A regional Industrial Symbiosis methodology and its implementation in Geneva, Switzerland

The Agenda 21 for the Geneva region is the results from a broad consultation process including all local actors. The article 12 stipulates that « the State facilitates possible synergies between economic activities in order to minimize their environmental impacts » thus opening the way for Industrial Ecology (IE) and Industrial Symbiosis (IS). An Advisory Board for Industrial Ecology and Industrial Symbiosis implementation was established in 2002 involving relevant government agencies. Regulatory and technical conditions for IS are studied in the Swiss context. Results reveal that the Swiss law on waste does not hinder by-product exchanges. Methodology and technical factors including geographic, qualitative, quantitative and economical aspects are detailed. The competition with waste operators in a highly developed recycling system is also tackled.The IS project develops an empirical and systematic method for detecting and implementing by-products synergies between industrial actors disseminated throughout the Geneva region. Database management tool for the treatment of input-output analysis data and GIS tools for detecting potentials industrial partners are constantly improved. Potential symbioses for 17 flows (including energy, water and material flows) are currently studied for implementation.

Field Monitoring of Curved Girder Bridges with Integral Abutments, TPF-5(169), 2014

Nationally, there are questions regarding the design, fabrication, and erection of horizontally curved steel girder bridges due to unpredicted girder displacements, fit-up, and locked-in stresses. One reason for the concerns is that up to one-quarter of steel girder bridges are being designed with horizontal curvature. There is also an urgent need to reduce bridge maintenance costs by eliminating or reducing deck joints, which can be achieved by expanding the use of integral abutments to include curved girder bridges. However, the behavior of horizontally curved bridges with integral abutments during thermal loading is not well known nor understood. The purpose of this study was to investigate the behavior of horizontal curved bridges with integral abutment (IAB) and semi-integral abutment bridges (SIAB) with a specific interest in the response to changing temperatures. The long-term objective of this effort is to establish guidelines for the use of integral abutments with curved girder bridges. The primary objective of this work was to monitor and evaluate the behavior of six in-service, horizontally curved, steel-girder bridges with integral and semi-integral abutments. In addition, the influence of bridge curvature, skew and pier bearing (expansion and fixed) were also part of the study. Two monitoring systems were designed and applied to a set of four horizontally curved bridges and two straight bridges at the northeast corner of Des Moines, Iowa—one system for measuring strains and movement under long term thermal changes and one system for measuring the behavior under short term, controlled live loading. A finite element model was developed and validated against the measured strains. The model was then used to investigate the sensitivity of design calculations to curvature, skew and pier joint conditions. The general conclusions were as follows: (1) There were no measurable differences in the behavior of the horizontally curved bridges and straight bridges studied in this work under thermal effects. For preliminary member sizing of curved bridges, thermal stresses and movements in a straight bridge of the same length are a reasonable first approximation. (2) Thermal strains in integral abutment and semi-integral abutment bridges were not noticeably different. The choice between IAB and SIAB should be based on life – cycle costs (e.g., construction and maintenance). (3) An expansion bearing pier reduces the thermal stresses in the girders of the straight bridge but does not appear to reduce the stresses in the girders of the curved bridge. (4) An analysis of the bridges predicted a substantial total stress (sum of the vertical bending stress, the lateral bending stress, and the axial stress) up to 3 ksi due to temperature effects. (5) For the one curved integral abutment bridge studied at length, the stresses in the girders significantly vary with changes in skew and curvature. With a 10⁰ skew and 0.06 radians arc span length to radius ratio, the curved and skew integral abutment bridges can be designed as a straight bridge if an error in estimation of the stresses of 10% is acceptable.

MHC class II hierarchy of superantigen presentation predicts efficiency of infection with mouse mammary tumor virus.

