983 resultados para DIFFUSION-LIMITED AGGREGATION
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PURPOSE To investigate the feasibility of MR diffusion tensor imaging (DTI) of the median nerve using simultaneous multi-slice echo planar imaging (EPI) with blipped CAIPIRINHA. MATERIALS AND METHODS After federal ethics board approval, MR imaging of the median nerves of eight healthy volunteers (mean age, 29.4 years; range, 25-32) was performed at 3 T using a 16-channel hand/wrist coil. An EPI sequence (b-value, 1,000 s/mm(2); 20 gradient directions) was acquired without acceleration as well as with twofold and threefold slice acceleration. Fractional anisotropy (FA), mean diffusivity (MD) and quality of nerve tractography (number of tracks, average track length, track homogeneity, anatomical accuracy) were compared between the acquisitions using multivariate ANOVA and the Kruskal-Wallis test. RESULTS Acquisition time was 6:08 min for standard DTI, 3:38 min for twofold and 2:31 min for threefold acceleration. No differences were found regarding FA (standard DTI: 0.620 ± 0.058; twofold acceleration: 0.642 ± 0.058; threefold acceleration: 0.644 ± 0.061; p ≥ 0.217) and MD (standard DTI: 1.076 ± 0.080 mm(2)/s; twofold acceleration: 1.016 ± 0.123 mm(2)/s; threefold acceleration: 0.979 ± 0.153 mm(2)/s; p ≥ 0.074). Twofold acceleration yielded similar tractography quality compared to standard DTI (p > 0.05). With threefold acceleration, however, average track length and track homogeneity decreased (p = 0.004-0.021). CONCLUSION Accelerated DTI of the median nerve is feasible. Twofold acceleration yields similar results to standard DTI. KEY POINTS • Standard DTI of the median nerve is limited by its long acquisition time. • Simultaneous multi-slice acquisition is a new technique for accelerated DTI. • Accelerated DTI of the median nerve yields similar results to standard DTI.
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High Angular Resolution Diffusion Imaging (HARDI) techniques, including Diffusion Spectrum Imaging (DSI), have been proposed to resolve crossing and other complex fiber architecture in the human brain white matter. In these methods, directional information of diffusion is inferred from the peaks in the orientation distribution function (ODF). Extensive studies using histology on macaque brain, cat cerebellum, rat hippocampus and optic tracts, and bovine tongue are qualitatively in agreement with the DSI-derived ODFs and tractography. However, there are only two studies in the literature which validated the DSI results using physical phantoms and both these studies were not performed on a clinical MRI scanner. Also, the limited studies which optimized DSI in a clinical setting, did not involve a comparison against physical phantoms. Finally, there is lack of consensus on the necessary pre- and post-processing steps in DSI; and ground truth diffusion fiber phantoms are not yet standardized. Therefore, the aims of this dissertation were to design and construct novel diffusion phantoms, employ post-processing techniques in order to systematically validate and optimize (DSI)-derived fiber ODFs in the crossing regions on a clinical 3T MR scanner, and develop user-friendly software for DSI data reconstruction and analysis. Phantoms with a fixed crossing fiber configuration of two crossing fibers at 90° and 45° respectively along with a phantom with three crossing fibers at 60°, using novel hollow plastic capillaries and novel placeholders, were constructed. T2-weighted MRI results on these phantoms demonstrated high SNR, homogeneous signal, and absence of air bubbles. Also, a technique to deconvolve the response function of an individual peak from the overall ODF was implemented, in addition to other DSI post-processing steps. This technique greatly improved the angular resolution of the otherwise unresolvable peaks in a crossing fiber ODF. The effects of DSI acquisition parameters and SNR on the resultant angular accuracy of DSI on the clinical scanner were studied and quantified using the developed phantoms. With a high angular direction sampling and reasonable levels of SNR, quantification of a crossing region in the 90°, 45° and 60° phantoms resulted in a successful detection of angular information with mean ± SD of 86.93°±2.65°, 44.61°±1.6° and 60.03°±2.21° respectively, while simultaneously enhancing the ODFs in regions containing single fibers. For the applicability of these validated methodologies in DSI, improvement in ODFs and fiber tracking from known crossing fiber regions in normal human subjects were demonstrated; and an in-house software package in MATLAB which streamlines the data reconstruction and post-processing for DSI, with easy to use graphical user interface was developed. In conclusion, the phantoms developed in this dissertation offer a means of providing ground truth for validation of reconstruction and tractography algorithms of various diffusion models (including DSI). Also, the deconvolution methodology (when applied as an additional DSI post-processing step) significantly improved the angular accuracy of the ODFs obtained from DSI, and should be applicable to ODFs obtained from the other high angular resolution diffusion imaging techniques.
