chimique de leurs surfaces est cruciale pour la comprehension et la solution des problemes d'adhesion, de mouillabilite, de permeabilite, etc. Trois domaines d'application sont abordes. Premierement, l'etude structurale des polyolefines simples nous a montre que la technique ssims est capable d'evaluer le degre de ramifications et d'insaturations des surfaces de polyethylene et de polypropylene. La composition de la surface de leurs copolymeres peut etre aussi correlee a leurs caracteristiques spectrales. Deuxiemement, les modifications chimiques de la surface des polymeres (polyethylene de basse densite, polystyrene, polymethylmethacrylate), induites par un traitement plasma d'oxygene en post-decharge, ont ete examinees. La combinaison du ssims avec l'xps nous permet d'etablir et de proposer des mecanismes reactionnels qui entrent en jeu au cours de ces traitements. Finalement, la migration des additifs a la surface de ces materiaux a ete etudiee. Les spectres caracteristiques des antioxydants et des stabilisateurs uv ont ete acquis et interpretes. Des exemples de detection et de localisation des additifs sur la surface de polymeres sont exposes

Ce manuscrit présente une étude concernent la production d’un faisceau d’agrégats sélectionné en taille. Les agrégats sont produits par une source à décharge magnétron, combiné avec une chambre d’agrégation refroidie à la température de l’azote liquide. A la sortie de la source, un système du temps de vol de type Wiley-McLaren est installé, permettant de former un faisceau d’agrégats chargés, sélectionnés en taille. Le faisceau d’agrégats neutres et le faisceau d’agrégats pulsé sont séparés à l’aide d’un déviateur électrostatique. La densité des agrégats après le déviateur est de l’ordre de 103 particules/cm3. Les premières expériences préliminaires de dépôt d’agrégats de cuivre sélectionné en taille sur une surface de HOPG avec une énergie de dépôt de l’ordre de 0. 5 eV/atome, montrent que les agrégats sont mobiles sur la surface et sont piégés sur des marches et des défauts. La mobilité des agrégats peut être réduite, en irradiant la surface de HOPG avec des ions multichargés pour créer des défauts artificiels. On dépose ensuite les agrégats sélectionnés en taille sur cette surface préparée. Les analyses des dépôts, qui sont réalisés avec un microscope à force atomique, montrent que les agrégats sont piégés sur les défauts créés par les ions multi-chargés
The main objective of this work concerns the production of beams of mass-selected clusters of metallic and semiconductor materials. Clusters are produced in a magnetron sputtering source combined with a gas aggregation chamber, cooled by liquid nitrogen circulation. Downstream of the cluster source, a Wiley-McLaren time-of-flight setup allows to select a given cluster size or a narrow size range. The pulsed mass-selected cluster ion beam is separated from the continuous neutral one by an electrostatic 90°-quadrupole deflector. After the deflector, the density of the pulsed beam amounts to about 103 particles/cm3. Preliminary deposition experiments of mass-selected copper clusters with a deposition energy of about 0. 5 eV/atom have been performed on highly oriented pyrolytic graphite (HOPG) substrates, indicating that copper clusters are evidently mobile on the HOPG-surface until they reach cleavage steps, dislocation lines or other surface defects. In order to lower the cluster mobility on the HOPG-surface, we have first irradiated HOPG samples with slow highly charged ions (high dose) in order to create superficial defects. In a second step we have deposited mass-selected copper clusters on these pre-irradiated samples. The first analysis by AFM techniques showed that the copper clusters are trapped, on the defects produced by the highly charged ions

La phosphorylation des protéines sur les résidus Ser/Thr/Tyr est d'une importance vitale dans de nombreux processus cellulaires. Mes travaux de thèse concernent la caractérisation, pour la première fois de PrkC, une Ser/Thr protéine-kinase de type eucaryote chez Bacillus subtilis. PrkC est une protéine membranaire dont l'organisation topologique est similaire à celle des récepteurs à activité kinase chez l'homme, avec un domaine extracellulaire, présumé senseur, un domaine transmembranaire unique (TMD) et un domaine kinase conservé. Grâce à l'utilisation d'un système génétique, j'ai montré que PrkC forme des dimères, le TMD et le domaine extracellulaire étant capables de promouvoir la dimérisation. En présence d'ATP, la protéine PrkC purifiée, est capable de s'autophosphoryler et de phosphoryler la protéine exogène MBP. Dans les deux cas, la phosphorylation concerne un ou plusieurs résidus thréonine. En collaboration avec Ole Jensen (Danemark), nous avons pu identifier après analyse par spectrométrie de masse en mode tandem MS/MS, huit résidus phosphorylés chez PrkC. Ainsi, quatre Thr sont localisées dans la boucle d'activation, trois Thr dans la région jouxtant la membrane et une Ser dans une région non conservée. La mutagénèse dirigée de ces résidus a montré que l'autophosphorylation de la Ser et des thréonines dans la boucle d'activation est essentielle pour l'activité kinase de PrkC. Parallèlement à ce travail, PrpC, une protéine homologue de la phosphatase humaine PP2C, a été caractérisée. La forme autophosphorylée de PrkC est déphosphorylée par PrpC. Le fait que PrkC et PrpC soient codées par deux gènes adjacents sur le chromosome et cotranscrits, suggère que ces enzymes pourraient fonctionner in vivo comme un couple kinase/phosphatase. La délétion des gènes prkC ou prpC réduit l'efficacité de la sporulation et la formation de biofilms. Une meilleure compréhension du rôle de PrkC et PrpC dans la cellule exige l'identification de leurs cibles/partenaires
Protein phosphorylation on Ser/Thr/Tyr residues plays a vital role in many cellular processes. My studies in this Thesis concerned the characterization, for the first time of PrkC, a membrane linked protein kinase in Bacillus subtilis, belonging to the super-family of Hanks kinases, predominantly found in eukaryotes. PrkC was shown to be an integral membrane protein with the topology of some receptor kinases found in humans, with an external domain presumed sensor, a single transmembrane domain (TMD) and a highly conserved kinase domain. I have shown that PrkC forms dimers with both the extracellular domain and the TMD capable of promoting dimerization. In the presence of ATP, PrkC or its catalytic domain, PrkCc, autophosphorylates in vitro and phosphorylates MBP. In both cases, phosphorylation involves one or more Thr residues. In collaboration with Ole Jensen (Danemark), we were able to identify precisely eight phosphorylated residues in PrkC by mass spectrometry. These residues were localised to specific regions of a 3D structure of PrkCc modelled on known kinase structures. Four Thr were localised to the activation loop whereas three Thr are in the juxtamembrane region, and one Ser in a non conserved region. Site directed mutagenesis of these residues confirmed that autophosphorylation of Ser214 and the threonine residues in the activation loop is essential for kinase activity. In a complementary approach, PrpC, a protein phosphatase homologue of the human PP2C family was also characterized. The autophosphorylated form of PrkC was dephosphorylated by PrpC. PrkC and PrpC are encoded by adjacent genes which are co-transcribed. These results indicate that these enzymes form a functional protein kinase/phosphatase couple. Moreover, other studies showed that mutants deleted for prkC or prpC displayed reduced biofilm formation and sporulation frequencies. A better understanding of the role of PrkC and PrpC in the cell requires identification of targets/partners