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Valorisation des produits et co-produits de la seiche commune (Sepia officinalis) pour l'obtention de biomolécules à haute valeur ajoutée à usage alimentaire et nutraceutique

/ Balti Rafik / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Ecole nationale d'Ingénieurs de Sfax (Tunisie) / 21-12-2011
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Le travail de la thèse s’inscrit dans le cadre de la valorisation enzymatique des produits et des co-produits de la pêche et ce dans l’optique de produire des fonctions et des produits de haute valeur ajoutée. Dans un premier temps, on s’est intéressé à la purification et la caractérisation biochimiques des protéases digestives (trypsine, chymotrypsine et cathepsine D) à partir de l’hépatopancréas de la seiche commune (S. officinalis). Ensuite, nous avons utilisé ces protéases digestives ainsi que d’autres protéases d’origine microbienne dans l’élaboration des hydrolysats protéiques enrichis en peptides bioactifs. 23 nouveaux peptides antihypertensifs ont été identifiés. Également, l’effet antihypertenseur in vivo de certains peptides a été prouvé. Dans un autre volet, on s’est intéressé à l’étude de l’influence de degré d’hydrolyse et le type d’enzyme sur les propriétés fonctionnelles et biologiques dans les hydrolysats protéiques préparés à partir des co-produits (peau et viscères) et le muscle de la seiche commune. Enfin, un procédé enzymatique destiné à l’extraction de la gélatine à partir de la peau de la seiche commune a été développé. L’étude comparative de certaines propriétés fonctionnelles et texturales de la gélatine extraite avec celle d’origine bovine commerciale a été aussi réalisée.

Etude du comportement dynamique des matériaux granulaires et tissés : approche expérimentale et simulation numérique

/ Van Roey Jan / Université Lille1 - Sciences et Technologies, École Royale Militaire (Bruxelles) / 16-12-2011
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Le travail de thèse porte sur l’étude des phénomènes de l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, de l’impact balistique dans un matériau granulaire, et de l’impact balistique sur un tissu. Afin d'évaluer l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, un dispositif expérimental a été conçu, qui permet d'évaluer à la fois la pression incidente et réfléchie, et la déflexion et l'accélération d'une plaque de référence, en fonction du temps. Le comportement du système étudié est décrit par un modèle masse-ressort-amortisseur à un degré de liberté. La performance balistique d'un granulat, soumis à l'impact d'un projectile sphérique, est étudiée sur la base de l' évolution de la vitesse de la bille dans le matériau. L'impact dans le matériau granulaire peut être considéré comme un impact hydrodynamique. Au niveau de l'étude numérique, deux approches sont utilisées pour l'application de la sollicitation sur le matériau granulaire : application directe de la pression de l'onde de choc, et propagation de l'onde dans un domaine Eulérien. De même, pour le granulat, plusieurs modèles de comportement sont étudiés. Dans le modèle numérique, le matériau granulaire est modélisé par un matériau équivalent homogénéisé. Un protocole expérimental spécifique a été développé en vue de la mesure continue de la vitesse d'un projectile lors de l'impact sur un tissu. La confrontation entre les résultats expérimentaux et un modèle analytique sur la base du principe de la conservation de quantité de mouvement, démontre que le modèle analytique simple est capable de décrire l'évolution de la vitesse pendant la première phase après l'impact.

Habitats benthiques marins du bassin oriental de la Manche : enjeux écologiques dans le contexte d’extraction de granulats marins

/ Lozach Sophie / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 16-12-2011
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Les variations naturelles de la communauté macrobenthique des sédiments grossiers ont été étudiées pendant une période de quatre ans dans le contexte d’une demande de concession pour l’extraction des granulats marins dans les gisements des paléovallées du bassin oriental de la Manche. Six campagnes ont été réalisées, deux fois par an (mi-avril et mi-août : pré- et post-recrutement) en 2007, 2009 et 2010. Le jeu de données ainsi obtenu à permis d’une part de montrer que cette communauté benthique présentait une remarquable constance au cours du temps et cela apporte d’autre part de nouveaux éléments de connaissance à la typologie des habitats benthiques des sédiments grossiers du large (EUNIS). Une étude complémentaire sur les caractéristiques fonctionnelles a ensuite permis de montrer que cette communauté benthique présentait de fortes capacités de résistance aux perturbations physiques du milieu, mais des capacités de résilience plus modérées. Ces informations sur la structure et le fonctionnement de la communauté benthique ont permis d’émettre des hypothèses sur les conséquences d’une extraction de granulats marins sur ce site. A partir de cette étude, une gestion adaptative de cette activité anthropique a été proposée par la mise en place d’un protocole de suivi biosédimentaire répondant aux enjeux écologiques associés aux dragages des sédiments marins. Les résultats ainsi obtenus seront, par ailleurs, un apport substantiel à la compréhension scientifique des effets des dragages si la concession était autorisée par les autorités françaises.

