La résilience, moyen et fin d’un développement durable ?

Du fait de la montée des périls environnementaux, le concept de résilience fait l’objet d’une attention croissante dans le champ du développement. Il a d’abord été exploré dans le champ des analyses systémiques, celui des systèmes socio-écologiques en particulier. Il convient toutefois, d’une part d’interroger la pertinence et la portée de ce concept au niveau microéconomique, d’autre part d’interroger les liens qui l’unissent au développement durable. Le cadre conceptuel proposé articule l’approche par les capabilités et l’analyse économique de la gestion des risques, permettant de mettre en avant les capacités d’action face aux risques et de réaction face aux chocs. Il conduit à envisager la possibilité de faire de la résilience une finalité d’un développement durable. Ceci soulève deux difficultés majeures, tenant à la complexité de l’analyse des capacités d’action individuelles, et à l’articulation de ces capacités avec des dynamiques collectives.

Micelles polyioniques ternaires pour la libération intracellulaire d’oligonucleotides

Les oligonucléotides (ONs) antisens présentent un fort potentiel en tant qu’agents thérapeutiques. Toutefois, leurs propriétés physicochimiques limitent leur utilisation en thérapie génique. Pour pallier aux divers obstacles, des systèmes de vectorisation, tels que les micelles polyioniques (PICMs), ont été développés. Grâce à leur structure unique, les micelles protégent l’ON contre une dégradation prématurée et le couplage d’un ligand à leur surface augmente leur spécificité et leur internalisation. Dans d’autres systèmes, un polymère adjuvant aux propriétés pH-sensibles peut être ajouté pour faciliter la sortie de l’endosome et augmenter l’efficacité de l’ON. L’objectif général de ce mémoire était de mettre au point des PICMs ternaires ciblées pour l’administration d’ONs. Ces micelles assureraient à la fois l’internalisation cellulaire de leur cargaison en interagissant avec des récepteurs cellulaires et sa fuite de l’endosome grâce à un mécanisme de déstabilisation de la membrane endosomale. Pour cela, des PICMs composées d’un copolymère cationique de type poly(éthylène glycol)-bloc-poly(méthacrylate d’(alkylamino)éthyle) et d’un copolymère d’acide méthacrylique ont été préparées. Les propriétés physicochimiques de ces vecteurs ont démontré qu’ils permettaient une condensation efficace de l’acide nucléique et ce, indépendamment de la nature du polymère cationique et de l’acide nucléique. Finalement, une approche de couplage par pont disulfure a été développée afin de greffer au copolymère un fragment d’anticorps dirigé contre les récepteurs de la transferrine. En conclusion, ces travaux démontrent la versatilité et le potentiel des PICMs ternaires en tant que vecteurs d’acide nucléique, et proposent une méthodologie de couplage d’un ligand afin de formuler des PICMs ciblées.

Classifying medication use in clinical research

Les données sur l'utilisation des médicaments sont généralement recueillies dans la recherche clinique. Pourtant, aucune méthode normalisée pour les catégoriser n’existe, que ce soit pour la description des échantillons ou pour l'étude de l'utilisation des médicaments comme une variable. Cette étude a été conçue pour développer un système de classification simple, sur une base empirique, pour la catégorisation d'utilisation des médicaments. Nous avons utilisé l'analyse factorielle pour réduire le nombre de groupements de médicaments possible. Cette analyse a fait émerger un modèle de constellations de consommation de médicaments qui semble caractériser des groupes cliniques spécifiques. Pour illustrer le potentiel de la technique, nous avons appliqué ce système de classification des échantillons où les troubles du sommeil sont importants: syndrome de fatigue chronique et l'apnée du sommeil. Notre méthode de classification a généré 5 facteurs qui semblent adhérer de façon logique. Ils ont été nommés: Médicaments cardiovasculaire/syndrome métabolique, Médicaments pour le soulagement des symptômes, Médicaments psychotropes, Médicaments préventifs et Médicaments hormonaux. Nos résultats démontrent que le profil des médicaments varie selon l'échantillon clinique. Le profil de médicament associé aux participants apnéiques reflète les conditions de comorbidité connues parmi ce groupe clinique, et le profil de médicament associé au Syndrome de fatigue chronique semble refléter la perception commune de cette condition comme étant un trouble psychogène