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¿Suministrarán las fuentes de energía renovables toda la energía que el mundo necesita algún día? Algunos argumentan que sí, mientras que otros dicen que no. Sin embargo, en algunas regiones del mundo, la producción de electricidad a través de fuentes de energía renovables ya está en una etapa prometedora de desarrollo en la que su costo de generación de electricidad compite con fuentes de electricidad convencionales, como por ejemplo la paridad de red. Este logro ha sido respaldado por el aumento de la eficiencia de la tecnología, la reducción de los costos de producción y, sobre todo, los años de intervenciones políticas de apoyo financiero. La difusión de los sistemas solares fotovoltaicos (PV) en Alemania es un ejemplo relevante. Alemania no sólo es el país líder en términos de capacidad instalada de sistemas fotovoltaicos (PV) en todo el mundo, sino también uno de los países pioneros donde la paridad de red se ha logrado recientemente. No obstante, podría haber una nube en el horizonte. La tasa de difusión ha comenzado a declinar en muchas regiones. Además, las empresas solares locales – que se sabe son importantes impulsores de la difusión – han comenzado a enfrentar dificultades para manejar sus negocios. Estos acontecimientos plantean algunas preguntas importantes: ¿Es ésta una disminución temporal en la difusión? ¿Los adoptantes continuarán instalando sistemas fotovoltaicos? ¿Qué pasa con los modelos de negocio de las empresas solares locales? Con base en el caso de los sistemas fotovoltaicos en Alemania a través de un análisis multinivel y dos revisiones literarias complementarias, esta tesis doctoral extiende el debate proporcionando riqueza múltiple de datos empíricos en un conocimiento de contexto limitado. El primer análisis se basa en la perspectiva del adoptante, que explora el nivel "micro" y el proceso social que subyace a la adopción de los sistemas fotovoltaicos. El segundo análisis es una perspectiva a nivel de empresa, que explora los modelos de negocio de las empresas y sus roles impulsores en la difusión de los sistemas fotovoltaicos. El tercero análisis es una perspectiva regional, la cual explora el nivel "meso", el proceso social que subyace a la adopción de sistemas fotovoltaicos y sus técnicas de modelado. Los resultados incluyen implicaciones tanto para académicos como políticos, no sólo sobre las innovaciones en energía renovable relativas a la paridad de red, sino también, de manera inductiva, sobre las innovaciones ambientales impulsadas por las políticas que logren la competitividad de costes. ABSTRACT Will renewable energy sources supply all of the world energy needs one day? Some argue yes, while others say no. However, in some regions of the world, the electricity production through renewable energy sources is already at a promising stage of development at which their electricity generation costs compete with conventional electricity sources’, i.e., grid parity. This achievement has been underpinned by the increase of technology efficiency, reduction of production costs and, above all, years of policy interventions of providing financial support. The diffusion of solar photovoltaic (PV) systems in Germany is an important frontrunner case in point. Germany is not only the top country in terms of installed PV systems’ capacity worldwide but also one of the pioneer countries where the grid parity has recently been achieved. However, there might be a cloud on the horizon. The diffusion rate has started to decline in many regions. In addition, local solar firms – which are known to be important drivers of diffusion – have started to face difficulties to run their businesses. These developments raise some important questions: Is this a temporary decline on diffusion? Will adopters continue to install PV systems? What about the business models of the local solar firms? Based on the case of PV systems in Germany through a multi-level analysis and two complementary literature reviews, this PhD Dissertation extends the debate by providing multiple wealth of empirical details in a context-limited knowledge. The first analysis is based on the adopter perspective, which explores the “micro” level and the social process underlying the adoption of PV systems. The second one is a firm-level perspective, which explores the business models of firms and their driving roles in diffusion of PV systems. The third one is a regional perspective, which explores the “meso” level, i.e., the social process underlying the adoption of PV systems and its modeling techniques. The results include implications for both scholars and policymakers, not only about renewable energy innovations at grid parity, but also in an inductive manner, about policy-driven environmental innovations that achieve the cost competiveness.
