Analyse par spectrométrie de masse d’hormones stéroïdiennes dans les eaux usées et abattement par oxydation chimique

Thèse réalisée en cotutelle avec Michèle Prévost (Ph.D), Professeure titulaire au département des génies civil, géologique et des mines de l'École Polytechnique de Montréal.

Recherche et caractérisation de systèmes binaires dont l'une des composantes est de faible masse

Nous présentons la découverte de quatorze nouveaux systèmes binaires ayant une séparation supérieure à 250 UA et dont au moins l'une des composantes est une naine M ou une naine L. Ces systèmes ont d'abord été identifiés en cherchant des objets ayant un mouvement propre commun autour d'étoiles connues possédant un mouvement propre élevé, grâce à une corrélation croisée de grands relevés du ciel dans l'infrarouge proche (2MASS, SDSS et SIMP). Un suivi astrométrique, afin de confirmer le mouvement propre commun, a été réalisé sur toutes les cibles avec la caméra SIMON et/ou la caméra CPAPIR à l'Observatoire du Mont-Mégatic (OMM) ou à l'Observatoire interaméricain du Cerro Tololo (CTIO). Un suivi spectroscopique a aussi été effectué sur la plupart des compagnons avec GMOS ou GNIRS à Gemini afin de déterminer leurs types spectraux. La probabilité que deux objets forment un système binaire par hasard a été évaluée afin de s'assurer que les couples candidats que nous présentons soient réellement liés.Un de nos nouveaux systèmes a un compagnon de masse sous-stellaire : 2M1259+1001 (L4.5). L'étude des systèmes que nous avons découverts pourra, entre autre, nous aider à mieux comprendre les mécanismes de formation des étoiles de très faible masse et des naines brunes.

Stratégies visant à accroître la demande de vaccination infantile dans les pays en développement : révision systématique et méta-analyse

La vaccination figure parmi les interventions sanitaires les plus efficaces et les plus rentables connues. Pourtant, des inégalités de couverture persistent entre les régions et les pays. Les interventions visant à améliorer la couverture vaccinale sont généralement regroupées soit comme interventions pour améliorer l’offre ou la prestation des services de santé, soit comme interventions pour stimuler la demande pour les services de vaccination. L’objectif de cette étude est d’évaluer si les interventions du côté de la demande qui visent à améliorer la couverture vaccinale peuvent accroître la vaccination de routine des enfants dans les pays en développement. Nous avons effectué une revue systématique et une méta-analyse des essais randomisés contrôlés ainsi que d’autres types d’études scientifiques réalisées dans des pays en développement. La population ciblée comprenait les parents et les gardiens d'enfants de moins de deux ans qui sont exposés à une intervention visant à accroître la demande de vaccination de routine des enfants. La recherche des études originales dans les différentes bases de données a été limitée aux études publiées avant septembre 2013 (dernière mise à jour le 25 Mars 2014) dans 6 langues. Onze études ont été sélectionnées puis classifiées dans deux catégories: (a) éducation ou transfert de connaissances (7 études) et (b) incitations (4 études). Les résultats de la métaanalyse ont démontré un impact positif des interventions sur la demande de vaccination des enfants dans les pays en développement (RR 1.30; 95% CI 1.17, 1.44). Ces impacts positifs ont été constatés autant pour les interventions qui comprennent l’éducation ou transfert de connaissances (RR 1.40; 95% CI1.20, 1.63) que pour les interventions de type incitation (RR 1.28; 95% CI 1.12, 1.45). Les résultats suggèrent que diverses stratégies visant à accroître la demande peuvent conduire à une augmentation de la couverture vaccinale dans différents pays en développement.

La recherche de naines brunes et étoiles de faible masse dans les associations cinématiques jeunes du voisinage solaire