Etude des propriétés apoptotiques du récepteur tyrosine kinase Met

/ Lefebvre Jonathan / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 16-12-2011
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Le récepteur Met et son ligand l’HGF/SF sont essentiels pour le développement embryonnaire tandis que la dérégulation de la signalisation du récepteur Met est associée à la progression tumorale. Activé par son ligand, Met induit un large panel de réponses biologiques telles que la survie cellulaire, la migration ou la prolifération. En revanche, le fragment p40 Met issu du clivage du récepteur par les caspases participe à l’apoptose. Cette dualité fonctionnelle est caractéristique de la famille des récepteurs à dépendance. Bien que la signalisation positive des RTK soit bien décrite, les mécanismes moléculaires leur permettant de participer aux processus de mort restent encore méconnus. Nous avons montré que le fragment p40 Met est capable d’amplifier l’apoptose indépendamment de l’activité kinase bien qu’il comprenne l’intégralité du domaine catalytique. Au cours de l’apoptose, nous avons montré à partir de lignées cellulaires épithéliales ou dans des foies de souris que p40 Met présente une localisation mitochondriale indispensable à ses fonctions apoptotiques. De manière intéressante, p40 Met possède au sein du site de fixation de l’ATP un domaine BH3 comparable à celui des protéines pro apoptotiques Bcl-2 de type BH3-only. A l’image des BH3-only, ce domaine est impliqué à la fois dans l’activité apoptotique du fragment et dans son association avec la protéine Bcl 2. Le fragment p40 Met est capable d’induire la perméabilisation mitochondriale independamment des caspases ce qui conduit au relargage du cytochrome c. Enfin, au cours de l’apoptose, l’extinction de l’expression de Met entraîne un retard du relargage du cytochrome c, démontrant ainsi la participation du récepteur dans la voie intrinsèque de l’apoptose.

Contribution à la détection de défauts dans les rotors des turboalternateurs

/ Iamamura Bruno Akihiro / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Universidade federal de Santa Catarina / 16-12-2011
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Ce travail a pour objectif de développer des méthodes de détection, localisation et caractérisation de défauts sur une maquette de turboalternateur. Les défauts abordés ici sont le court-circuit entre les spires du rotor et les excentricités rotoriques. Les méthodes seront, par la suite, adaptées à l’étude des machines de 900 et 1300 MW du parc nucléaire d’EDF. Pour cela, la maquette d'essais a été modélisée par deux approches, analytique et numérique par éléments finis. Des méthodes pour détecter et localiser les défauts rotoriques ont ensuite été développées. Les résultats de simulations utilisant les deux approches et des essais expérimentaux ont étés analysés et comparés. Ils ont montré une bonne concordance et démontré une bonne aptitude de la méthode proposée à la détection et localisation des défauts. Différents cas de défauts, associés à plusieurs points de fonctionnement de la machine, ont été étudiés et ont montré la bonne fiabilité des méthodes de détection développées. 

Etude, conception et réalisation de transitions verticales coaxiales pour une intégration hétérogène 3D de microsystèmes en gamme millimétrique

/ Crunelle Romain / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 16-12-2011
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L’atteinte prévisible des limites de la loi de Moore dans les dix prochaines années poussent les concepteurs de systèmes de communication à intégrer le maximum de fonctionnalités dans des modules 3D de plus en plus petits, incluant des capteurs, de l’intelligence embarquée, des modules radio avec leurs antennes,(Approche More than Moore). On passe donc du concept de SoC (System-on-Chip) au concept de SiP (System-in-Package) pouvant intégrer des SoC mais offrant d’autres fonctionnalités au niveau de la perception de l’environnement, de la communication, de la reconfigurabilité et de la possibilité d’auto-organisation en réseau ad-hoc, tout en minimisant le volume et la consommation énergétique. C’est dans ce contexte que s’inscrivent ces travaux de thèse, qui présentent cette technologie d’intégration hétérogène (System-In-Package) miniature, faible coût associant des MEMS RF à des circuits MMIC actifs et des antennes intelligentes pour établir des communications robustes en gamme millimétrique. Pour cela, nous proposons, par le projet SIPCOM, la réalisation et le test d’un module radio ultra compact et performant en gamme millimétrique grâce à une l’approche d’« intégration hétérogène ». Ce module intégrera toutes les fonctions nécessaires pour la réalisation d’un émetteur 60 GHz : le réseau d’antennes, les déphaseurs à base de MEMS pour assurer l’agilité du faisceau, le convertisseur DC/DC pour alimenter les MEMS, un FPGA (du commerce) pour commander la reconfigurabilité du module radio et les circuits mise en veille/réveil du module pour une consommation minimale. Dans ce contexte, ces travaux de thèse visent à développer la technologie de mise en boitier et les interconnexions et transitions verticales. Au cours de ce manuscrit, nous proposons une nouvelle approche de transitions verticales, les TSCV (Through Silicon Coaxial Vias). Transition verticale basée sur le modèle coaxial, utilisant du benzocyclobuitène (BCB) en guise de matériau diélectrique, son étude, son développement, et l’évolution de la structure sont présentés. Du fait de sa nature, cette transition coaxiale offre tous les avantages à la mise en boitier à haute densité d’intégration, avec une totale isolation électromagnétique par rapport au substrat, et donc une totale indépendance quant à la nature du substrat, un rayonnement électromagnétique parasites ultra faible et, par les propriétés du BCB, des pertes électromagnétiques ultra faibles en bande millimétrique. Nous détaillons également le procédé e réalisation technologique et son évolution, qui permet la fabrication et le test de ces structures.

