6 resultados para silanized tricalcium phosphate
em Université de Montréal, Canada
Resumo:
La fertilisation phosphate est trs rpandue dans les pratiques agricoles Nord-Amricaines. Bien que gnralement trs efficace pour augmenter la production vgtale, son utilisation peut engendrer certaines contaminations environnementales. Afin de diminuer ce problme, plusieurs pratiques de gestion sont envisages. Parmi celles-ci, on retrouve lintressante possibilit de manipuler la flore microbienne car cette dernire est reconnue pour son implication dans bons nombres de processus fondamentaux lis la fertilit du sol. Cette tude a dmontr que lors dessais en champs, la forme de fertilisant ajout au sol ainsi que la dose de phosphore (P) applique avaient un impact sur la distribution des microorganismes dans les diffrentes parcelles. Une premire exprience mene sur une culture de luzerne en prairie semi-aride a montr que les chantillons provenant de parcelles ayant reu diffrentes doses de P prsentaient des diffrences significatives dans leurs communauts bactriennes et fongiques. La communaut de CMA est reste similaire entre les diffrents traitements. Une deuxime exprience fut mene pendant trois saisons conscutives afin de dterminer leffet de diffrentes formes de fertilisation organiques et minrale ajustes selon une dose unique de P sur les populations bactriennes et fongiques dune culture intensive de mas en rotation avec du soja. Les rsultats des analyses ont montrs que les populations varient selon le type de fertilisation reu et que les changements sont indpendants du type de vgtaux cultiv. Par contre, les populations microbiennes subissent une variation plus marque au cours de la saison de culture. La technique de DGGE a permis dobserver les changements frappant la diversit microbienne du sol mais na permis didentifier quune faible proportion des organismes en cause. Paralllement cette deuxime tude, une seconde exprience au mme site fut mene sur la communaut de champignons mycorhiziens arbuscules (CMA) puisquil sagit dorganismes vivant en symbiose mutualiste avec la majorit des plantes et favorisant la nutrition de mme que laugmentation de la rsistance aux stress de lhte. Ceci permit didentifier et de comparer les diffrents CMA prsents dans des chantillons de sol et de racines de mas et soja. Contrairement aux bactries et aux champignons en gnral, les CMA prsentaient une diversit trs stable lors des diffrents traitements. Par contre, au cours des trois annes exprimentales, il a t not que certains ribotypes taient significativement plus lis au sol ou aux racines. Finalement, lensemble de ltude a dmontr que la fertilisation phosphate affecte la structure des communauts microbiennes du sol dans les systmes valus. Cependant, lors de chaque exprience, la date dchantillonnage jouait galement un rle prpondrant sur la distribution des organismes. Plusieurs paramtres du sol furent aussi mesurs et ils prsentaient aussi une variation au cours de la saison. Lensemble des interactions possibles entre ces diffrents paramtres qui, dans certains cas, variaient selon le traitement appliqu, aurait alors probablement plus dimpact sur la biodiversit microbienne que la seule fertilisation.
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Les souches dEscherichia coli pathognes aviaires (APEC) sont responsables dinfections respiratoires et de septicmies chez la volaille. Le rgulon Pho est contrl conjointement par le systme deux composantes PhoBR et par le systme de transport spcifique du phosphate (Pst). Afin de dterminer limplication de PhoBR et du systme Pst dans la pathogense de la souche APEC O78 7122, diffrentes souche mutantes phoBR et pst ont t testes pour divers traits de virulence in vivo et in vitro. Les mutations menant lactivation constitutive du rgulon Pho rendaient les souches plus sensibles au peroxyde dhydrogne et au srum de lapin comparativement la souche sauvage. De plus, lexpression des fimbriae de type 1 tait affecte chez ces souches. Lensemble des mutants Pho-constitutifs taient aussi significativement moins virulents que la souche sauvage dans un modle de coinfection de poulet, incluant les souches avec un systme Pst fonctionnel. De plus, linactivation du rgulateur PhoB chez un mutant Pst restaure la virulence. Par ailleurs, linactivation de PhoB naffecte pas la virulence de la souche 7122 dans notre modle. De manire intressante, le degr dattnuation des souches mutantes corrle directement avec le niveau dactivation du rgulon Pho. Globalement, les rsultats indiquent que lactivation du rgulon Pho plutt que le transport du phosphate via le systme Pst joue un rle majeur dans lattnuation des APEC.
