Effet des différents composés de la matrice extracellulaire du foie sur la sensibilité des hépatocytes à l'apoptose

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Electron beam induced electronic transport in alkyl amine-intercalated VOx nanotubes

The electron beam induced electronic transport in primary alkyl amine-intercalated V2O5 nanotubes is investigated where the organic amine molecules are employed as molecular conductive wires to an aminosilanized substrate surface and contacted to Au interdigitated electrode contacts. The results demonstrate that the high conductivity of the nanotubes is related to the non-resonant tunnelling through the amine molecules and a reduced polaron hopping conduction through the vanadium oxide itself. Both nanotube networks and individual nanotubes exhibit similarly high conductivities where the minority carrier transport is bias dependent and nanotube diameter invariant.

Coal-fired Power Plants with Flexible Amine-based CCS and Co-located Wind Power: Environmental, Economic and Reliability Outcomes

Carbon Capture and Storage (CCS) technologies provide a means to significantly reduce carbon emissions from the existing fleet of fossil-fired plants, and hence can facilitate a gradual transition from conventional to more sustainable sources of electric power. This is especially relevant for coal plants that have a CO2 emission rate that is roughly two times higher than that of natural gas plants. Of the different kinds of CCS technology available, post-combustion amine based CCS is the best developed and hence more suitable for retrofitting an existing coal plant. The high costs from operating CCS could be reduced by enabling flexible operation through amine storage or allowing partial capture of CO2 during high electricity prices. This flexibility is also found to improve the power plant’s ramp capability, enabling it to offset the intermittency of renewable power sources. This thesis proposes a solution to problems associated with two promising technologies for decarbonizing the electric power system: the high costs of the energy penalty of CCS, and the intermittency and non-dispatchability of wind power. It explores the economic and technical feasibility of a hybrid system consisting of a coal plant retrofitted with a post-combustion-amine based CCS system equipped with the option to perform partial capture or amine storage, and a co-located wind farm. A techno-economic assessment of the performance of the hybrid system is carried out both from the perspective of the stakeholders (utility owners, investors, etc.) as well as that of the power system operator.

In order to perform the assessment from the perspective of the facility owners (e.g., electric power utilities, independent power producers), an optimal design and operating strategy of the hybrid system is determined for both the amine storage and partial capture configurations. A linear optimization model is developed to determine the optimal component sizes for the hybrid system and capture rates while meeting constraints on annual average emission targets of CO2, and variability of the combined power output. Results indicate that there are economic benefits of flexible operation relative to conventional CCS, and demonstrate that the hybrid system could operate as an energy storage system: providing an effective pathway for wind power integration as well as a mechanism to mute the variability of intermittent wind power.

In order to assess the performance of the hybrid system from the perspective of the system operator, a modified Unit Commitment/ Economic Dispatch model is built to consider and represent the techno-economic aspects of operation of the hybrid system within a power grid. The hybrid system is found to be effective in helping the power system meet an average CO2 emissions limit equivalent to the CO2 emission rate of a state-of-the-art natural gas plant, and to reduce power system operation costs and number of instances and magnitude of energy and reserve scarcity.

Étude spectroscopique des états localisés dans la bande interdite de composés GaAs₁₋� N� (x<0.1%)

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Effet des différents composés de la matrice extracellulaire du foie sur la sensibilité des hépatocytes à l'apoptose

Mémoire numérisé par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.