Superantigens (SAgs) encoded by infectious mouse mammary tumor viruses (MMTVs) play a crucial role in the viral life cycle. Their expression by infected B cells induces a proliferative immune response by SAg-reactive T cells which amplifies MMTV infection. This response most likely ensures stable MMTV infection and transmission to the mammary gland. Since T cell reactivity to SAgs from endogenous Mtv loci depends on MHC class II molecules expressed by B cells, we have determined the ability of MMTV to infect various MHC congenic mice. We show that MHC class II I-E+ compared with I-E- mouse strains show higher levels of MMTV infection, most likely due to their ability to induce a vigorous SAg-dependent immune response following MMTV encounter. Inefficient infection is observed in MHC class II I-E- mice, which have been shown to present endogenous SAgs poorly. Therefore, during MMTV infection the differential ability of MHC class II molecules to form a functional complex with SAg determines the magnitude of the proliferative response of SAg-reactive T cells. This in turn influences the degree of T cell help provided to infected B cells and therefore the efficiency of amplification of MMTV infection.

Roles of superantigens in microbial infections?

Superantigens have been defined in a variety of infectious particles such as bacteria and viruses. These superantigens have the capacity to stimulate a large percentage of the host T cells by interacting specifically with the T-cell receptor V beta chain which is shared by about 1-20% of mature T cells. The recent discovery that mammary tumour viruses express such superantigens enabled the analysis of the retroviral life cycle and led to questions about the role of superantigen in amplification of the infection.

Habitat selection in zones of parapatric contact between the common shrew Sorex araneaus and Millet's shrew S. coronatus

(1) The common shrew Sorex araneus and Millet's shrew S. coronatusare sibling species.They are morphologically and genetically very similar but do not hybridize.Their parapatric distribution throughout south-western Europe, with a few narrow zones of distributional overlap, suggests that they are in competitive parapatry. (2) Two of these contact zones were studied; there was evidence of coexistence over periods of 2 years as well as habitat segregation. In both zones, the species segregated on litter thickness and humidity variables. (3) A simple analysis of spatial distribution showed that habitats visible in the field corresponded to the habitats selected by the species. Habitat selection was found throughout the annual life-cycle of the shrews. (4) In one contact zone, a removal experiment was performed to test whether habitat segregation is induced by interspecific interactions. The experiment showed that the species select habitats differentially when both are present and abandon habitat selection when their competitor removed. (5)These results confirm the role of resource partitioning in promoting narrow ranges of distributional overlap between such parapatric species and qualitatively support the prediction of habitat selection theory that, in a two-species system, coexistence may be achieved by differential habitat selection to avoid competition. The results also support the view that the common shrew and Millet's shrew are in competitive parapatry.

Host genome influences on susceptibility to HIV-1

In vitro and in vivo analyses identified a significant component of heritability in cellular or host susceptibility to HIV-1. The bases for susceptibility can be traced to genetic differences (inter-species) resulting from evolutionary adaptation to exogenous (and endogenous) retroviral infections, and to intra-species and inter-individual (human) differences associated with genetic variation. We have completed large scale evolutionary analysis of genes involved in HIV life cycle and pathogenesis, as well as participating and conducting genome-wide association studies, linkage analysis, and transcriptome analysis. These studies allowed a better understanding of the influence of common human variants in HIV-1 susceptibility and define a number of experimental challenges in the filed: understanding of the role of rare and private mutations in susceptibility, and the development of better tools for the integration of data from large-scale studies.

Molecular characterization of the processing of arenavirus envelope glycoprotein precursors by subtilisin kexin isozyme-1/site-1 protease.