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We quantitatively analyzed, using laser scanning confocal microscopy, the three-dimensional structure of individual senile plaques in Alzheimer disease. We carried out the quantitative analysis using statistical methods to gain insights about the processes that govern Aβ peptide deposition. Our results show that plaques are complex porous structures with characteristic pore sizes. We interpret plaque morphology in the context of a new dynamical model based on competing aggregation and disaggregation processes in kinetic steady-state equilibrium with an additional diffusion process allowing Aβ deposits to diffuse over the surface of plaques.
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An initial stage of fibrillogenesis in solutions of glutathione S-transferase-huntingtin (GST-HD) fusion proteins has been studied by using dynamic light scattering. Two GST-HD systems with poly-l-glutamine (polyGln) extensions of different lengths (20 and 51 residues) have been examined. For both systems, kinetics of z-average translation diffusion coefficients (Dapp) and their angular dependence have been obtained. Our data reveal that aggregation does occur in both GST-HD51 and GST-HD20 solutions, but that it is much more pronounced in the former. Thus, our approach provides a powerful tool for the quantitative assay of GST-HD fibrillogenesis in vitro.
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The progress toward single-dose vaccines has been limited by the poor solid-state stability of vaccine antigens within controlled-release polymers, such as poly(lactide-co-glycolide). For example, herein we report that lyophilized tetanus toxoid aggregates during incubation at 37 degrees C and elevated humidity--i.e., conditions relevant to its release from such systems. The mechanism and extent of this aggregation are dependent on the moisture level in the solid protein, with maximum aggregation observed at intermediate moisture contents. The main aggregation pathway is consistent with formaldehyde-mediated cross-linking, where reactive electrophiles created and stored in the vaccine upon formalinization (exposure to formaldehyde during vaccine preparation) react with nucleophiles of a second vaccine molecule to form intermolecular cross-links. This process is inhibited by the following: (i) succinylating the vaccine to block reactive amino groups; (ii) treating the vaccine with sodium cyanoborohydride, which presumably reduces Schiff bases and some other electrophiles created upon formalinization; and (iii) addition of low-molecular-weight excipients, particularly sorbitol. The moisture-induced aggregation of another formalinized vaccine, diphtheria toxoid, is also retarded by succinylation, suggesting the generality of this mechanism for formalinized vaccines. Hence, mechanistic stability studies of the type described herein may be important for the development of effective single-dose vaccines.
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Microtubule asters forming the mitotic spindle are assembled around two centrosomes through the process of dynamic instability in which microtubules alternate between growing and shrinking states. By modifying the dynamics of this assembly process, cell cycle enzymes, such as cdc2 cyclin kinases, regulate length distributions in the asters. It is believed that the same enzymes control the number of assembled microtubules by changing the "nucleating activity" of the centrosomes. Here we show that assembly of microtubule asters may be strongly altered by effects connected with diffusion of tubulin monomers. Theoretical analysis of a simple model describing assembly of microtubule asters clearly shows the existence of a region surrounding the centrosome depleted in GTP tubulin. The number of assembled microtubules may in some cases be limited by this depletion effect rather than by the number of available nucleation sites on the centrosome.
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This paper seeks to explain why the European Union (EU) has had limited influence in Armenia and Azerbaijan in the framework of the European Neighbourhood Policy (ENP). Combining approaches from external governance, norm diffusion and structural foreign policy, it offers an explanation based on domestic factors in the two countries: the political regime, state capacity, political structures, domestic incentives and the perceived legitimacy of EU rules. Although willingness to reform appears to exist in Armenia, such willingness remains constrained by the country’s vulnerable geopolitical location and high dependence on Russia. By contrast, none of the domestic preconditions for EU influence identified by the analytical framework were found in Azerbaijan. The author argues that the Eastern Partnership has not properly addressed the extent to which the clan structures feed into informal political practices and enforce the sustainability of an existing regime in both countries, and that, in addition, the EU has underestimated the multipolar environment which the two countries have to operate in, making it unlikely that the current policy can reach its objectives in Armenia and Azerbaijan.