Synthèse et caractérisation d'oxydes mixtes à base de zirconium, cérium et manganèse, massiques ou supportés sur monolithe, destinés à l'oxydation catalytique totale du 1-butanol

/ Azalim Saïd / Université Lille1 - Sciences et Technologies, Université Chouaïb Doukkali. Faculté des sciences (El Jadida, Maroc) / 16-12-2011
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Les Composés Organiques Volatils sont des polluants dangereux pour la santé humaine et néfastes pour l’environnement. L’élimination de ces composés en faible concentration dans l’air par oxydation catalytique est une voie prometteuse qui permet leur destruction de manière sélective et à basse température. La recherche de nouvelles formulations catalytiques exemptes de métaux nobles et adaptées à la nature du COV à traiter est un enjeu important. Cette étude vise la mise au point de catalyseurs à base de Zr, Ce et Mn pour l’oxydation totale du 1-butanol. Des oxydes mixtes de Zr, Ce et Mn, massiques ou supportés sur un monolithe, ont été synthétisés. Une composition variable de type Zr0,4Ce0,6-xMnxO2 a été réalisée afin d’optimiser la combinaison du matériau. La méthode sol-gel a été employée pour la préparation des gels précurseurs d’oxydes. Ces derniers ont été activés selon deux voies différentes, thermique et micro-onde. Leur caractérisation physico-chimique a notamment mis en exergue l’apport des micro-ondes lorsque la teneur en Mn dans l’échantillon est importante. Les gels précurseurs ont également servi à l’enduction d’une couche à base de Zr, Ce et Mn sur un support monolithique de type cordiérite, enduction mise en évidence par microscopie et spectroscopie électroniques. L’activité et la sélectivité des différents catalyseurs ont été mesurées dans la réaction d’oxydation du 1-butanol. Les meilleures performances ont été obtenues pour la composition Zr0,4Ce0,12Mn0,48O2 et ceci quels que soient le mode d’activation (thermique ou micro-onde) et la mise en forme (poudre ou monolithe) employés. Ces résultats ont pu être expliqués par les excellentes propriétés texturales, redox et acido-basiques de ces matériaux.

Elaboration et fabrication de films nanocomposites à matrice biosourcée pour application textile à usage unique : étude du comportement à la rupture

/ Aloui-Dalibey Madiha / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 16-12-2011
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Ce travail a pour objectif le développement et l’analyse du comportement de films nanocomposites en poly(acide lactique) (PLA), obtenus par extrusion gonflage, pour application textile à usage unique. L’utilisation du PLA, est justifiée par son origine naturelle et ses bonnes performances physiques. Il présente néanmoins quelques limites compte tenu de l’application visée (notamment en termes de sensibilité à la dégradation thermique, aptitude au gonflage et souplesse) nécessitant sa modification par des plastifiants et des agents de branchement dont l’efficacité est tout d’abord évaluée. L’ajout de nanocharges est justifié par les performances de barrière attendues. Deux argiles, associées à divers traitements de surface, sont incorporées à la matrice PLA modifiée à l’état fondu, par extrusion. L’état de dispersion est caractérisé par un couplage de techniques globales (rhéologie, microscopie électronique à balayage) ou locales (diffraction des rayons X, microscopie électronique par transmission) et permet de juger de l’efficacité des traitements proposés. Les nanocomposites ainsi élaborés sont utilisés pour la fabrication de films par extrusion gonflage. La caractérisation de leurs performances mécaniques et de barrière permet alors d’optimiser la formulation compte tenu des contraintes imposées par le cahier des charges de l’application visée. Enfin, la ténacité de films soufflés est caractérisée par la méthode du travail essentiel de rupture dont la validité est analysée sur la base de mesures de champs cinématiques pour certaines de ces formulations.