L'évolution du phagosome

La phagocytose est un processus cellulaire par lequel de larges particules sont internalisées dans une vésicule, le phagosome. Lorsque formé, le phagosome acquiert ses propriétés fonctionnelles à travers un processus complexe de maturation nommé la biogénèse du phagolysosome. Cette voie implique une série d’interactions rapides avec les organelles de l’appareil endocytaire permettant la transformation graduelle du phagosome nouvellement formé en phagolysosome à partir duquel la dégradation protéolytique s’effectue. Chez l’amibe Dictyostelium discoideum, la phagocytose est employée pour ingérer les bactéries de son environnement afin de se nourrir alors que les organismes multicellulaires utilisent la phagocytose dans un but immunitaire, où des cellules spécialisées nommées phagocytes internalisent, tuent et dégradent les pathogènes envahissant de l’organisme et constitue la base de l’immunité innée. Chez les vertébrés à mâchoire cependant, la transformation des mécanismes moléculaires du phagosome en une organelle perfectionnée pour l’apprêtement et la présentation de peptides antigéniques place cette organelle au centre de l’immunité innée et de l’immunité acquise. Malgré le rôle crucial auquel participe cette organelle dans la réponse immunitaire, il existe peu de détails sur la composition protéique et l’organisation fonctionnelles du phagosome. Afin d’approfondir notre compréhension des divers aspects qui relient l’immunité innée et l’immunité acquise, il devient essentiel d’élargir nos connaissances sur les fonctions moléculaire qui sont recrutées au phagosome. Le profilage par protéomique à haut débit de phagosomes isolés fut extrêmement utile dans la détermination de la composition moléculaire de cette organelle. Des études provenant de notre laboratoire ont révélé les premières listes protéiques identifiées à partir de phagosomes murins sans toutefois déterminer le ou les rôle(s) de ces protéines lors du processus de la phagocytose (Brunet et al, 2003; Garin et al, 2001). Au cours de la première étude de cette thèse (Stuart et al, 2007), nous avons entrepris la caractérisation fonctionnelle du protéome entier du phagosome de la drosophile en combinant diverses techniques d’analyses à haut débit (protéomique, réseaux d’intéractions protéique et ARN interférent). En utilisant cette stratégie, nous avons identifié 617 protéines phagosomales par spectrométrie de masse à partir desquelles nous avons accru cette liste en construisant des réseaux d’interactions protéine-protéine. La contribution de chaque protéine à l’internalisation de bactéries fut ensuite testée et validée par ARN interférent à haut débit et nous a amené à identifier un nouveau régulateur de la phagocytose, le complexe de l’exocyst. En appliquant ce modèle combinatoire de biologie systémique, nous démontrons la puissance et l’efficacité de cette approche dans l’étude de processus cellulaire complexe tout en créant un cadre à partir duquel il est possible d’approfondir nos connaissances sur les différents mécanismes de la phagocytose. Lors du 2e article de cette thèse (Boulais et al, 2010), nous avons entrepris la caractérisation moléculaire des étapes évolutives ayant contribué au remodelage des propriétés fonctionnelles de la phagocytose au cours de l’évolution. Pour ce faire, nous avons isolé des phagosomes à partir de trois organismes distants (l’amibe Dictyostelium discoideum, la mouche à fruit Drosophila melanogaster et la souris Mus musculus) qui utilisent la phagocytose à des fins différentes. En appliquant une approche protéomique à grande échelle pour identifier et comparer le protéome et phosphoprotéome des phagosomes de ces trois espèces, nous avons identifié un cœur protéique commun à partir duquel les fonctions immunitaires du phagosome se seraient développées. Au cours de ce développement fonctionnel, nos données indiquent que le protéome du phagosome fut largement remodelé lors de deux périodes de duplication de gènes coïncidant avec l’émergence de l’immunité innée et acquise. De plus, notre étude a aussi caractérisée en détail l’acquisition de nouvelles protéines ainsi que le remodelage significatif du phosphoprotéome du phagosome au niveau des constituants du cœur protéique ancien de cette organelle. Nous présentons donc la première étude approfondie des changements qui ont engendré la transformation d’un compartiment phagotrophe à une organelle entièrement apte pour la présentation antigénique.