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Pentameric capsomeres of human papillomavirus capsid protein L1 expressed in Escherichia coli self-assemble into virus-like particles (VLPs) in vitro. A multifactorial experimental design was used to explore a wide range of solution conditions to optimize the assembly process. The degree of assembly was measured using an enzyme-linked immunosorbent assay, and a high-throughput turbidity assay was developed to monitor competing aggregation. The presence of zinc ions in the assembly buffer greatly increased the incidence of aggregation and had to be excluded from the experiment for meaningful analysis. Assembly of VLPs was optimal at a pH of about 6.5, calcium and sodium ions had no measurable effect, and dithiothreitol and glutathione inhibited assembly. Tryptophan fluorescence spectroscopy demonstrated that an increase in urea concentration reduced the rate of VLP formation but had no effect on the final concentration of assembled VLPs. This study demonstrates the use of the hanging-drop vapor-diffusion crystallization method to screen for conditions that promote aggregation and the use of tryptophan fluorescence spectroscopy for real-time monitoring of the assembly process.
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Investigations concentrated on the styrene butadiene rubber (SBR) latex and formulations included standard carboxylated and special carboxylated latexes. The aqueous component, containing the stabilisers and antifoaming agent but not the polymer solids, was also used. For comparison, limited investigations were carried out using other polymer types e.g. acrylic, ethylene-vinyl acetate (EVA), and redispersible powders rather than emulsions. The major findings were: 1) All latex systems investigated acted as retarders for cement hydration. The extent of retardation depends on the type of polymer. The mechanism for cement hydration may be changed, and excessive retardation influences properties. 2) Polymer modified cements exhibited either similar or coarser pore structures compared with unmodified cements. Results suggest that polymer mainly exists in a mixture of cement hydrates and polymer phase. Very little evidence was found for the formation of a distinct polymer film phase. 3) During the first few days of curing the polymer solids are removed from the pore solution and concentrations of OH-, Na+ and K+ are reduced. These observations are probably a result of polymer-cement surface interactions since there was no evidence of any chemical reactions or degradation of the polymer. 4) Improved diffusional resistance of modified cements depends on the ability to achieve adequate workability at low w/c ratio, rather than modification of matrix structure.
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This study investigates the critical role that opinion leaders (or influentials) play in the adoption process of new products. Recent existing reseach evidence indicates a limited effect of opinion leaders on diffusion processes, yet these studies take into account merely the network position of opinion leaders without addressing their influential power. Empirical findings of our study show that opinion leaders, in addition to having a more central network position, possess more accurate knowledge about a product and tend to be less susceptible to norms and more innovative. Experiments that address these attributes, using an agent-based model, demonstrate that opinion leaders increase the speed of the information stream and the adoption process itself. Furthermore, they increase the maximum adoption percentage. These results indicate that targeting opinion leaders remains a valuable marketing strategy.
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Sensitive detection of pathogens is critical to ensure the safety of food supplies and to prevent bacterial disease infection and outbreak at the first onset. While conventional techniques such as cell culture, ELISA, PCR, etc. have been used as the predominant detection workhorses, they are however limited by either time-consuming procedure, complicated sample pre-treatment, expensive analysis and operation, or inability to be implemented at point-of-care testing. Here, we present our recently developed assay exploiting enzyme-induced aggregation of plasmonic gold nanoparticles (AuNPs) for label-free and ultrasensitive detection of bacterial DNA. In the experiments, AuNPs are first functionalized with specific, single-stranded RNA probes so that they exhibit high stability in solution even under high electrolytic condition thus exhibiting red color. When bacterial DNA is present in a sample, a DNA-RNA heteroduplex will be formed and subsequently prone to the RNase H cleavage on the RNA probe, allowing the DNA to liberate and hybridize with another RNA strand. This continuously happens until all of the RNA strands are cleaved, leaving the nanoparticles ‘unprotected’. The addition of NaCl will cause the ‘unprotected’ nanoparticles to aggregate, initiating a colour change from red to blue. The reaction is performed in a multi-well plate format, and the distinct colour signal can be discriminated by naked eye or simple optical spectroscopy. As a result, bacterial DNA as low as pM could be unambiguously detected, suggesting that the enzyme-induced aggregation of AuNPs assay is very easy to perform and sensitive, it will significantly benefit to development of fast and ultrasensitive methods that can be used for disease detection and diagnosis.