Recouvrements à base de dextrane pour applications médicales

L’ingénierie des biomatériaux a connu un essor prodigieux ces dernières décennies passant de matériaux simples à des structures plus complexes, particulièrement dans le domaine cardiovasculaire. Cette évolution découle de la nécessité des biomatériaux de permettre la synergie de différentes propriétés, dépendantes de leurs fonctions, qui ne sont pas forcément toutes compatibles. Historiquement, les premiers matériaux utilisés dans la conception de dispositifs médicaux étaient ceux présentant le meilleur compromis entre les propriétés physico-chimiques, mécaniques et biologiques que nécessitait leur application. Cependant, il se peut qu’un tel dispositif possède les bonnes propriétés physico-chimiques ou mécaniques, mais que sa biocompatibilité soit insuffisante induisant ainsi des complications cliniques. Afin d’améliorer ces propriétés biologiques tout en conservant les propriétés de volume du matériau, une solution est d’en modifier la surface. L’utilisation d’un revêtement permet alors de moduler la réponse biologique à l’interface biomatériau-hôte et de diminuer les effets indésirables. Ces revêtements sont optimisés selon deux critères principaux : la réponse biologique et la réponse mécanique. Pour la réponse biologique, les deux approches principales sont de mettre au point des revêtements proactifs qui engendrent l’adhérence, la prolifération ou la migration cellulaire, ou passifs, qui, principalement, sont inertes et empêchent l’adhérence de composés biologiques. Dans certains cas, il est intéressant de pouvoir favoriser certaines cellules et d’en limiter d’autres, par exemple pour lutter contre la resténose, principalement due à la prolifération incontrôlée de cellules musculaires lisses qui conduit à une nouvelle obstruction de l’artère, suite à la pose d’un stent. La recherche sur les revêtements de stents vise, alors, à limiter la prolifération de ces cellules tout en facilitant la ré-endothélialisation, c’est-à-dire en permettant l’adhérence et la prolifération de cellules endothéliales. Dans d’autres cas, il est intéressant d’obtenir des surfaces limitant toute adhérence cellulaire, comme pour l’utilisation de cathéter. Selon leur fonction, les cathéters doivent empêcher l’adhérence cellulaire, en particulier celle des bactéries provoquant des infections, et être hémocompatibles, principalement dans le domaine vasculaire. Il a été démontré lors d’études précédentes qu’un copolymère à base de dextrane et de poly(méthacrylate de butyle) (PBMA) répondait aux problématiques liées à la resténose et qu’il possédait, de plus, une bonne élasticité, propriété mécanique importante due à la déformation que subit le stent lors de son déploiement. L’approche de ce projet était d’utiliser ce copolymère comme revêtement de stents et d’en améliorer l’adhérence à la surface en formant des liens covalents avec la surface. Pour ce faire, cela nécessitait l’activation de la partie dextrane du copolymère afin de pouvoir le greffer à la surface aminée. Il était important de vérifier pour chaque étape l’influence des modifications effectuées sur les propriétés biologiques et mécaniques des matériaux obtenus, mais aussi d’un point de vue de la chimie, l’influence que cette modification pouvait induire sur la réaction de copolymérisation. Dans un premier temps, seul le dextrane est considéré et est modifié par oxydation et carboxyméthylation puis greffé à des surfaces fluorocarbonées aminées. L’analyse physico-chimique des polymères de dextrane modifiés et de leur greffage permet de choisir une voie de modification préférentielle qui n’empêchera pas ultérieurement la copolymérisation. La carboxyméthylation permet ainsi d’obtenir un meilleur recouvrement de la surface tout en conservant la structure polysaccharidique du dextrane. Le greffage du dextrane carboxyméthylé (CMD) est ensuite optimisé selon différents degrés de modification, tenant compte aussi de l’influence que ces modifications peuvent induire sur les propriétés biologiques. Finalement, les CMD précédemment étudiés, avec des propriétés biologiques définies, sont copolymérisés avec des monomères de méthacrylate de butyle (BMA). Les copolymères ainsi obtenus ont été ensuite caractérisés par des analyses physico-chimiques, biologiques et mécaniques. Des essais préliminaires ont montrés que les films de copolymères étaient anti-adhérents vis-à-vis des cellules, ce qui a permis de trouver de nouvelles applications au projet. Les propriétés élastiques et anti-adhérentes présentées par les films de copolymères CMD-co-PBMA, les rendent particulièrement intéressants pour des applications comme revêtements de cathéters.

Iron(III) Complexes on a Dendrimeric Basis and Various Amine Core Investigated by Mössbauer Spectroscopy

Dendrimers of various generations were synthesized by the divergent method. Starting from various amine cores (G(0a), G(0b), G(0c)) the generations were built by reaction of the amine with acrylnitrile followed by hydrogenation with DIBAL-H. Treatment with salicylaldehyde creates a fivefold coordination sphere for iron in the molecular periphery. The resulting multinuclear coordination compounds are investigated by Mossbauer spectroscopy.

Vers une compréhension mécanistique de la biocatalyse des composés pharmaceutiques dans des matrices complexes par traitement fongique (Trametes hirsuta)