Exemples d'oscillateurs génétiques : le gène auto-réprimé à dynamique transcriptionnelle lente et l'oscillateur central de l'horloge circadienne de l'algue Ostreococcus Tauri

/ Vandermoëre Constant / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 15-12-2011
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Les gènes situés sur la molécule d'ADN au coeur de nos cellules non seulement portent une information héréditaire, mais de plus participent dynamiquement au fonctionnement de la cellule en synthétisant plus ou moins activement des protéines. Ces dernières sont susceptibles de nombreuses interactions non linéaires avec d'autres acteurs, menant à la formation de réseaux biochimiques qui peuvent présenter des comportements dynamiques divers et complexes. En particulier, la régulation de l'activité des gènes (leur taux de transcription) par des protéines spécifiques peut aboutir à la formation de boucle de rétroaction. Ces boucles tissent des réseaux génétiques où un ensemble de gènes régulent réciproquement leurs expressions. Des travaux expérimentaux récents ont montré que la régulation de l'activité du gène n'est pas toujours instantanée. Nous avons alors étudié l'influence d'une dynamique transcriptionnelle intrinsèque dans un circuit simple constitué d'un gène réprimé par sa propre protéine. Nous obtenons un critère analytique pour l'apparition des oscillations, qui nous permet de montrer que ces dernières sont favorisées lorsque le temps de réponse du gène prend une certaine valeur. L'échelle de temps ainsi repérée est pertinente à la fois dans une description déterministe et dans une description stochastique. Ce sont également des réseaux génétiques qui sont à l'origine de certains rythmes biologiques, induisant les oscillations de l'expression de protéines clés. Ces réseaux sont alors des horloges endogènes qui permettent à de nombreux êtres vivants d'anticiper les modifications cycliques de l'environnement. Parmi celles-ci, l'horloge circadienne permet à l'organisme de s'adapter au cycle diurnal en étant entraîné par l'alternance du jour et de la nuit. À partir de données expérimentales, nous avons modélisé l'horloge circadienne de l'algue unicellulaire Ostreococcus tauri. Le modèle est basé sur une boucle de rétroaction transcriptionnelle négative impliquant deux gènes se régulant mutuellement. L'accord entre le modèle et les données expérimentales est excellent et met en évidence une absence de signature du couplage dans les données lorsque l'horloge est à l'heure, ce qui révèle une propriété de robustesse aux fluctuations d'éclairement.

Sédimentation et structure de la formation Cangalli, Bolivie. Conséquences sur la distribution de l’or en contexte tectonique actif (paléo-placer)

/ Ursule Jean-Philippe / Université Lille1 - Sciences et Technologies / 15-12-2011
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La « Formation Cangalli » (Cordillère Orientale, Bolivie) est une formation détritique, glaciofluviatile au potentiel aurifère (paléo-placer) avéré dans la région de Tipuani-Mapiri. Cette thèse a pour objectif de déterminer l’origine, la source, les modalités d’apport ainsi que les conditions de dépôts de la « Formation Cangalli » sur un secteur en cours d’évaluation par la société Rexma SAS (secteur de la mine « La Esperanza », sud de Caranavi). L’analyse de la structure de la formation et de la répartition de l’or doit permettre d’évaluer le potentiel aurifère de ce secteur et de proposer des guides de prospection de l’or. Le travail a consisté à développer en parallèle des approches terrain (topographie, cartographie, exploration de ruisseaux, étude de faciès sédimentologiques, études granulométriques sur gros volume, échantillonnage) et laboratoire (caractérisation des clastes et de la matrice par pétrographie optique, MEB, DRX, microsonde, CHONS). L’analyse sédimentologique a permis de proposer un modèle de remplissage en adéquation avec l’évolution tectonique de la Cordillère Orientale des Andes. Le remplissage présente 4 séquences dont 3 d’entre elles possèdent une alternance entre des dépôts fluviatiles et des dépôts de cônes alluviaux. La comparaison des deux faciès de Cangalli aisément identifiables sur le terrain par deux couleurs différentes (bleu et rouge) a montré que la distinction n’était pas stratigraphique mais liée à une altération affectant la formation initiale bleue. L’étude de la distribution des particules d’or (125-1000 μm) a montré que l’or est d’origine hydrothermale. De plus, les résultats montrent clairement que la distribution de l’or est hétérogène dans la « Formation Cangalli » les niveaux les plus enrichis se trouvant en base de séquence. Ces résultats permettent de poser les bases d’une exploitation industrielle de la concession minière.

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