L’objectif principal de cette thèse est d’identifier les étoiles de faible masse et naines brunes membres d’associations cinématiques jeunes du voisinage solaire. Ces associations sont typiquement âgées de moins de 200 millions d’années et regroupent chacune un ensemble d’étoiles s’étant formées au même moment et dans un même environnement. La majorité de leurs membres d'environ plus de 0.3 fois la masse du Soleil sont déjà connus, cependant les membres moins massifs (et moins brillants) nous échappent encore. Leur identification permettra de lever le voile sur plusieurs questions fondamentales en astrophysique. En particulier, le fait de cibler des objets jeunes, encore chauds et lumineux par leur formation récente, permettra d’atteindre un régime de masses encore peu exploré, jusqu'à seulement quelques fois la masse de Jupiter. Elles nous permettront entre autres de contraindre la fonction de masse initiale et d'explorer la connection entre naines brunes et exoplanètes, étant donné que les moins massives des naines brunes jeunes auront des propriétés physiques très semblables aux exoplanètes géantes gazeuses. Pour mener à bien ce projet, nous avons adapté l'outil statistique BANYAN I pour qu'il soit applicable aux objets de très faibles masses en plus de lui apporter plusieurs améliorations. Nous avons entre autres inclus l'utilisation de deux diagrammes couleur-magnitude permettant de différencier les étoiles de faible masse et naines brunes jeunes à celles plus vieilles, ajouté l'utilisation de probabilités a priori pour rendre les résultats plus réalistes, adapté les modèles spatiaux et cinématiques des associations jeunes en utilisant des ellipsoïdes gaussiennes tridimensionnelles dont l'alignement des axes est libre, effectué une analyse Monte Carlo pour caractériser le taux de faux-positifs et faux-négatifs, puis revu la structure du code informatique pour le rendre plus efficace. Dans un premier temps, nous avons utilisé ce nouvel algorithme, BANYAN II, pour identifier 25 nouvelles candidates membres d'associations jeunes parmi un échantillon de 158 étoiles de faible masse (de types spectraux > M4) et naines brunes jeunes déjà connues. Nous avons ensuite effectué la corrélation croisée de deux catalogues couvrant tout le ciel en lumière proche-infrarouge et contenant ~ 500 millions d’objets célestes pour identifier environ 100 000 candidates naines brunes et étoiles de faible masse du voisinage solaire. À l'aide de l'outil BANYAN II, nous avons alors identifié quelques centaines d'objets appartenant fort probablement à une association jeune parmi cet échantillon et effectué un suivi spectroscopique en lumière proche-infrarouge pour les caractériser. Les travaux présentés ici ont mené à l'identification de 79 candidates naines brunes jeunes ainsi que 150 candidates étoiles de faible masse jeunes, puis un suivi spectroscopique nous a permis de confirmer le jeune âge de 49 de ces naines brunes et 62 de ces étoiles de faible masse. Nous avons ainsi approximativement doublé le nombre de naines brunes jeunes connues, ce qui a ouvert la porte à une caractérisation statistique de leur population. Ces nouvelles naines brunes jeunes représentent un laboratoire idéal pour mieux comprendre l'atmosphère des exoplanètes géantes gazeuses. Nous avons identifié les premiers signes d’une remontée dans la fonction de masse initiale des naines brunes aux très faibles masses dans l'association jeune Tucana-Horologium, ce qui pourrait indiquer que l’éjection d’exoplanètes joue un rôle important dans la composition de leur population. Les résultats du suivi spectroscopique nous ont permis de construire une séquence empirique complète pour les types spectraux M5-L5 à l'âge du champ, à faible (β) et très faible (γ) gravité de surface. Nous avons effectué une comparaison de ces données aux modèles d'évolution et d'atmosphère, puis nous avons construit un ensemble de séquences empiriques de couleur-magnitude et types spectraux-magnitude pour les naines brunes jeunes. Finalement, nous avons découvert deux nouvelles exoplanètes par un suivi en imagerie directe des étoiles jeunes de faible masse identifiées dans ce projet. La future mission GAIA et le suivi spectroscopique complet des candidates présentées dans cette thèse permettront de confirmer leur appartenance aux associations jeunes et de contraindre la fonction de masse initiale dans le régime sous-stellaire.