A crucial step in the life cycle of arenaviruses is the biosynthesis of the mature fusion-active viral envelope glycoprotein (GP) that is essential for virus-host cell attachment and entry. The maturation of the arenavirus GP precursor (GPC) critically depends on proteolytic processing by the cellular proprotein convertase (PC) subtilisin kexin isozyme-1 (SKI-1)/site-1 protease (S1P). Here we undertook a molecular characterization of the SKI-1/S1P processing of the GPCs of the prototypic arenavirus lymphocytic choriomeningitis virus (LCMV) and the pathogenic Lassa virus (LASV). Previous studies showed that the GPC of LASV undergoes processing in the endoplasmic reticulum (ER)/cis-Golgi compartment, whereas the LCMV GPC is cleaved in a late Golgi compartment. Herein we confirm these findings and provide evidence that the SKI-1/S1P recognition site RRLL, present in the SKI-1/S1P prodomain and LASV GPC, but not in the LCMV GPC, is crucial for the processing of the LASV GPC in the ER/cis-Golgi compartment. Our structure-function analysis revealed that the cleavage of arenavirus GPCs, but not cellular substrates, critically depends on the autoprocessing of SKI-1/S1P, suggesting differences in the processing of cellular and viral substrates. Deletion mutagenesis showed that the transmembrane and intracellular domains of SKI-1/S1P are dispensable for arenavirus GPC processing. The expression of a soluble form of the protease in SKI-I/S1P-deficient cells resulted in the efficient processing of arenavirus GPCs and rescued productive virus infection. However, exogenous soluble SKI-1/S1P was unable to process LCMV and LASV GPCs displayed at the surface of SKI-I/S1P-deficient cells, indicating that GPC processing occurs in an intracellular compartment. In sum, our study reveals important differences in the SKI-1/S1P processing of viral and cellular substrates.

Vaatetus- ja tekstiilimateriaalien ekologinen elinjakson hallinta Talousvarikon toiminnoissa

Tämän case -tutkimuksen tarkoituksena on kartoittaa tekstiili- ja vaatetusmateriaalien ekologista elinjakson hallintaa Talousvarikon toiminnoissa ja tutkimalla mahdollisuuksia soveltaa saatuja tuloksia. Talousvarikko on Puolustusvoimien Materiaalilaitoksen alainen järjestelmävastuuvarikko, jonka tehtävänä on varusmiesten ja kadettien vaatetuksen hankinta- ja ylläpitotoiminnot. Talousvarikko jakautuu neljälle paikkakunnalle. Hämeenlinnassa on hankinta-, hallinto- ja materiaaliosasto. Säkylässä, Mikkelissä ja Sodankylässä ovat vaatetuskorjaamot. Tekstiilimateriaalien elinkaariajattelussa tarkastellaan raaka-aineiden jaottelua ja maailman kuitutuotantoa. Tekstiilikuidut jaotellaan luonnon- ja tekokuituihin. Luonnonkuidut ovat pääosin luonnon raaka-aineita ja tekokuidut ovat synteettisesti valmistettuja. Tekstiilikuitujen- ja materiaalien vaikutus ekologiseen elinjakson hallinnan vaiheisiin on riippuvainen raaka-aineidenalkuperästä. Vaatetus- ja tekstiilimateriaalin elinkaari muodostuu tuotekehityksestä, hankinnasta, valmistuksesta, käytöstä, huollosta ja hylkäyksestä. Ekologista elinjakson hallintaa tarkastellaan materiaalivirta- ja elinkaarianalyysien kautta. Elinkaarianalyysin tarkastelu painottuu vaikutusluokkien arvottamiseen ja materiaalivirta-analyysissä tarkastellaan ainevirtoja ja sitä kautta jätteiden määrän vähentämistä. Joutsenmerkin valintakriteerien pohjana on aina tuotteiden elinkaarianalyysi. Joutsenmerkin valintakriteerien soveltaminen Talousvarikon toimintoihin vaatetus- ja tekstiilimateriaalin elinkaaren jokaisessa vaiheessa antaa mahdollisuuden lisätä ekologista elinkaaren hallintaa Talousvarikon toiminnoissa. Ympäristönäkökohtien huomioiminen tuotekehityksessä ja hankinnoissa antaa mahdollisuuden tehdä tilauksia / sopimuksia yhteiskuntavastuullisilta yrityksiltä huomioiden valmistuksen yhdeksi osaksi hankinta ja logistiikka pääprosessia.