Impacts potentiels d’un changement climatique sur le pergélisol dans le nord canadien

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Réorganiser les services de réadaptation destinés aux enfants : utilisation d'une recherche-action participative pour documenter un nouveau modèle de services

Cette thèse a pour but de documenter la réorganisation des services effectuée au programme Enfants et adolescents (PEA) du Centre de réadaptation Estrie, Sherbrooke. Une démarche de recherche-action participative (RAP) est utilisée afin de collaborer au développement, à l’implantation et à l’évaluation d’un nouveau modèle de services visant à accroître l’accessibilité et la qualité des services de réadaptation offerts aux enfants ayant une déficience physique. Spécifiquement, les objectifs sont : 1) de documenter les retombées de la réorganisation des services; 2) de réaliser une analyse critique du processus de changement. Des méthodes quantitatives et qualitatives sont utilisées afin d’atteindre ces objectifs. Tout d’abord, la Mesure des processus de soins (MPOC) documente la perception de la qualité avant (2007), pendant (2008) et après (2009) l’implantation du nouveau modèle de services. Au total, cet outil est employé auprès de 222 familles et 129 intervenants. À quatre reprises, les intervenants et les gestionnaires répondent également à un questionnaire sur leurs perceptions des forces, des faiblesses, des opportunités et des menaces au PEA. En 2008 et en 2009, des focus groups et des entrevues téléphoniques sont réalisées auprès des familles (n=5), des intervenants (n=19) et des gestionnaires (n=13) afin de documenter leurs perceptions sur le processus de changement et sur les retombées de la réorganisation des services. Quant à l’observation participante, elle permet de recueillir de l’information sur le processus de réorganisation des services tout au long de ces trois années. Enfin, les informations recueillies sont analysées à l’aide de différentes approches, dont des tests statistiques et des analyses de contenu utilisant une grille de codification inspirée de la théorie des systèmes d’actions organisées. Les résultats indiquent que davantage d’enfants reçoivent des services en 2009 en comparaison à 2007. De plus, la qualité des services s’est maintenue selon les perceptions évaluées par la MPOC (article 1). L’utilisation d’interventions de groupe contribue fort probablement à augmenter le nombre d’enfants qui reçoivent des services, mais plusieurs défis doivent être adressés afin que cette modalité d’intervention soit réellement efficiente (article 2). Les résultats font ressortir que le processus de réorganisation des services est complexe. L’évaluation des forces, des faiblesses, des opportunités et des menaces d’un programme, de même que l’implication des acteurs dans le processus de développement d’un nouveau modèle de services, favorisent l’amélioration continue de la qualité (article 3). Or, les facilitateurs et les obstacles à l’implantation du nouveau modèle de services évoluent durant la réorganisation des services. Considérant cela, il est important de poser les actions nécessaires afin de soutenir le changement tout au long du processus (article 4). En résumé, cette thèse contribue à l’avancement des connaissances en réadaptation en comblant une lacune dans les écrits scientifiques. En effet, peu de projets visant le développement et l’implantation de nouveaux modèles de services sont évalués et documentés. Pourtant, des modèles tels que celui développé par le PEA semblent prometteurs afin d’améliorer l’accessibilité, et éventuellement, la qualité des services de réadaptation chez l’enfant.

Conséquences de l’interdépendance entre commerce équitable, développement durable et responsabilité sociétale de l’entreprise sur la normalisation du commerce équitable

Les résultats du processus de normalisation du commerce équitable – demandé par les associations de consommateurs agréées – peuvent être approchés, au moins, de deux manières complémentaires. Une première chercherait à comprendre pourquoi les acteurs impliqués n’ont pas réussi à obtenir le consensus utile pour la publication d’une norme. La seconde argumentant que l’intentionnalité des acteurs est primordiale dans tout changement économique. Aussi, en mobilisant la théorie de la dépendance au sentier cet article montre comment l’association, désormais, établie entre le commerce équitable, et des « systèmes plus vastes et plus complexes » comme la responsabilité sociétale des entreprises et le développement durable a contribué, partiellement, à rendre improbable la normalisation du commerce équitable dans le court terme, en France (AFNOR) et à un niveau international (ISO).

Le dilemme de la promotion de la santé en Amérique latine : les cas de l’Argentine et du Brésil