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Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.
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In this thesis we present a mathematical formulation of the interaction between microorganisms such as bacteria or amoebae and chemicals, often produced by the organisms themselves. This interaction is called chemotaxis and leads to cellular aggregation. We derive some models to describe chemotaxis. The first is the pioneristic Keller-Segel parabolic-parabolic model and it is derived by two different frameworks: a macroscopic perspective and a microscopic perspective, in which we start with a stochastic differential equation and we perform a mean-field approximation. This parabolic model may be generalized by the introduction of a degenerate diffusion parameter, which depends on the density itself via a power law. Then we derive a model for chemotaxis based on Cattaneo's law of heat propagation with finite speed, which is a hyperbolic model. The last model proposed here is a hydrodynamic model, which takes into account the inertia of the system by a friction force. In the limit of strong friction, the model reduces to the parabolic model, whereas in the limit of weak friction, we recover a hyperbolic model. Finally, we analyze the instability condition, which is the condition that leads to aggregation, and we describe the different kinds of aggregates we may obtain: the parabolic models lead to clusters or peaks whereas the hyperbolic models lead to the formation of network patterns or filaments. Moreover, we discuss the analogy between bacterial colonies and self gravitating systems by comparing the chemotactic collapse and the gravitational collapse (Jeans instability).
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Les stérosomes, des vésicules artificielles composées d’amphiphiles monoalkylés et d’un grand pourcentage de stérols, sont prometteurs dans plusieurs domaines comme les industries pharmaceutiques et alimentaires. Il existe des stérosomes chargés négativement, positivement et neutres. Dans ce mémoire, nous avons approfondi nos connaissances sur les propriétés physico-chimiques des stérosomes chargés : acide palmitique (PA)/stérol et stéarylamine (SA)/cholestérol (Chol). Premièrement, afin de mesurer la diffusion latérale de PA dans les membranes PA/stérol (30/70 mol/mol) par RMN à gradients pulsés, nous avons tenté de former des bicouches liquide-ordonnées (lo) orientées magnétiquement avec ce mélange. En s'inspirant de l’idée que l’ajout de 1,2-dihexanoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DHPC), un lipide à courtes chaînes, dans le système 1,2-dimyristoyl-sn-glycéro-3-phosphocholine (DMPC) mène à la formation de bicouches orientées, nous avons étudié la formulation PA perdeutéré/acide hexanoïque (HA)/Chol avec une proportion molaire de 25/18/57 à plusieurs températures; aucune formation de bicouches orientées n’a été observée. Ce résultat pourrait être expliqué par la solubilisation partielle de HA en milieu aqueux. Alors, une quantité insuffisante serait insérée dans la bicouche pour induire son orientation. La formulation PA perdeutéré/DHPC/Chol n’a pas conduit, elle non plus, à des bicouches orientées magnétiquement à des températures et concentrations lipidiques variées. En étudiant le mélange DMPC/DHPC/Chol (67/17/14), nous avons remarqué que la présence de Chol inhibait l'orientation magnétique des bicouches. Tandis que le mélange DMPC/DHPC/stigmastérol (SS) avec les proportions molaires 67/19/14 et 72/21/7 conduisait à des bicouches orientées avec leur normale (n) perpendiculaire au champ magnétique à 40 °C et 50 °C. Ces résultats suggèrent que le mélange PA/SS avec une proportion de lipide à courtes chaînes, HA et DHPC, pourrait mener à des bicouches orientées magnétiquement. Le mélange PA/Chol avec un lipide à courtes chaînes pourrait aussi être étudié en présence