La présence des contaminants organiques dans l’environnement est une problématique aux enjeux aussi bien scientifiques que politiques. Le caractère diffus et continu (différentes et multiples sources) de cette contamination ne permet pas à ces molécules biologiquement actives d’être soumises à une législation. Ces molécules, pouvant être très récalcitrantes, ne sont pas systématiquement éliminées par les systèmes de traitement des eaux conventionnels. Actuellement, de nouveaux procédés biotechnologiques basés sur des enzymes extracellulaires (e.g. Laccase) ou des champignons lignivores permettent l’élimination des composés les plus récalcitrants. Notre compréhension des mécanismes impliqués dans cette élimination reste incomplète. En effet, la biosorption et l’activité des enzymes extracellulaire sont les mécanismes les plus souvent mis en avant pour expliquer l’efficacité des procédés d’élimination fongique, mais ne sont pas capables d’expliquer les performances obtenues pour certains composés pharmaceutiques. Ces lacunes dans nos connaissances sur les mécanismes responsables de l’élimination fongique des contaminants organiques sont un frein à la pleine exploitation de ces procédés de traitement. De plus, il est forcé d’admettre qu’un grand nombre de travaux portant sur l’élimination fongique de contaminants organiques ont été réalisés dans des conditions de hautes concentrations, qui peuvent être peu représentatives des matrices environnementales. Ainsi, les effets observés à plus forte concentration peuvent etre le résultat dû au stress de l’organisme au contact des contaminants (toxicités). Cette thèse adresse deux questions ; ainsi quelle est l’influence des concentrations traces sur de tels procédés ? Et comment expliquer l’élimination de certains contaminants organiques lors des traitements fongiques ? Afin d’apporter des éléments de réponse sur les mécanismes mis en jeux lors de l’élimination fongique, les travaux présentés ici ont été réalisés sur un modèle de champignon lignivore connu pour ses propriétés en bioremediation. Dans un premier temps, un développement analytique permettant la quantification d’une sélection de contaminants organiques à l’état de traces a été réalisé. Cette méthode a permis d’effectuer des analyses de ces molécules à partir d’un seul échantillon environnemental de faible biomasse et à partir d’une seule injection instrumentale. Les résultats de cette thèse démontrent que l’élimination fongique de contaminants organiques résulte de mécanismes plus complexes que précédemment décrits. Notamment, la dégradation est fortement dépendante d’une étape initiale d’internalisation du contaminant par l’organisme ciblé et de la dégradation intracellulaire. Les mécanismes impliqués peuvent ainsi donnés lieux à des réactions de conjugaison intracellulaire des molecules (glucuronide, glutathione). Les résultats démontrent également que ces procédés d’élimination fongique sont efficaces sur une large gamme de concentration en contaminants organiques. Cependant, les faibles concentrations modifient les propriétés physico-chimiques et biologiques de l’organisme testé (i.e. un changement de la morphologie et du profil de la production enzymatique). La réponse biologique n’étant pas directement proportionnelle a l’exposition en contaminant. Cette étude a permis d’accroitre notre compréhension des mécanismes impliqués dans la dégradation fongique de contaminants organiques. Ceci ouvre la voie à de nouvelles études portant sur les interactions entre processus intra — et extracellulaires. Cette thèse contribue également à l’amélioration des connaissances en offrant des outils de compréhension nécessaire à l’optimisation et au développement du potentiel de ces procédés biotechnologiques (ciblage et role des enzymes réeellement impliquées dans les réactions de biocatalyse).

Novel bio-based amine curing agents for epoxy resins: the way towards fully bio-based composite materials

Epoxy resins are widely used in many applications, such as paints, adhesives and matrices for composites materials, since they present the possibility to be easily and conveniently tailored in order to display a unique combination of characteristics. In literature, various examples of bio-based epoxy resins produced from a wide range of renewable sources can be found. Nevertheless, the toxicity and safety of curing agents have not been deeply investigated and it was observed that all of them still present some environmental drawback. Therefore, the development of new environmentally friendly fully bio-based epoxy systems is of great importance for designing green and sustainable materials. In this context, the present project aims at further exploring the possibility of using bio-based compounds as curing agents for epoxy resin precursors. A preliminary evaluation of several amine-based compounds demonstrated the feasibility of using Adenine as epoxy resin hardener. In order to better understand the crosslinking mechanism, the reaction of Adenine with the mono-epoxy compound Glycidyl 2-methylphenyl ether (G2MPE), was study by 1H-NMR analysis. Then Adenine was investigated as hardener of Diglycidil ether of bisphenol A (DGEBA), which is the simplest epoxy resin based on bisphenol A, in order to determine the best hardener/resin stoichiometric ratio, and evaluate the crosslinking kinetics and conversion and the final mechanical properties of the cured resin. Then, Adenine was tested as hardener of commercial epoxy resins, in particular the infusion resin Elan-tron® EC 157 (Elantas), the impregnation resin EPON™ Resin 828 (Hexion) and the bio-based resin SUPER SAP® CLR (Entropyresins). Such systems were used for the production of composites materials reinforced with chopped recycled carbon fibers and natural fibers (flax and jute). The thermo-mechanical properties of these materials have been studied in comparison with those ones of composites obtained with the same thermosetting resin reinforced with chopped virgin carbon fibers.