À partir des années 1980, la théorisation de la promotion de la santé et sa mise en place font partie de l’agenda des organisations internationales de santé et de plusieurs gouvernements. Cependant, une certaine tension est observable dans la compréhension de la promotion de la santé, et ce, dès ses débuts. En effet, elle est conçue en général selon une approche comportementale comme stratégie pour le changement de comportements individuels ou collectifs qui met l’accent sur les facteurs de risque et très peu fréquemment conçue selon une approche structurelle, incluant une action sur les déterminants structurels des sociétés responsables de l’état de santé des populations dans une mesure plus importante que les systèmes de soins. Cette recherche qualitative –étude de cas multiples- menée en Argentine et au Brésil, vise à analyser la place et la compréhension de la promotion de la santé dans les politiques nationales de santé de deux pays à travers l’analyse du processus d’élaboration des politiques publiques. Nous viserons à distinguer la promotion de la santé en tant que comportementale ou structurelle et à expliquer les raisons pour lesquelles elle est comprise de telle ou telle autre façon. Finalement, nous essayerons d’identifier les opportunités pour qu’une approche structurelle de la promotion de la santé soit adoptée dans la politique nationale de santé. Les données analysées proviennent d’entrevues semi-structurées (n=28) et de documents divers : sites gouvernementaux sur Internet, documents remis par les interviewés, documents officiels, soit gouvernementaux, soit des organismes de coopération et de financement. Notre cadre conceptuel s’est inspiré des trois modèles : celui du changement des politiques publiques de Sabatier et Jenkins-Smith (1999 ; 2009), celui des courants politiques de Kingdon (1984) et le cadre conceptuel proposé par Walt (1994) pour l’analyse du rôle des organisations internationales. Nous avons identifié deux niveaux d’analyse : l’organisation de l’État et le sous-système de santé. Nous avons aussi tenu compte de l’influence des événements externes et des organisations internationales de coopération technique et de financement. Notre démarche vise à observer, à analyser et à comprendre la façon dont ces niveaux influencent la place et la compréhension de la promotion de la santé dans la politique nationale de santé. La perspective temporelle de plus de douze années nous a permis de mener une analyse sur plusieurs années et de mieux comprendre le changement de la politique de santé à différents moments de son histoire ainsi que l’identification des acteurs et des coalitions les plus importants depuis l’origine des champs de la santé publique dans les deux pays. Les résultats de notre analyse montrent que la promotion de la santé – conçue selon une approche structurelle – ne fait pas encore partie du courant principal de la politique nationale de santé dans aucun des deux pays. Cependant, les explications diffèrent : En Argentine, on observe un sous-système de santé fragmenté avec prédominance du modèle médical ; les actions menées renforcent ce fonctionnement en ne permettant pas la discussion à propos des valeurs sous-jacentes à l’organisation du système de santé ni sur son changement en fonction des besoins de santé du pays. Au Brésil, la réforme sanitaire questionne le modèle préexistant et arrive à instaurer la santé comme droit au niveau de l’État. L’accent mis sur l’organisation des services réduit la compréhension de la promotion de la santé à une « politique nationale de promotion de la santé » qui vise le changement des comportements. L’analyse du rôle des organisations internationales montre deux situations différentes dans les deux pays : pour l’Argentine, il existe une dépendance majeure autant à l’agenda qu’au financement de ces organisations. Le manque d’un agenda national en matière de promotion de la santé fait que le pays adopte l’agenda international avec très peu des questionnements. Dans le cas du Brésil, la situation est bien différente et on observe une capacité importante à négocier avec la coopération internationale. Cela se fait aussi avec un intérêt du pays pour l’adoption de l’agenda des organisations internationales dans le but d’une reconnaissance et de sa participation à des instances internationales. Alors, pour des raisons différentes, les deux pays adoptent l’agenda international de la promotion de la santé avec une approche comportementale. À partir de notre recherche, nous considérons que cinq réflexions doivent guider l’analyse de la promotion de la santé en Amérique latine : 1) Les processus de réforme de l’État des années 1990 et ses conséquences actuelles (type de réforme, valeurs sociétales, arrangements constitutionnels) ; 2) Les processus de réforme des systèmes de santé avec un regard sur la composante de décentralisation (réforme sanitaire ou administrative ?, quel modèle prédomine dans le champ de la santé publique ?) ; 3) La revalorisation des soins primaires de santé de la fin des années 1990 (quel impact dans le pays ?) ; 4) La tendance à la réduction des propositions élargies autant des politiques que des programmes ; et 5) Les défis actuels des systèmes de santé (travailler avec d’autres secteurs pour produire de la santé, pour incorporer et pour mieux maîtriser les déterminants sociaux et structuraux de santé). Les résultats de notre analyse nous permettent d’identifier l’importance du rôle du gouvernement national par rapport au développement et à la compréhension de la promotion de la santé. De plus, cette recherche montre que même s’il existe une influence du contexte et de l’idéologie du gouvernement sur la compréhension de la promotion et l’inclusion des déterminants sociaux de santé, c’est l’organisation de l’État avec ces valeurs de base qui sera déterminante dans la création des conditions pour le développement d’une promotion de la santé structurelle. Alors que la littérature sur la promotion de la santé accorde encore très peu de place au rôle du niveau national et de l’État dans son développement, il est clair que ces derniers ont un impact fondamental sur la place de la promotion de la santé dans la politique et sur la façon de la comprendre et de la mettre en place. Les théories utilisées pour cette recherche nous ont aidée à modéliser notre cadre conceptuel et à mener une démarche d’analyse des politiques publiques. Cette démarche permet d’améliorer les connaissances sur le changement de la politique nationale de santé par rapport à la promotion de la santé en tenant compte des dynamiques gouvernementales, champ peu exploré encore. Ce cadre conceptuel, à la fois souple et rigoureux, pourrait s’avérer approprié pour mener d’autres recherches similaires portant sur la place et la compréhension de la promotion de la santé dans les politiques nationales de santé dans d’autres pays de l’Amérique latine.

