Dissertations / Theses on the topic 'Adsorption du bleu de méthylène'

Des charbons actifs ont été préparés par la pyrolyse du marc de café imprégné par l'acide phosphorique à 450°C pour différents rapports d'imprégnation : 30, 60, 120 et 180 % en masse. Les matériaux ont été caractérisés, pour leur chimie de surface, par analyse élémentaire, titrages de "Boehm", mesures du point de charge nulle, spectroscopie infrarouge, et analyse thermogravimétrique (ATG); et pour leur structure poreuse et morphologique, par microscopie électronique à balayage (MEB) et absorption de l'azote à 77K. Les charbons actifs préparés à partir du marc de café ont été comparés à un charbon actif commercial (SBET~ 1400m2 g-1) pour leurs propriétés d'absorption du bleu de méthylène, et d'un colorant anionique « Rouge Nylosan N-2RBL ». Des expériences d'absorption ont été effectuées en fonction du pH (entre 2 et 12), de la force ionique, du temps de contact, de la masse d'absorbant, et de la concentration en « Rouge Nylosan N-2RBL ». Les isothermes d'absorption du « Rouge Nylosan » ont été étudiées à une température de 25°C sur chacun des absorbants. Nous avons tentés de reproduire les données expérimentales en simulant les équations des isothermes par des relations linéaires de plusieurs modèles. Nous avons corrélé les propriétés d'absorption du Rouge Nylosan à la texture poreuse et la chimie de surface des charbons actifs étudiés
Activated carbons were prepared by phosphoric acid activation from Arabica coffee grounds at different impregnation ratios (defined as the ratios of weight (g) of H3PO4 to the weight (g) of precursor) : 30, 60, 120 and 180 % by heating to 450 °C in air. The adsorption properties of the Prepared Activated Carbons (PACs) have been compared to a commercial activated carbon (CAC) (obtained by steam activation) and related to their preparation methods, porous structure and surface chemistry. The PACs and CAC were characterized for their surface chemistry by thermogravimetric analysis, Infra-Red spectroscopy, pH measurement of the point of zero charge (pHpzc), surface functional groups semi-quantitative titrations ("Boehm" method) and X-ray microanalysis; and for their porous structure and morphology by nitrogen adsorption at 77 K. Scanning Electron Microscopy (SEM) and methylene blue adsorption. The PACs and CAC were compared for their adsorption of "Nylosan Red N-2RBL" (Clariant) which is an anionic (azo) dye used in Nylon (polyamide 6 and polyamide 6. 6) dyeing

Lophira lanceolata (Ll) et Carapa procera (Cp) sont des plantes oléagineuses, peu étudiées. Au Bénin, elles sont pourtant utilisées à des fins alimentaires, cosmétiques et thérapeutiques. Cette étude vise la caractérisation de leurs graines, coques et bois. Les huiles végétales de Ll ont été obtenues par différentes méthodes dont une aqueuse traditionnelle tandis que celle de Cp l’a été par utilisation d’hexane. De façon générale, les huiles de Ll montrent un profil nutritionnel riche en acides gras polyinsaturés (>50% m/m: masse pour masse). Outre ses propriétés chimiques meilleures, celle obtenue par le procédé traditionnel est plus riche en acides gras essentiels, en composés phytostéroliques comme le lupéol et en tocols. La torréfaction et l’utilisation d’enzymes ont également permis d’évaluer l’impact de ces méthodes sur la composition chimique des graines de Ll. Quant aux graines de Carapa p., elles présentent un profil plutôt abondant en acides gras monoinsaturés, en tocotriénols (85,56% m/m) et en lanostérols (28,03%, m/m). Les tourteaux, coques et bois des deux espèces montrent une variabilité chimique en composés pariétaux (extractibles, hémicelluloses, celluloses et lignines). Une caractérisation in fine des hémicelluloses de ces parties des deux plantes a permis de montrer qu’elles sont essentiellement de type glucuronoxylanes. Les extractibles de ces plantes ont également offert une large gamme de composés à connotations industrielles et pharmaceutiques positives. Enfin, les conditions optimales de la biosorbption du bleu de méthylène sur les coques de Lophira ont également été évaluées. Cette évaluation a permis de mettre en exergue la potentielle utilisation de ces résidus agroforestiers pour rendre potables les eaux usées industrielles
The chemical composition of wild oilseeds, such as Lophira lanceolata (Ll) and Carapa procera (Cp) of Benin is mostly unknown. Yet they undergo crafted transformations for food, cosmetic and therapeutic purposes. This study aims to characterize their seeds, hulls and woods. From these crops, different oils have been extracted. One of them has been produced in rural area according to aqueous ancestral method. On the whole, oils of Ll have presented an interesting nutritional profile. They are rich in polyunsaturated fatty acids (> 50% m/m: mass for mass), especially that extracted by artisanal process. Beyond its good chemical properties, it provides essential fatty acids, phytosterols such as lupeol and more tocols compounds. Roasting and the use of enzymes have also assessed the impact of these methods on the chemical composition of LI seeds. Differently, Cp oil’s has an abundant presence of MUFA, tocotrienols (85.56% w/w) and the richest composition in lanosterol (28.03%, m/m). The seeds cakes, hulls and wood of both species showed various distributions on chemical components (extractives, hemicellulose, cellulose and lignin). The characterization of hemicelluloses from different parts of plants has shown that they are essentially glucuronoxylans type. Extractives also offered a wide range of compounds mostly appreciated for industrial and pharmaceutical purposes. The chemical composition of the shells of Lophira was rich in organic compounds such as lignin (32.13%, dry weight) so their biosorbent capacity was evaluated. They showed methylene blue good adsorption capacity in aqueous solution, which highlighted their potential use in the purification of wastewater