des lanthanides. Deuxièmement, nous avons examiné la possibilité de moduler la libération de matériel encapsulé dans des liposomes essentiellement composés de PA et d’un stérol. Il est connu que le mélange PA/Chol (30/70) à pH ≥ 7,5 forme des liposomes très peu perméables. Il est avantageux de pouvoir moduler la perméabilité pour avoir un contrôle sur le temps de libération de leur contenu, qui est un paramètre de grande importance pour les formulations liposomales de médicaments. D’abord, il a été montré que l’acide oléique (OA)/Chol (30/70) est capable de former des vésicules, ce qui n’avait jamais été prouvé auparavant. Par contre, les bicouches OA/Chol (30/70) ne sont pas plus perméables que les bicouches PA/Chol (30/70). L’ajout de 1-palmitoyl-2-oléoyl-sn-glycéro-3-phosphatidylcholine (POPC) dans le mélange PA/Chol n’augmente pas plus la perméabilité. En effet, les cinétiques de relargage de calcéine des vésicules PA/POPC/Chol (15/27.5/57.5), POPC/Chol (40/60) et POPC étaient très semblables à celle de PA/Chol (30/70). Il a été remarqué que les études littéraires se contredisent à propos de la perméabilité à la calcéine des bicouches de phosphatidylcholine (PC). L’explication de ces divergences est inconnue pour le moment. En remplaçant la moitié de la proportion molaire de Chol par le cholate de sodium (SC) dans le mélange PA/Chol (30/70), la membrane n’était pas plus apte à libérer son contenu. Il se pourrait que le SC se retrouvant dans la bicouche n’induit pas une diminution d’empilement. Il est aussi possible que le SC ne s'insère pas dans la membrane à cause de son hydrophilie considérable et il pourrait alors former seul des micelles. En remplaçant complètement le Chol par le sulfate de cholestérol (SChol), un stérol chargé négativement, et en préparant les vésicules à un bas pH, la formulation PA/SChol (30/70) mène à une très grande perméabilité à pH 7.5; le relargage est provoqué par un saut de pH. Nos travaux suggèrent qu'il serait possible de moduler la perméabilité des liposomes en les préparant avec le mélange PA/SChol/Chol en variant les proportions entre 30/63/7 à 30/70/0. Le diagramme pH-composition du mélange PA/SChol/Chol indique que ces proportions conduisent, à pH 7.4, à la coexistence de phases solide et lo en différentes proportions, ce qui pourrait moduler la perméabilité membranaire. Troisièmement, les résultats de perméabilité obtenus avec la calcéine et les difficultés survenues lors de l’extrusion des vésicules encapsulant cette sonde nous ont amené à nous demander si la calcéine interagit avec les bicouches chargées. L’impact de certains anions, dont la calcéine, a été examiné sur les bicouches chargées positivement SA/Chol (50/50). La calorimétrie différentielle à balayage (DSC, de l’anglais differential scanning calorimetry), indique qu’il n’y a aucune transition entre 25 et 90 °C pour les liposomes SA/Chol (50/50) à pH = 7.4. L’ajout de chlorure de sodim (375 mM) n’a pas mené à la formation d’agrégats et aucune transition n’a été observée sur le thermogramme. La formation d’agrégats macroscopiques instantanément après l’ajout d’hydrogénophosphate de sodium (125 mM), de sulfate de sodium (125 mM) et de calcéine (3 mM) a été observée. Une transition a été observée sur les thermogrammes en présence de ces sels. Les agrégats observés pourraient être associés à la transition de phase. L’effet des anions sur la température et l’enthalpie de transition suivent le même ordre que la série d’Hofmeister : sulfate > hydrogénophosphate > chlorure (pas de pic). La calcéine avait l’impact le plus prononcé sur l’agrégation; ceci illustre que la calcéine n’est pas une sonde fluorescente inerte avec le mélange SA/Chol. Elle pourrait être un chaotrope volumineux. De plus, les interactions SA-calcéine plus fortes, menant à l’agrégation des vésicules, que les interactions PC-calcéine pourraient s’expliquer par le fait que la SA est chargée positivement.