Conséquences de l’interdépendance entre commerce équitable, développement durable et responsabilité sociétale de l’entreprise sur la normalisation du commerce équitable

Les résultats du processus de normalisation du commerce équitable – demandé par les associations de consommateurs agréées – peuvent être approchés, au moins, de deux manières complémentaires. Une première chercherait à comprendre pourquoi les acteurs impliqués n’ont pas réussi à obtenir le consensus utile pour la publication d’une norme. La seconde argumentant que l’intentionnalité des acteurs est primordiale dans tout changement économique. Aussi, en mobilisant la théorie de la dépendance au sentier cet article montre comment l’association, désormais, établie entre le commerce équitable, et des « systèmes plus vastes et plus complexes » comme la responsabilité sociétale des entreprises et le développement durable a contribué, partiellement, à rendre improbable la normalisation du commerce équitable dans le court terme, en France (AFNOR) et à un niveau international (ISO).

Étude du mécanisme d’augmentation de la relâche virale par la protéine Vpu du VIH-1

Les différentes protéines accessoires du VIH-1, l’agent étiologique du SIDA, optimisent la réplication et la propagation du virus in vivo. Parmi ces dernières figure Vpu, l’antagoniste du facteur de restriction nommé Tetherin qui prévient la relâche des particules virales à partir de la surface de cellules infectées. En diminuant son expression de surface, Vpu prévient l’incorporation de ce facteur de restriction dans la particule virale en formation et conséquemment, empêche la formation d’une ancre protéique reliant le virus mature à la membrane plasmique de la cellule infectée. La mécanistique sous-jacente n’était cependant pas connue. Cette présente thèse relate nos travaux exécutés afin d’élucider la dynamique des mécanismes cellulaires responsables de cet antagonisme. Une approche de mutagénèse dirigée a d’abord permis d’identifier deux régions contenant des déterminants de la localisation de Vpu dans le réseau trans-Golgi (RTG), puis de démontrer la relation existante entre cette distribution et l’augmentation de la relâche des particules virales. Des expériences subséquentes de marquage métabolique suivi d’une chasse exécutées dans des systèmes cellulaires où Tetherin est exprimée de façon endogène ont suggéré le caractère dispensable de l’induction par Vpu de la dégradation du facteur de restriction lors de son antagonisme. En revanche, une approche de réexpression de Tetherin conduite en cytométrie en flux, confirmée en microscopie confocale, a mis en évidence une séquestration de Tetherin dans le RTG en présence de Vpu, phénomène qui s’est avéré nécessiter l’interaction entre les deux protéines. L’usage d’un système d’expression de Vpu inductible conjugué à des techniques de cytométrie en flux nous a permis d’apprécier l’effet majeur de Vpu sur la Tetherin néo-synthétisée et plus mineur sur la Tetherin de surface. En présence de Vpu, la séquestration intracellulaire de la Tetherin néo-synthétisée et la légère accélération de l’internalisation naturelle de celle en surface se sont avérées suffisantes à la réduction de son expression globale à la membrane plasmique et ce, à temps pour l’initiation du processus de relâche virale. À la lumière de nos résultats, nous proposons un modèle où la séquestration de la Tetherin néo-synthétisée dans le RTG préviendrait le réapprovisionnement de Tetherin en surface qui, combinée avec l’internalisation naturelle de Tetherin à partir de la membrane plasmique, imposerait l’établissement d’un nouvel équilibre de Tetherin incompatible avec une restriction de la relâche des particules virales. Cette thèse nous a donc permis d’identifier un processus par lequel Vpu augmente la sécrétion de virus matures et établit une base mécanistique nécessaire à la compréhension de la contribution de Vpu à la propagation et à la pathogénèse du virus, ce qui pourrait mener à l’élaboration d’une stratégie visant à contrer l’effet de cette protéine virale.