Voimalaitoksen ylläpitosuunnitelma

Tässä diplomityössä on tehtyylläpitosuunnitelma Oulun Energian Toppila 1 - voimalaitokselle, jota on tavoitteena käyttää vuoteen 2015. Työssä on tarkasteltu aluksi voimalaitoksen tulevaisuuden käytön näkymiä ja tärkeimpien järjestelmien käyttökuntoa. Kattilalaitoksenkriittisille komponenteille on suoritettu ylläpito- ja epäkäytettävyyskustannusten vertailu sekä pyritty selvittämään komponenteille paras ylläpitomalli. Turbiinille on analysoitu erilaisia revisio- ja tarkastusmahdollisuuksia, ja vertailtu niistä muodostuvia kustannuksia. Tulosten perusteella voidaan sanoa, että tehostetut ylläpitotoimenpiteet ovat jatkossa kriittisille komponenteille taloudellisin ylläpitomalli, koska riittävällä määrällä tarkastuksia jakorjauksia voidaan hallita ongelmallisimpien komponenttien vaurioitumiskäyttäytymistä. Jos voimalaitosta käytetään vuoteen 2015, saattavat uusia investointeja olla eko I, eko II ja tertiääritulistin. Tämän työn perusteella investointeja eikannata tehdä, mutta komponenttien kuntoa sen sijaan on syytä arvioida vuosittain. Turbiinin kriittiset komponentit vaikuttaisivat olevan suhteellisen hyvässä kunnossa. Suurimmat vaurioitumismahdollisuudet liittyvät juoksusiipien väsymisvaurioihin.

Kiinteistön investointi- ja elinkaarikustannusten hallinnan työkalut

Tämän työntavoitteena oli tutkia kiinteistöjen investointi- ja elinkaarikustannusten hallinnan tilannetta. Tavoitteeseen pääsemiseksi pyrin selvittämään, missä määrin rakennusala käyttää erilaisia ohjelmistoja, mitä nämä ohjelmistot ovat ja minkälaiset ovat mahdollisuudet kehittää tähän tarkoitukseen sopiva ohjelmistotyökalu. Teoriaosa koostuu kiinteistöliiketoimintaan liittyvistä peruskäsitteistäsekä laskentamenetelmistä. Empiirisessä osassa esitellään tutkimusmenetelmät jaanalysoidaan tulokset. Tutkimus toteutettiin käyttämällä kirjallista kyselyä sekä asiantuntijahaastatteluita. Kirjallinen kysely toimi runkona haastatteluille. Kyselyllä kartoitettiin olemassa olevien ohjelmistotyökalujen lukumäärä. Haastattelujen avulla pyrittiin saamaan selville, mitkä ohjelmistojen osiot ja ominaisuudet olisivat käyttäjän kannalta olennaisia. Tutkimuksen tärkeimpänä tuloksena voidaan pitää sitä, että olemassa olevien työkalujen lisäksi ei näyttänyt olevan juurikaan tarvetta kehittää uusia työkaluja kiinteistökustannusten hallintaan. Ohjelmistotyökaluja löydettiin kolmetoista, joista kaksitoista soveltui elinkaarikustannusten laskentaan. Sellaisia ohjelmatyökaluja, jotka olisivat vastanneet asiantuntijahaastateltavien tarpeita, ei löytynyt. Tutkimustulokset osoittavat kuitenkin selvästi, että kehitysmahdollisuudet ovat olemassa ja ongelmaon helposti ratkaistavissa yhdistelemällä eri ohjelmistojen ominaisuuksia.

Hepatitis C virus infection: in vivo and in vitro models.

Major advances in the understanding of the molecular biology of hepatitis C virus (HCV) have been made recently. While the chimpanzee is the only established animal model of HCV infection, several in vivo and in vitro models have been established that allow us to study various aspects of the viral life cycle. In particular, the replicon system and the production of recombinant infectious virions revolutionized the investigation of HCV-RNA replication and rendered all steps of the viral life cycle, including entry and release of viral particles, amenable to systematic analysis. In the following we will review the different in vivo and in vitro models of HCV infection.