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Dans cette thse nous dmontrons le travail fait sur deux matriaux de cathodes pour les piles lithium-ion. Dans la premire partie, nous avons prpar du phosphate de fer lithi (LiFePO4) par deux mthodes de lithiation prsentes dans la littrature qui utilisent du phosphate de fer (FePO4) amorphe comme prcurseur. Pour les deux mthodes, le produit obtenu chaque tape de la synthse a t analys par la spectroscopie Mssbauer ainsi que par diffraction des rayons X (DRX) pour mieux comprendre le mcanisme de la raction. Les rsultats de ces analyses ont t publis dans Journal of Power Sources. Le deuxime matriau de cathode qui a t tudi est le silicate de fer lithi (Li2FeSiO4). Une nouvelle mthode de synthse a t dveloppe pour obtenir le silicate de fer lithi en utilisant des produits chimiques peu couteux ainsi que de lquipement de laboratoire de base. Le matriau a t obtenu par une synthse ltat solide. Les performances lectrochimiques ont t obtenues aprs une tape de broyage et un dpt dune couche de carbone. Un essai a t fait pour synthtiser une version substitue du silicate de fer lithi dans le but daugmenter les performances lectrochimiques de ce matriau.
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Mmoire numris par la Division de la gestion de documents et des archives de l'Universit de Montral
Resumo:
La gazeification est aujourd'hui l'une des strategies les plus prometteuses pour valoriser les dechets en energie. Cette technologie thermo-chimique permet une reduction de 95 % de la masse des intrants et genere des cendres inertes ainsi que du gaz de synthese (syngaz). Le syngaz est un combustible gazeux compose principalement de monoxyde de carbone (CO), d'hydrogene (H2) et de dioxyde de carbone (CO2). Le syngaz peut etre utilise pour produire de la chaleur et de l'electricite. Il est egalement la pierre angulaire d'un grand nombre de produits a haute valeur ajoutee, allant de l'ethanol a l'ammoniac et l'hydrogene pur. Les applications en aval de la production de syngaz sont dictees par son pouvoir calorifique, lui-meme dependant de la teneur du gaz en H2. Laugmentation du contenu du syngaz en H2 est rendu possible par la conversion catalytique a la vapeur deau, largement repandu dans le cadre du reformage du methane pour la production d'hydrogene. Au cours de cette reaction, le CO est converti en H2 et CO2 selon : CO + H2O CO2 + H2. Ce processus est possible grace a des catalyseurs metalliques mis en contact avec le CO et de la vapeur. La conversion catalytique a la vapeur deau a jusqu'ici ete reserve pour de grandes installations industrielles car elle necessite un capital et des charges dexploitations tres importantes. Par consequent, les installations de plus petite echelle et traitant des intrants de faible qualite (biomasse, dechets, boues ...), n'ont pas acces a cette technologie. Ainsi, la seule utilisation de leur syngaz a faible pouvoir calorifique, est limitee a la generation de chaleur ou, tout au plus, d'electricite. Afin de permettre a ces installations une gamme dapplication plus vaste de leurs syngaz, une alternative economique a base de catalyseur biologique est proposee par lutilisation de bacteries hyperthermophiles hydrogenogenes. L'objectif de cette these est d'utiliser Carboxydothermus hydrogenoformans, une bacterie thermophile carboxydotrophe hydrogenogene comme catalyseur biologique pour la conversion du monoxyde de carbone en hydrogene. Pour cela, limpact d'un phenomene de biomineralisation sur la production dH2 a ete etudie. Ensuite, la faisabilite et les limites de lutilisation de la souche dans un bioreacteur ont ete evaluees. Tout d'abord, la caracterisation de la phase inorganique predominante lorsque C. hydrogenoformans est inocule dans le milieu DSMZ, a revele une biomineralisation de phosphate de calcium (CaP) cristallin en deux phases. Lanalyse par diffraction des rayons X et spectrometrie infrarouge a transformee de Fourier de ce materiau biphasique indique une signature caracteristique de la Mg-whitlockite, alors que les images obtenues par microscopie electronique a transmission ont montre l'existence de nanotiges cristallines sapparentant a de lhydroxyapatite. Dans les deux cas, le mode de biomineralisation semble etre biologiquement induit plutot que controle. L'impact du precipite de CaP