Le monde à l'envers : analyse de la structure du trafic transnational de drogues illicites

La thèse vise à analyser la structure des échanges transnationaux de cocaïne, d’héroïne et de marijuana. Partant de la perspective des systèmes-mondes, l’hypothèse que le trafic de drogues forme un système inverse au commerce légal est développée. Les outils de l’analyse de réseaux sont appliqués aux échanges de drogues entre pays. La thèse s’appuie sur deux sources de données complémentaires. La première est une banque d’informations uniques compilées par l’United Nations Office on Drugs and Crime (UNODC) sur les saisies d’importance effectuées dans le monde entre 1998 et 2007 (n = 47629). Ces données sont complétées par les informations contenues dans une dizaine de rapports publiés par des organismes internationaux de surveillance du trafic de drogues. Les réseaux d’échanges dirigés construits à partir de ces données permettent d’examiner l’étendue du trafic entre la plupart des pays du monde et de qualifier leur implication individuelle. Les chapitres 3 et 4 portent sur la structure du trafic elle-même. Dans un premier temps, les différents rôles joués par les pays et les caractéristiques des trois marchés de drogues sont comparés. Les quantités en circulation et les taux d’interception sont estimés pour les 16 régions géographiques définies par l’UNODC. Dans un deuxième temps, leurs caractéristiques structurelles sont comparées à celles des marchés légaux. Il en ressort que les marchés de drogues sont beaucoup moins denses et que les pays périphériques y jouent un rôle plus prononcé. L’inégalité des échanges caractérise les deux économies, mais leurs structures sont inversées. Le chapitre 5 propose une analyse de la principale source de risque pour les trafiquants, les saisies de drogues. Les données compilées permettent de démontrer que les saisies policières de drogues agrégées au niveau des pays sont principalement indicatrices du volume de trafic. L’éventuel biais lié aux pressions policières est négligeable pour les quantités saisies, mais plus prononcé pour le nombre de saisies. Les organismes de contrôle seraient donc plus à même de moduler leurs activités que les retombées éventuelles. Les résultats suggèrent aussi que les trafiquants adoptent des stratégies diverses pour limiter les pertes liées aux saisies. Le chapitre 6 s’attarde à l’impact de la structure sur le prix et la valeur des drogues. Le prix de gros varie considérablement d’un pays à l’autre et d’une drogue à l’autre. Ces variations s’expliquent par les contraintes auxquelles font face les trafiquants dans le cadre de leurs activités. D’une part, la valeur des drogues augmente plus rapidement lorsqu’elles sont destinées à des pays où les risques et les coûts d’importation sont élevés. D’autre part, la majoration des prix est plus prononcée lorsque les échanges sont dirigés vers des pays du cœur de l’économie légale. De nouveau, les rôles sont inversés : les pays généralement avantagés dépendent des plus désavantagés, et les pays pauvres en profitent pour exploiter les riches.

Development and characterization of polymeric nanoparticles(NPs) made from functionalized poly (D,L- lactide) (PLA)polymers