Nouvelles stratégies pour l’analyse des cyanotoxines par spectrométrie de masse

Les cyanobactéries ont une place très importante dans les écosystèmes aquatiques et un nombre important d’espèces considéré comme nuisible de par leur production de métabolites toxiques. Ces cyanotoxines possèdent des propriétés très variées et ont souvent été associées à des épisodes d’empoisonnement. L’augmentation des épisodes d’efflorescence d’origine cyanobactériennes et le potentiel qu’ils augmentent avec les changements climatiques a renchéri l’intérêt de l’étude des cyanobactéries et de leurs toxines. Considérant la complexité chimique des cyanotoxines, le développement de méthodes de détection simples, sensibles et rapides est toujours considéré comme étant un défi analytique. Considérant ces défis, le développement de nouvelles approches analytiques pour la détection de cyanotoxines dans l’eau et les poissons ayant été contaminés par des efflorescences cyanobactériennes nuisibles a été proposé. Une première approche consiste en l’utilisation d’une extraction sur phase solide en ligne couplée à une chromatographie liquide et à une détection en spectrométrie de masse en tandem (SPE-LC-MS/MS) permettant l’analyse de six analogues de microcystines (MC), de l’anatoxine (ANA-a) et de la cylindrospermopsine (CYN). La méthode permet une analyse simple et rapide et ainsi que la séparation chromatographique d’ANA-a et de son interférence isobare, la phénylalanine. Les limites de détection obtenues se trouvaient entre 0,01 et 0,02 μg L-1 et des concentrations retrouvées dans des eaux de lacs du Québec se trouvaient entre 0,024 et 36 μg L-1. Une deuxième méthode a permis l’analyse du b-N-méthylamino-L-alanine (BMAA), d’ANA-a, de CYN et de la saxitoxine (STX) dans les eaux de lac contaminés. L’analyse de deux isomères de conformation du BMAA a été effectuée afin d’améliorer la sélectivité de la détection. L’utilisation d’une SPE manuelle permet la purification et préconcentration des échantillons et une dérivatisation à base de chlorure de dansyle permet une chromatographie simplifiée. L’analyse effectuée par LC couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) et des limites de détections ont été obtenues entre 0,007 et 0,01 µg L-1. Des échantillons réels ont été analysés avec des concentrations entre 0,01 et 0,3 µg L-1 permettant ainsi la confirmation de la présence du BMAA dans les efflorescences de cyanobactéries au Québec. Un deuxième volet du projet consiste en l’utilisation d’une technologie d’introduction d’échantillon permettant des analyses ultra-rapides (< 15 secondes/échantillons) sans étape chromatographique, la désorption thermique à diode laser (LDTD) couplée à l’ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI) et à la spectrométrie de masse (MS). Un premier projet consiste en l’analyse des MC totales par l’intermédiaire d’une oxydation de Lemieux permettant un bris de la molécule et obtenant une fraction commune aux multiples congénères existants des MC. Cette fraction, le MMPB, est analysée, après une extraction liquide-liquide, par LDTD-APCI-MS/MS. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et des concentrations entre 1 et 425 µg L-1 ont été trouvées dans des échantillons d’eau de lac contaminés du Québec. De plus, une analyse en parallèle avec des étalons pour divers congénères des MC a permis de suggérer la possible présence de congénères ou d’isomères non détectés. Un deuxième projet consiste en l’analyse directe d’ANA-a par LDTD-APCI-HRMS pour résoudre son interférence isobare, la phénylalanine, grâce à la détection à haute résolution. La LDTD n’offre pas de séparation chromatographique et l’utilisation de la HRMS permet de distinguer les signaux d’ANA-a de ceux de la phénylalanine. Une limite de détection de 0,2 µg L-1 a été obtenue et la méthode a été appliquée sur des échantillons réels d’eau avec un échantillon positif en ANA-a avec une concentration de 0,21 µg L-1. Finalement, à l’aide de la LDTD-APCI-HRMS, l’analyse des MC totales a été adaptée pour la chair de poisson afin de déterminer la fraction libre et liée des MC et comparer les résultats avec des analyses conventionnelles. L’utilisation d’une digestion par hydroxyde de sodium précédant l’oxydation de Lemieux suivi d’une purification par SPE a permis d’obtenir une limite de détection de 2,7 µg kg-1. Des échantillons de poissons contaminés ont été analysés, on a retrouvé des concentrations en MC totales de 2,9 et 13,2 µg kg-1 comparativement aux analyses usuelles qui avaient démontré un seul échantillon positif à 2 µg kg-1, indiquant la possible présence de MC non détectés en utilisant les méthodes conventionnelles.

Analyse par spectrométrie de masse des antibiotiques vétérinaires liés à l’élevage porcin