Jäähdytysjärjestelmän vaikutus kiinteistön elinkaaren aikaisiin tuottoihin

Ilmastoinnin jäähdytys yleistyy toimisto- ja hotellikiinteistöissä jatkuvasti. Perinteinen tapa tuottaa jäähdytysenergia on kiinteistökohtainen vedenjäähdytysjärjestelmä. Helsingissä on ollut vuodesta 2000 lähtien mahdollista liittyä Helsingin energian kaukojäähdytysverkostoon. Jäähdytysjärjestelmien ominaisuudet poikkeavat toisistaan ja niistä aiheutuu kiinteistönomistajalle erilaisia kustannuksia. Kiinteistöstä saataviin tuottoihin vaikuttaa kustannusten lisäksi vuokralaisen tyytyväisyys. Tämän vuoksi työssä selvitettiin vuokralaisen tarpeet jäähdytysjärjestelmälle haastattelemalla vuokralaisen edustajia. Tässä diplomityössä vertaillaan kaukojäähdytyksen ja kiinteistökohtaisen jäähdytysjärjestelmän kustannuksia, sekä vaikutuksia kiinteistön elinkaarituottoihin kiinteistönomistajan näkökulmasta. Kerättyjen kustannusten perusteella suoritetaan elinkaarikustannuslaskenta GaBi-ohjelmalla. Vuokralaisen tarpeista jäähdytysjärjestelmälle tunnistetaan olennaisiksi toimintavarmuus, ympäristöystävällisyys sekä hiljainen äänitaso. Nämä ovat lisäarvotekijöitä, joille työssä määritetään painoarvo ja jotka huomioidaan laskennassa. Diplomityö osoitti kaukojäähdytyksen kannattavaksi vaihtoehdoksi kiinteistökohtaiselle järjestelmälle, kun huomioidaan hankinta- ja käyttökustannusten lisäksi asennustöiden, käyttöönoton, huollon ja kunnossapidon sekä loppusijoituksen kustannukset. Myös valikoituneet lisäarvotekijät puoltavat kaukojäähdytystä ja niiden kompensointi lisää kiinteistökohtaisen järjestelmän kustannuksia.

Seroprevalence of Angiostrongylus cantonensis in wild rodents from the Canary Islands

Background: Angiostrongylus cantonensis is a lungworm of rats (Muridae) that is the causative agent of human cerebral angiostrongyliasis. The life cycle of A. cantonensis involves rats and mollusks as the definitive and intermediate hosts, respectively. This study was designed to increase the knowledge about the occurrence and distribution of A. cantonensis in its definitive host in the Canary Islands, using parasitological and serological analysis in different areas and age groups.Methodology/Principal Findings: Between 2009 and 2010, 54 black rats (Rattus rattus) from Tenerife were captured from six human-inhabited areas and sera samples were obtained. The lung nematodes were identified by morphological and molecular tools as A. cantonensis. The 31-kDa glycoprotein antigen was purified from A. cantonensis adult worms by electrophoresis and electroelution. Of the 54 tested rodents, 30 showed IgG antibodies against A. cantonensis 31-kDa antigen by ELISA. Therefore, the overall seroprevalence was 55.6% (95% CI: 42.4-68). Seroprevalent rodents were found in all the 6 areas. This 31-kDa antigen was not recognized by some sera of rats infected by other helminth species (but not A. cantonensis). Seroprevalence of IgG antibodies against A. cantonensis and prevalence based on the presence of adult worms showed significant correlation (R2 = 0.954, p,0.05). Conclusions/Significance: The present results could indicate a high prevalence of A. cantonensisin Tenerife and suggest the inclusion of two new zones in the distribution area of the parasite. The commonness and wide distribution of A. cantonensis in rats implies the presence of intermediate hosts, indicating that humans may be at risk of getting infected.