Les nanoparticules polymériques biodégradable (NPs) sont apparues ces dernières années comme des systèmes prometteurs pour le ciblage et la libération contrôlée de médicaments. La première partie de cette étude visait à développer des NPs biodégradables préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de l’acide lactique (poly (D,L)lactide ou PLA). Les polymères ont été étudiés comme systèmes de libération de médicaments dans le but d'améliorer les performances des NPs de PLA conventionnelles. L'effet de la fonctionnalisation du PLA par insertion de groupements chimiques dans la chaîne du polymère sur les propriétés physico-chimiques des NPs a été étudié. En outre, l'effet de l'architecture du polymère (mode d'organisation des chaînes de polymère dans le copolymère obtenu) sur divers aspects de l’administration de médicament a également été étudié. Pour atteindre ces objectifs, divers copolymères à base de PLA ont été synthétisés. Plus précisément il s’agit de 1) copolymères du poly (éthylène glycol) (PEG) greffées sur la chaîne de PLA à 2.5% et 7% mol. / mol. de monomères d'acide lactique (PEG2.5%-g-PLA et PEG7%-g-PLA, respectivement), 2) des groupements d’acide palmitique greffés sur le squelette de PLA à une densité de greffage de 2,5% (palmitique acid2.5%-g-PLA), 3) de copolymère « multibloc » de PLA et de PEG, (PLA-PEG-PLA)n. Dans la deuxième partie, l'effet des différentes densités de greffage sur les propriétés des NPs de PEG-g-PLA (propriétés physico-chimiques et biologiques) a été étudié pour déterminer la densité optimale de greffage PEG nécessaire pour développer la furtivité (« long circulating NPs »). Enfin, les copolymères de PLA fonctionnalisé avec du PEG ayant montré les résultats les plus satisfaisants en regard des divers aspects d’administration de médicaments, (tels que taille et de distribution de taille, charge de surface, chargement de drogue, libération contrôlée de médicaments) ont été sélectionnés pour l'encapsulation de l'itraconazole (ITZ). Le but est dans ce cas d’améliorer sa solubilité dans l'eau, sa biodisponibilité et donc son activité antifongique. Les NPs ont d'abord été préparées à partir de copolymères fonctionnalisés de PLA, puis ensuite analysés pour leurs paramètres physico-chimiques majeurs tels que l'efficacité d'encapsulation, la taille et distribution de taille, la charge de surface, les propriétés thermiques, la chimie de surface, le pourcentage de poly (alcool vinylique) (PVA) adsorbé à la surface, et le profil de libération de médicament. L'analyse de la chimie de surface par la spectroscopie de photoélectrons rayon X (XPS) et la microscopie à force atomique (AFM) ont été utilisés pour étudier l'organisation des chaînes de copolymère dans la formulation des NPs. De manière générale, les copolymères de PLA fonctionnalisés avec le PEG ont montré une amélioration du comportement de libération de médicaments en termes de taille et distribution de taille étroite, d’amélioration de l'efficacité de chargement, de diminution de l'adsorption des protéines plasmatiques sur leurs surfaces, de diminution de l’internalisation par les cellules de type macrophages, et enfin une meilleure activité antifongique des NPs chargées avec ITZ. En ce qui concerne l'analyse de la chimie de surface, l'imagerie de phase en AFM et les résultats de l’XPS ont montré la possibilité de la présence de davantage de chaînes de PEG à la surface des NPs faites de PEG-g-PLA que de NPS faites à partie de (PLA-PEG-PLA)n. Nos résultats démontrent que les propriétés des NPs peuvent être modifiées à la fois par le choix approprié de la composition en polymère mais aussi par l'architecture de ceux-ci. Les résultats suggèrent également que les copolymères de PEG-g-PLA pourraient être utilisés efficacement pour préparer des transporteurs nanométriques améliorant les propriétés de certains médicaments,notamment la solubilité, la stabilité et la biodisponibilité.

Détection de la retransmission sélective sur les réseaux de capteurs

L'attaque de retransmission sélective est une menace sérieuse dans les réseaux de capteurs sans fil (WSN), en particulier dans les systèmes de surveillance. Les noeuds peuvent supprimer de manière malicieuse certains paquets de données sensibles, ce qui risque de détruire la valeur des données assemblées dans le réseau et de diminuer la disponibilité des services des capteurs. Nous présentons un système de sécurité léger basé sur l'envoi de faux rapports pour identifier les attaques de retransmission sélective après avoir montré les inconvénients des systèmes existants. Le grand avantage de notre approche est que la station de base attend une séquence de faux paquets à un moment précis sans avoir communiqué avec les noeuds du réseau. Par conséquent, elle sera capable de détecter une perte de paquets. L'analyse théorique montre que le système proposé peut identifier ce type d'attaque et peut alors améliorer la robustesse du réseau dans des conditions d'un bon compromis entre la fiabilité de la sécurité et le coût de transmission. Notre système peut atteindre un taux de réussite élevé d‟identification face à un grand nombre de noeuds malicieux, tandis que le coût de transmission peut être contrôlé dans des limites raisonnables.

The relationship between product design and business models in the context of sustainability

Dans les sphères du développement durable, des modèles d’affaires et du design de produit, certains leviers rendent le croisement de ces trois sphères de plus en plus pertinent. Au croisement de ces trois sphères se trouve une opportunité de comprendre les relations existantes entre le design de produit et les modèles d’affaires afin d’aider les décideurs à développer des solutions davantage durables. L’approche méthodologique de cette recherche utilise un système complexe et est basée sur un paradigme pragmatique. En vue de répondre à la question « Dans quelle mesure des modèles d’affaires et le design de produit sont liés dans un contexte de développement durable? », cette recherche a soigneusement analysé trois cas: Better Place, une compagnie californienne ayant développé une infrastructure permettant le chargement des voitures électriques; Interface Inc., un manufacturier mondial de tuiles de tapis commerciales établi à Atlanta; et Métacycle, un concept d’entreprise développé par une équipe de chercheurs en design à Montréal. Chaque cas a été analysé en corrélant des aspects du design de produit à des éléments de leur modèle d’affaires. Les résultats montrent que dans le contexte du développement durable, le design de produit et les modèles d’affaires sont interdépendants. Les résultats peuvent être résumés en six points: il existe des relations applicables universellement; les innovations de design substantielles jouent un rôle important dans le développement durable; la « durabilité » peut être une qualité émergente d’un modèle d’affaires; les partenariats peuvent être vitaux pour l’intégration des systèmes; un modèle de services a des bénéfices et des limitations considérables; le design peut agir comme levier à l’utilisation d’énergies renouvelables. Pratiquer simultanément l’innovation du modèle d’affaires et du produit peut apporter une valeur ajoutée, susciter des opportunités et augmenter l’efficience sur plusieurs facettes. Toutefois, les risques et les coûts de tels procédés sont souvent très élevés. En aidant à comprendre et définir comment les trois sphères mentionnées plus tôt sont interdépendantes, cette recherche pourrait idéalement inspirer des recherches supplémentaires sur le sujet. L’application par des organisations de la méthodologie et des apprentissages résultant de cette recherche peut permettre à d’autres d’utiliser le croisement entre l’innovation de produit et l’innovation du modèle d’affaires afin de résoudre des enjeux sociaux et environnementaux complexes.