endogene sur le transfert de masse du CO et la production dH2 a ensuite ete etudie. Les resultats ont ete compares aux valeurs obtenues dans un milieu ou aucune precipitation n'est observee. Dans le milieu DSMZ, le KLa apparent (0.22 0.005 min-1) et le rendement de production dH2 (89.11 6.69 %) etaient plus eleves que ceux obtenus avec le milieu modifie (0.19 0.015 min-1 et 82.60 3.62% respectivement). La presence du precipite n'a eu aucune incidence sur l'activite microbienne. En somme, le precipite de CaP offre une nouvelle strategie pour ameliorer les performances de transfert de masse du CO en utilisant les proprietes hydrophobes de gaz. En second lieu, la conversion du CO en H2 par la souche Carboxydothermus hydrogenoformans fut etudiee et optimisee dans un reacteur gazosiphon de 35 L. Parmi toutes les conditions operationnelles, le parametre majeur fut le ratio du debit de recirculation du gaz sur le debit d'alimentation en CO (QR:Qin). Ce ratio impacte a la fois l'activite biologique et le taux de transfert de masse gaz-liquide. En effet, au dessus dun ratio de 40, les performances de conversion du CO en H2 sont limitees par lactivite biologique alors quen dessous, elles sont limitees par le transfert de masse. Cela se concretise par une efficacite de conversion maximale de 90.4 0.3 % et une activite specifique de 2.7 0.4 molCOg1VSSd1. Malgre des resultats prometteurs, les performances du bioreacteur ont ete limitees par une faible densite cellulaire, typique de la croissance planctonique de C. hydrogenoformans. Cette limite est le facteur le plus contraignant pour des taux de charge de CO plus eleves. Ces performances ont ete comparees a celles obtenues dans un reacteur a fibres creuses (BRFC) inocule par la souche. En depit dune densite cellulaire et dune activite volumetrique plus elevees, les performances du BRFC a tout le moins cinetiquement limitees quand elles netaient pas impactees par le transfert de masse, l'encrassement et le vieillissement de la membrane. Afin de parer a la degenerescence de C. hydrogenoformans en cas de penurie de CO, la croissance de la bacterie sur pyruvate en tant que seule source de carbone a ete egalement caracterisee. Fait interessant, en presence simultanee de pyruvate et de CO, C. hydrogenoformans na amorce la consommation de pyruvate quune fois le CO epuise. Cela a ete attribue a un mecanisme d'inhibition du metabolisme du pyruvate par le CO, faisant ainsi du pyruvate le candidat ideal pour un systeme in situ de secours.
Resumo:
Entailing of phosphorus exchanges in most bio-chemicals as a key factor in disease, increases researchers interest to develop the technologies capable of detecting this metabolite. Phosphorus magnetic resonance spectroscopy is able to detect key metabolites in a non-invasive manner. Particularly, it offers the ability to measure the dynamic rate of phosphocreatine(PCr) degeneration through the exercise and recovery. This metric as a valid indication of mitochondrial oxidative metabolism in muscle, differentiate between normal and pathological state. To do magnetic resonance imaging and spectroscopy, clinical research tools provide a wide variety of anatomical and functional contrasts, however they are typically restricted to the tissues containing water or hydrogen atoms and they are still blind to the biochemicals of other atoms of interests. Through this project we intended to obtain the phosphorus spectrum in human body specificadenerativelly in muscle using 31P spectroscopy. To do so a double loop RF surface coil, tuned to phosphorus frequency, is designed and fabricated using bench work facilities and then validated through in vitro spectroscopy using 3 Tesla Siemens scanner. We acquired in vitro as well as in vivo phosphorus spectrum in a 100 mM potassium phosphate phantom and human calf muscle in rest-exercise-recovery phase in a 3T MR scanner. The spectrum demonstrates the main constituent in high-energy phosphate metabolism. We also observed the dynamic variation of PCr for five young healthy subjects who performed planter flexions using resistance band during exercise and recovery. The took steps in this project pave the way for future application of spectroscopic quantification of phosphate metabolism in patients affected by carotid artery disease as well as in age-matched control subjects.