Asiakkuudenhallinnan kehittäminen tietojärjestelmiä tuottavassa ohjelmistoyrityksessä

Työssä on tutkittu asiakkuudenhallintaan liittyvää kirjallisuutta tarkoituksena löytää tekijöitä, joilla tietojärjestelmiä tuottavan ohjelmistoyrityksen asiakkuudenhallintaa voidaan kehittää. Samalla työn tarkoitus on nostaa esille tekijöitä, joihin työn kohteena olevassa yrityksessä tulisi keskittyä asiakkuudenhallinnan näkökulmasta tulevaisuuden toimintaa suunniteltaessa. Kirjallisuusosassa käsitellään asiakaslähtöistä toimintaa, asiakkuuden elinkaaren vaiheita, asiakkuuden arvoa yritykselle ja teoreettisia malleja asiakaskannan analysointiin. Tutkimuksen soveltavassa osassa käydään läpi kohdeyritystä ja sen toimintaa, sekä analysoidaan yrityksen asiakkaat ja muodostetaan analysoinnin perusteella asiakassalkkuja, jotka muodostavat kohdeyrityksen asiakasportfolion. Muodostettuja asiakasryhmiä käytetään hyväksi, kun muodostetaan uusia asiakastrategioita tuotekehitykseen, asiakaspalveluun ja myyntiin sekä markkinointiin.