Développement de papier bioactif par couchage à grande échelle d’enzymes immobilisées par microencapsulation

L’objectif principal de cette recherche est de contribuer au développement de biocapteurs commerciaux utilisant des surfaces de papier comme matrices d’immobilisation, capables de produire un signal colorimétrique perceptible dans les limites sensorielles humaines. Ce type de biocapteur, appelé papier bioactif, pourrait servir par exemple à la détection de substances toxiques ou d’organismes pathogènes. Pour atteindre l’objectif énoncé, ce travail propose l’utilisation de systèmes enzymatiques microencapsulés couchés sur papier. Les enzymes sont des catalyseurs biologiques dotés d’une haute sélectivité, et capables d'accélérer la vitesse de certaines réactions chimiques spécifiques jusqu’à des millions des fois. Les enzymes sont toutefois des substances très sensibles qui perdent facilement leur fonctionnalité, raison pour laquelle il faut les protéger des conditions qui peuvent les endommager. La microencapsulation est une technique qui permet de protéger les enzymes sans les isoler totalement de leur environnement. Elle consiste à emprisonner les enzymes dans une sphère poreuse de taille micrométrique, faite de polymère, qui empêche l’enzyme de s’echapper, mais qui permet la diffusion de substrats à l'intérieur. La microencapsulation utilisée est réalisée à partir d’une émulsion contenant un polymère dissous dans une phase aqueuse avec l’enzyme désirée. Un agent réticulant est ensuite ajouté pour provoquer la formation d'un réseau polymérique à la paroi des gouttelettes d'eau dans l'émulsion. Le polymère ainsi réticulé se solidifie en enfermant l’enzyme à l'intérieur de la capsule. Par la suite, les capsules enzymatiques sont utilisées pour donner au papier les propriétés de biocapteur. Afin d'immobiliser les capsules et l'enzyme sur le papier, une méthode courante dans l’industrie du papier connu sous le nom de couchage à lame est utilisée. Pour ce faire, les microcapsules sont mélangées avec une sauce de couchage qui sera appliquée sur des feuilles de papier. Les paramètres de viscosité i de la sauce et ceux du couchage ont été optimisés afin d'obtenir un couchage uniforme répondant aux normes de l'industrie. Les papiers bioactifs obtenus seront d'abord étudiés pour évaluer si les enzymes sont toujours actives après les traitements appliqués; en effet, tel que mentionné ci-dessus, les enzymes sont des substances très sensibles. Une enzyme très étudiée et qui permet une évaluation facile de son activité, connue sous le nom de laccase, a été utilisée. L'activité enzymatique de la laccase a été évaluée à l’aide des techniques analytiques existantes ou en proposant de nouvelles techniques d’analyse développées dans le laboratoire du groupe Rochefort. Les résultats obtenus démontrent la possibilité d’inclure des systèmes enzymatiques microencapsulés sur papier par couchage à lame, et ce, en utilisant des paramètres à grande échelle, c’est à dire des surfaces de papier de 0.75 x 3 m2 modifiées à des vitesses qui vont jusqu’à 800 m/min. Les biocapteurs ont retenu leur activité malgré un séchage par évaporation de l’eau à l’aide d’une lampe IR de 36 kW. La microencapsulation s’avère une technique efficace pour accroître la stabilité d’entreposage du biocapteur et sa résistance à l’exposition au NaN3, qui est un inhibiteur connu de ce biocapteur. Ce projet de recherche fait partie d'un effort national visant à développer et à mettre sur le marché des papiers bioactifs; il est soutenu par Sentinel, un réseau de recherche du CRSNG.