Sviluppo di sensori elettrochimici per la determinazione di amine biogene e microrganismi patogeni in alimenti di origine animale

La possibilità di monitorare la presenza di residui di farmaci veterinari e contaminanti biologici negli alimenti può trarre beneficio dall’uso di metodi di screening affidabili e di facile utilizzo. A tal fine, sono in fase di sviluppo molteplici applicazioni di biosensori in grado di coniugare sistemi di rilevamento biologico-specifici con trasduttori elettronici o ottici capaci di rilevare, amplificare, elaborare e misurare il segnale derivante dall’interazione tra un substrato costituito da enzimi, anticorpi o apteni e contaminanti ambientali o alimentari. Lo sviluppo di biosensori permette di rilevare la presenza di quantità residuali di un determinato analita in varie matrici sia animali che alimentari. Per questo Progetto di Ricerca sono state messe a punto tecniche di analisi elettrochimiche per rilevare quantitativamente la presenza di istamina e di batteri istaminogeni in campioni di pesce e determinare la presenza di ceppi di Escherichia coli nel latte crudo. Sono stati condotti anche degli studi riguardanti la presenza di residui di farmaci veterinari negli alimenti. Lo scopo di queste ricerche era quello di: • Sviluppare diversi tipi di sensori elettrochimici ed immunoenzimatici e valutare le loro potenzialità come metodi di analisi rapida. • Validare i risultati mediante comparazione con metodi analitici di riferimento. • Avviare uno studio per lo sviluppo di biosensori basato sulla valutazione del rischio

The Applicability Of Ordered Mesoporous Sba-15 And Its Hydrophobic Glutaraldehyde-bridge Derivative To Improve Ibuprofen-loading In Releasing System.

The mesoporous SBA-15 silica with uniform hexagonal pore, narrow pore size distribution and tuneable pore diameter was organofunctionalized with glutaraldehyde-bridged silylating agent. The precursor and its derivative silicas were ibuprofen-loaded for controlled delivery in simulated biological fluids. The synthesized silicas were characterized by elemental analysis, infrared spectroscopy, (13)C and (29)Si solid state NMR spectroscopy, nitrogen adsorption, X-ray diffractometry, thermogravimetry and scanning electron microscopy. Surface functionalization with amine containing bridged hydrophobic structure resulted in significantly decreased surface area from 802.4 to 63.0 m(2) g(-1) and pore diameter 8.0-6.0 nm, which ultimately increased the drug-loading capacity from 18.0% up to 28.3% and a very slow release rate of ibuprofen over the period of 72.5h. The in vitro drug release demonstrated that SBA-15 presented the fastest release from 25% to 27% and SBA-15GA gave near 10% of drug release in all fluids during 72.5 h. The Korsmeyer-Peppas model better fits the release data with the Fickian diffusion mechanism and zero order kinetics for synthesized mesoporous silicas. Both pore sizes and hydrophobicity influenced the rate of the release process, indicating that the chemically modified silica can be suggested to design formulation of slow and constant release over a defined period, to avoid repeated administration.

Dyspareunia And Lubrication In Premature Ovarian Failure Using Hormonal Therapy And Vaginal Health.

To evaluate vaginal microbiological and functional aspects in women with and without premature ovarian failure (POF) and the relationship with sexual function. A cross-sectional study of 36 women with POF under hormonal therapy who were age-matched with 36 women with normal gonadal function. The vaginal tropism was assessed through hormonal vaginal cytology, vaginal pH and vaginal health index (VHI). Vaginal flora were assessed by the amine test, bacterioscopy and culture for fungi. Sexual function was evaluated through the questionnaire Female Sexual Function Index (FSFI). Women in both groups were of similar age and showed similar marital status. The two groups presented vaginal tropic scores according to the VHI but the tropism was worse among women in the POF group. No difference was observed with respect to hormonal cytology and pH. Vaginal flora was similar in both groups. Women with POF showed worse sexual performance with more pain and poorer lubrication than women in the control group. The VHI, the only parameter evaluated showing statistical difference between the groups, did not correlate with the domains of pain and lubrication in the FSFI questionnaire. These findings suggest that the use of systemic estrogen among women with POF is not enough to improve complaints of lubrication and pain despite conferring similar tropism and vaginal flora. Other therapeutic options need to be evaluated.