Intrinsic ROS-production capacity of nanoparticles

Engineered nanomaterials (ENMs) exhibit special physicochemical properties and thus are finding their way into an increasing number of industries, enabling products with improved properties. Their increased use brings a greater likelihood of exposure to the nanoparticles (NPs) that could be released during the life cycle of nano-abled products. The field of nanotoxicology has emerged as a consequence of the development of these novel materials, and it has gained ever more attention due to the urgent need to gather information on exposure to them and to understand the potential hazards they engender. However, current studies on nanotoxicity tend to focus on pristine ENMs, and they use these toxicity results to generalize risk assessments on human exposure to NPs. ENMs released into the environment can interact with their surroundings, change characteristics and exhibit toxicity effects distinct from those of pristine ENMs. Furthermore, NPs' large surface areas provide extra-large potential interfaces, thus promoting more significant interactions between NPs and other co-existing species. In such processes, other species can attach to a NP's surface and modify its surface functionality, in addition to the toxicity in normally exhibits. One particular occupational health scenario involves NPs and low-volatile organic compounds (LVOC), a common type of pollutant existing around many potential sources of NPs. LVOC can coat a NP's surface and then dominate its toxicity. One important mechanism in nanotoxicology is the creation of reactive oxygen species (ROS) on a NP's surface; LVOC can modify the production of these ROS. In summary, nanotoxicity research should not be limited to the toxicity of pristine NPs, nor use their toxicity to evaluate the health effects of exposure to environmental NPs. Instead, the interactions which NPs have with other environmental species should also be considered and researched. The potential health effects of exposure to NPs should be derived from these real world NPs with characteristics modified by the environment and their distinct toxicity. Failure to suitably address toxicity results could lead to an inappropriate treatment of nano- release, affect the environment and public health and put a blemish on the development of sustainable nanotechnologies as a whole. The main objective of this thesis is to demonstrate a process for coating NP surfaces with LVOC using a well-controlled laboratory design and, with regard to these NPs' capacity to generate ROS, explore the consequences of changing particle toxicity. The dynamic coating system developed yielded stable and replicable coating performance, simulating an important realistic scenario. Clear changes in the size distribution of airborne NPs were observed using a scanning mobility particle sizer, were confirmed using both liquid nanotracking analyses and transmission electron microscopy (TEM) imaging, and were verified thanks to the LVOC coating. Coating thicknesses corresponded to the amount of coating material used and were controlled using the parameters of the LVOC generator. The capacity of pristine silver NPs (Ag NPs) to generate ROS was reduced when they were given a passive coating of inert paraffin: this coating blocked the reactive zones on the particle surfaces. In contrast, a coating of active reduced-anthraquinone contributed to redox reactions and generated ROS itself, despite the fact that ROS generation due to oxidation by Ag NPs themselves was quenched. Further objectives of this thesis included development of ROS methodology and the analysis of ROS case studies. Since the capacity of NPs to create ROS is an important effect in nanotoxicity, we attempted to refine and standardize the use of 2'7-dichlorodihydrofluorescin (DCFH) as a chemical tailored for the characterization of NPs' capacity for ROS generation. Previous studies had reported a wide variety of results, which were due to a number of insufficiently well controlled factors. We therefore cross-compared chemicals and concentrations, explored ways of dispersing NP samples in liquid solutions, identified sources of contradictions in the literature and investigated ways of reducing artificial results. The most robust results were obtained by sonicating an optimal sample of NPs in a DCFH-HRP solution made of 5,M DCFH and 0.5 unit/ml horseradish peroxidase (HRP). Our findings explained how the major reasons for previously conflicting results were the different experimental approaches used and the potential artifacts appearing when using high sample concentrations. Applying our advanced DCFH protocol with other physicochemical characterizations and biological analyses, we conducted several case studies, characterizing aerosols and NP samples. Exposure to aged brake wear dust engenders a risk of potential deleterious health effects in occupational scenarios. We performed microscopy and elemental analyses, as well as ROS measurements, with acellular and cellular DCFH assays. TEM images revealed samples to be heterogeneous mixtures with few particles in the nano-scale. Metallic and non-metallic elements were identified, primarily iron, carbon and oxygen. Moderate amounts of ROS were detected in the cell-free fluorescent tests; however, exposed cells were not dramatically activated. In addition to their highly aged state due to oxidation, the reason aged brake wear samples caused less oxidative stress than fresh brake wear samples may be because of their larger size and thus smaller relative reactive surface area. Other case studies involving welding fumes and differently charged NPs confirmed the performance of our DCFH assay and found ROS generation linked to varying characteristics, especially the surface functionality of the samples. Les nanomatériaux manufacturés (ENM) présentent des propriétés physico-chimiques particulières et ont donc trouvés des applications dans un nombre croissant de secteurs, permettant de réaliser des produits ayant des propriétés améliorées. Leur utilisation accrue engendre un plus grand risque pour les êtres humains d'être exposés à des nanoparticules (NP) qui sont libérées au long de leur cycle de