L’élevage des porcs représente une source importante de déversement d’antibiotiques dans l’environnement par l’intermédiaire de l’épandage du lisier qui contient une grande quantité de ces molécules sur les champs agricoles. Il a été prouvé que ces molécules biologiquement actives peuvent avoir un impact toxique sur l’écosystème. Par ailleurs, elles sont aussi suspectées d’engendrer des problèmes sanitaires et de contribuer à la résistance bactérienne pouvant mener à des infections difficilement traitables chez les humains. Le contrôle de ces substances dans l’environnement est donc nécessaire. De nombreuses méthodes analytiques sont proposées dans la littérature scientifique pour recenser ces composés dans plusieurs types de matrice. Cependant, peu de ces méthodes permettent l’analyse de ces contaminants dans des matrices issues de l’élevage agricole intensif. Par ailleurs, les méthodes analytiques disponibles sont souvent sujettes à des faux positifs compte tenu de la complexité des matrices étudiées et du matériel utilisé et ne prennent souvent pas en compte les métabolites et produits de dégradation. Enfin, les niveaux d’analyse atteints avec ces méthodes ne sont parfois plus à jour étant donné l’évolution de la chimie analytique et de la spectrométrie de masse. Dans cette optique, de nouvelles méthodes d’analyses ont été développées pour rechercher et quantifier les antibiotiques dans des matrices dérivées de l’élevage intensif des porcs en essayant de proposer des approches alternatives sensibles, sélectives et robustes pour quantifier ces molécules. Une première méthode d’analyse basée sur une technique d’introduction d’échantillon alternative à l’aide d’une interface fonctionnant à l’aide d’une désorption thermique par diode laser munie d’une source à ionisation à pression atmosphérique, couplée à la spectrométrie de masse en tandem a été développée. L’objectif est de proposer une analyse plus rapide tout en atteignant des niveaux de concentration adaptés à la matrice étudiée. Cette technique d’analyse couplée à un traitement d’échantillon efficace a permis l’analyse de plusieurs antibiotiques vétérinaires de différentes classes dans des échantillons de lisier avec des temps d’analyse courts. Les limites de détection atteintes sont comprises entre 2,5 et 8,3 µg kg-1 et sont comparables avec celles pouvant être obtenues avec la chromatographie liquide dans une matrice similaire. En vue d’analyser simultanément une série de tétracyclines, une deuxième méthode d’analyse utilisant la chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse à haute résolution (HRMS) a été proposée. L’utilisation de la HRMS a été motivée par le fait que cette technique d’analyse est moins sensible aux faux positifs que le triple quadripôle traditionnel. Des limites de détection comprises entre 1,5 et 3,6 µg kg-1 ont été atteintes dans des échantillons de lisier en utilisant un mode d’analyse par fragmentation. L’utilisation de méthodes de quantifications ciblées est une démarche intéressante lorsque la présence de contaminants est suspectée dans un échantillon. Toutefois, les contaminants non intégrés à cette méthode d’analyse ciblée ne peuvent être détectés même à de fortes concentrations. Dans ce contexte, une méthode d’analyse non ciblée a été développée pour la recherche de pharmaceutiques vétérinaires dans des effluents agricoles en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution et une cartouche SPE polymérique polyvalente. Cette méthode a permis l’identification d’antibiotiques et de pharmaceutiques couramment utilisés dans l’élevage porcin. La plupart des méthodes d’analyse disponibles dans la littérature se concentrent sur l’analyse des composés parents, mais pas sur les sous-produits de dégradation. L’approche utilisée dans la deuxième méthode d’analyse a donc été étendue et appliquée à d’autres classes d’antibiotiques pour mesurer les concentrations de plusieurs résidus d’antibiotiques dans les sols et les eaux de drainage d’un champ agricole expérimental. Les sols du champ renfermaient un mélange d’antibiotiques ainsi que leurs produits de dégradation relatifs à des concentrations mesurées jusqu’à 1020 µg kg-1. Une partie de ces composés ont voyagé par l’intermédiaire des eaux de drainage du champ ou des concentrations pouvant atteindre 3200 ng L-1 ont pu être relevées.

Die Masse macht's!

Die biochemische Beschreibung funktioneller Proteininteraktionsnetzwerke hat in den letzten Jahren einen starken Wandel erfahren. Mittels hochauflösender biologischer Massenspektrometrie(MS) ist es möglich Netzwerkkomponenten, wie Proteine schnell und zuverlässig zu identifizieren und auf ihre Modifikationen hin zu untersuchen. Innerhalb des Promotionskollegs (PK) Proteomics der Universität Kassel bietet die MS neue Ansatzpunkte für die Beantwortung molekularbiologischer Fragestellungen und liefert Ergänzungen zu den bislang genutzten klassischen Methoden der Biochemie.

Conflictos conceptuales entre masa y cantidad de sustancia = Conflits cognitifs masse - quantité de substance

Objetivos del presente estudio: Revisar el concepto y la definición de masa que aparece en los libros de texto de Educación Primaria y Educación Secundaria Obligatoria en España, y comprobar si la concepción y definición de masa que aparece en los libros de texto ha evolucionado con el tiempo

Is influenza vaccination cost effective for healthy people between ages 65 and 74 years? A randomised controlled trial