vie. En conséquence, la nanotoxicologie a émergé et gagné de plus en plus d'attention dû à la nécessité de recueillir les renseignements nécessaires sur l'exposition et les risques associés à ces nouveaux matériaux. Cependant, les études actuelles sur la nanotoxicité ont tendance à se concentrer sur les ENM et utiliser ces résultats toxicologiques pour généraliser l'évaluation des risques sur l'exposition humaine aux NP. Les ENM libérés dans l'environnement peuvent interagir avec l'environnement, changeant leurs caractéristiques, et montrer des effets de toxicité distincts par rapport aux ENM originaux. Par ailleurs, la grande surface des NP fournit une grande interface avec l'extérieur, favorisant les interactions entre les NP et les autres espèces présentes. Dans ce processus, d'autres espèces peuvent s'attacher à la surface des NP et modifier leur fonctionnalité de surface ainsi que leur toxicité. Un scénario d'exposition professionnel particulier implique à la fois des NP et des composés organiques peu volatils (LVOC), un type commun de polluant associé à de nombreuses sources de NP. Les LVOC peuvent se déposer sur la surface des NP et donc dominer la toxicité globale de la particule. Un mécanisme important en nanotoxicologie est la création d'espèces réactives d'oxygène (ROS) sur la surface des particules, et les LVOC peuvent modifier cette production de ROS. En résumé, la recherche en nanotoxicité ne devrait pas être limitée à la toxicité des ENM originaux, ni utiliser leur toxicité pour évaluer les effets sur la santé de l'exposition aux NP de l'environnement; mais les interactions que les NP ont avec d'autres espèces environnementales doivent être envisagées et étudiées. Les effets possibles sur la santé de l'exposition aux NP devraient être dérivés de ces NP aux caractéristiques modifiées et à la toxicité distincte. L'utilisation de résultats de toxicité inappropriés peut conduire à une mauvaise prise en charge de l'exposition aux NP, de détériorer l'environnement et la santé publique et d'entraver le développement durable des industries de la nanotechnologie dans leur ensemble. L'objectif principal de cette thèse est de démontrer le processus de déposition des LVOC sur la surface des NP en utilisant un environnement de laboratoire bien contrôlé et d'explorer les conséquences du changement de toxicité des particules sur leur capacité à générer des ROS. Le système de déposition dynamique développé a abouti à des performances de revêtement stables et reproductibles, en simulant des scénarios réalistes importants. Des changements clairs dans la distribution de taille des NP en suspension ont été observés par spectrométrie de mobilité électrique des particules, confirmé à la fois par la méthode dite liquid nanotracking analysis et par microscopie électronique à transmission (MET), et a été vérifié comme provenant du revêtement par LVOC. La correspondance entre l'épaisseur de revêtement et la quantité de matériau de revêtement disponible a été démontré et a pu être contrôlé par les paramètres du générateur de LVOC. La génération de ROS dû aux NP d'argent (Ag NP) a été diminuée par un revêtement passif de paraffine inerte bloquant les zones réactives à la surface des particules. Au contraire, le revêtement actif d'anthraquinone réduit a contribué aux réactions redox et a généré des ROS, même lorsque la production de ROS par oxydation des Ag NP avec l'oxygène a été désactivé. Les objectifs associés comprennent le développement de la méthodologie et des études de cas spécifique aux ROS. Etant donné que la capacité des NP à générer des ROS contribue grandement à la nanotoxicité, nous avons tenté de définir un standard pour l'utilisation de 27- dichlorodihydrofluorescine (DCFH) adapté pour caractériser la génération de ROS par les NP. Des etudes antérieures ont rapporté une grande variété de résultats différents, ce qui était dû à un contrôle insuffisant des plusieurs facteurs. Nous avons donc comparé les produits chimiques et les concentrations utilisés, exploré les moyens de dispersion des échantillons HP en solution liquide, investigué les sources de conflits identifiées dans les littératures et étudié les moyens de réduire les résultats artificiels. De très bon résultats ont été obtenus par sonication d'une quantité optimale d'échantillons de NP en solution dans du DCFH-HRP, fait de 5 nM de DCFH et de 0,5 unité/ml de Peroxydase de raifort (HRP). Notre étude a démontré que les principales raisons causant les conflits entre les études précédemment conduites dans la littérature étaient dues aux différentes approches expérimentales et à des artefacts potentiels dus à des concentrations élevées de NP dans les échantillons. Utilisant notre protocole DCFH avancé avec d'autres caractérisations physico-chimiques et analyses biologiques, nous avons mené plusieurs études de cas, caractérisant les échantillons d'aérosols et les NP. La vielle poussière de frein en particulier présente un risque élevé d'exposition dans les scénarios professionnels, avec des effets potentiels néfastes sur la santé. Nous avons effectué des analyses d'éléments et de microscopie ainsi que la mesure de ROS avec DCFH cellulaire et acellulaire. Les résultats de MET ont révélé que les échantillons se présentent sous la forme de mélanges de particules hétérogènes, desquels une faible proportion se trouve dans l'échelle nano. Des éléments métalliques et non métalliques ont été identifiés, principalement du fer, du carbone et de l'oxygène. Une quantité modérée de ROS a été détectée dans le test fluorescent acellulaire; cependant les cellules exposées n'ont pas été très fortement activées. La raison pour laquelle les échantillons de vielle poussière de frein causent un stress oxydatif inférieur par rapport à la poussière de frein nouvelle peut-être à cause de leur plus grande taille engendrant une surface réactive proportionnellement plus petite, ainsi que leur état d'oxydation avancé diminuant la réactivité. D'autres études de cas sur les fumées de soudage et sur des NP différemment chargées ont confirmé la performance de notre test DCFH et ont trouvé que la génération de ROS est liée à certaines caractéristiques, notamment la fonctionnalité de surface des échantillons.