The aim of this study was to determine the cost effectiveness of influenza vaccination for healthy people aged 65-74 years living in the UK. People without risk factors for influenza (chronic heart, lung or renal disease, diabetic, immuno-suppressed or those living in an institution) were identified from 20 general practitioner (GP) practices in Liverpool in September 1999. 729/5875 (12.4%) eligible individuals were recruited and randomised to receive either influenza vaccine or placebo (ratio 3: 1)! with all participants receiving 23-valent-pneumococcal polysaccharide vaccine unless already administered. The primary analysis was the frequency of influenza as recorded by a GP diagnosis of pneumonia or influenza like illness. In 2000, the UK vaccination policy was changed with influenza vaccine becoming available. for all people aged 65 years and over irrespective of risk. As a consequence of this policy change. the study had to be fundamentally restructured and only results obtained over a one rather than the originally planned two-year randomised controlled trial framework were used. Results from 1999/2000 demonstrated no significant difference between groups for the primary outcome (relative risk 0.8, 95%, CI 0.16-4.1). In addition. there were no deaths or hospitalisations for influenza associated respiratory illness in either group. The subsequent analysis. using both national and local sources of evidence, estimated the following cost effectiveness indicators: (1) incremental NHS cost per GP consultation avoided = pound2000; (2) incremental NHS cost per hospital admission avoided = pound61,000: (3) incremental NHS cost per death avoided = pound1.900.000 and (4) incremental NHS cost per QALY gained = pound304,000. The analysis suggested that influenza vaccination in this Population would not be cost effective. (C) 2004 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Measles vaccination and antibody response in autism spectrum disorders

Objective: To test the hypothesis that measles vaccination was involved in the pathogenesis of autism spectrum disorders (ASD) as evidenced by signs of a persistent measles infection or abnormally persistent immune response shown by circulating measles virus or raised antibody titres in children with ASD who had been vaccinated against measles, mumps and rubella (MMR) compared with controls. Design: Case-control study, community based. Methods: A community sample of vaccinated children aged 10-12 years in the UK with ASD (n = 98) and two control groups of similar age, one with special educational needs but no ASD (n = 52) and one typically developing group (n = 90), were tested for measles virus and antibody response to measles in the serum. Results: No difference was found between cases and controls for measles antibody response. There was no dose-response relationship between autism symptoms and antibody concentrations. Measles virus nucleic acid was amplified by reverse transcriptase-PCR in peripheral blood mononuclear cells from one patient with autism and two typically developing children. There was no evidence of a differential response to measles virus or the measles component of the MMR in children with ASD, with or without regression, and controls who had either one or two doses of MMR. Only one child from the control group had clinical symptoms of possible enterocolitis. Conclusion: No association between measles vaccination and ASD was shown.

Evaluation of the time resolved fluorescence immunoassay (TRFIA) for the detection of varicella zoster virus (VZV) antibodies following vaccination of healthcare workers

Determination of varicella zoster virus (VZV) immunity in healthcare workers without a history of chickenpox is important for identifying those in need of vOka vaccination. Post immunisation, healthcare workers in the UK who work with high risk patients are tested for seroconversion. To assess the performance of the time-resolved fluorescence immunoassay (TRFIA) for the detection of antibody in vaccinated as well as unvaccinated individuals, a cut-off was first calculated. VZV-IgG specific avidity and titres six weeks after the first dose of vaccine were used to identify subjects with pre-existing immunity among a cohort of 110 healthcare workers. Those with high avidity (≥60%) were considered to have previous immunity to VZV and those with low or equivocal avidity (<60%) were considered naive. The former had antibody levels ≥400mIU/mL and latter had levels <400mIU/mL. Comparison of the baseline values of the naive and immune groups allowed the estimation of a TRFIA cut-off value of >130mIU/mL which best discriminated between the two groups and this was confirmed by ROC analysis. Using this value, the sensitivity and specificity of TRFIA cut-off were 90% (95% CI 79-96), and 78% (95% CI 61-90) respectively in this population. A subset of samples tested by the gold standard Fluorescence Antibody to Membrane Antigen (FAMA) test showed 84% (54/64) agreement with TRFIA.

Caste, livelihoods and livestock: an exploration of the uptake of livestock vaccination adoption among poor farmers in India

The study explores the uptake of livestock vaccination among poor farming communities in Tamil Nadu State, India by revisiting innovation diffusion theory. Overall, 601 farmers participated in the study. We found the adoption of particular vaccines was strongly influenced by socio-cultural grouping i.e. caste, rather than other factors such as income, age, education-level or gender. Adoption was also related to specific knowledge frames regarding disease causality, rather than any wider ethno-veterinary beliefs. Thus, the adoption of livestock vaccination is unlikely to improve without knowledge transfer activities, which acknowledge both social divisions and local epistemologies regarding animal health. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.