Afin d’apporter une réponse efficace à l’émergence des résistances de Plasmodium falciparum aux dérivés d’artémisinine, plusieurs stratégies ont été proposées, parmi lesquelles l’ajout d’un troisième antipaludique aux bi-thérapies existantes. Le bleu de méthylène (BM) est un bon candidat dans cette nouvelle stratégie car il présente plusieurs avantages : l’accès à une matière active d’une pureté de grade pharmacopée, associé à un coût de production faible, une efficacité démontrée sur les souches plasmodiales multirésistantes, et une activité contre les gamétocytes responsables de la transmission du paludisme. Plusieurs études cliniques ont démontré l’efficacité du BM pour le traitement du paludisme, mais cette substance active n’a jamais fait l’objet de recherches approfondies en pharmacie galénique pour améliorer sa biodisponibilité et son activité antipaludique, réduire ses effets indésirables et améliorer son observance chez les patients. Nos travaux de recherche se sont concentrés sur deux orientations complémentaires : Dans le but d’améliorer la biodisponibilité du BM en solution, nous l’avons encapsulé à l’aide de nucléolipides (diC16dT et DOTAU), et avons réalisés des tests d’efficacité in vitro. Cette nanoformulation a protégé partiellement le BM contre la réduction et la photo-dégradation sans altérer son activité antipaludique sur deux souches (chloroquinosensibles et multirésistantes) de Plasmodium falciparum. Afin de proposer une forme orale optimisée, des comprimés gastro-résistants ont été développés. L’utilisation d’un procédé de granulation humide a permis d’obtenir un grain fortement dosé en BM, plus facilement manipulable, présentant de meilleures caractéristiques physico-chimiques, et permettant d’obtenir des comprimés homogènes avec une possibilité de variation de doses. L’enrobage par un pelliculage gastro-résistant proposé devrait permettre d’éviter l’effet émétisant du BM. Les formulations (nanoformulation et comprimés gastro-résistants) proposées devront faire l’objet d’études complémentaires afin de confirmer leurs intérêts et d’évaluer les possibilités de transposition d’échelle dans un cadre de bonnes pratiques de fabrication, pour des études cliniques envisagées dans le cadre d’un consortium international nouvellement créé autour du BM et du paludisme
To respond to the emerging resistance of Plasmodium falciparum to artemisin derivatives, many strategies are currently under discussion. Among them, adding another antimalarial drug to the existing bi-therapies has been proposed. Among the possible third drugs, Methylene Blue (MB) is a good candidate as it present many advantages: early access to a pure active ingredient responding to pharmacopeia grade, a low manufacturing cost, and a proven efficacy against asexual stages of multiresistant malaria strains associated with a strong anti-gametocidal activity responsible for transmission. Many clinical trials demonstrated MB efficacy in malaria treatment, however no galenic research was done to improve its bioavailability and antimalarial activity, reduce side effects and improve patient adherence to treatment. Our research concentrated on two complementary directions: In order to improve MB bioavailability in solution, we encapsulated it with nucleolipids (diC16dT and DOTAU), and tested its antimalarial efficacy in vitro. This nanoformulation partially protected MB against reduction and light degradation, without alteration of its antimalarial efficacy against two P. falciparum strains (chloroquinosensitive and multiresistant). To propose access to an optimized oral form, gastro-resistant tablets were developed. Use of a humid granulation process allowed to obtain a granule highly dosed in MB, easier to handle, with better physico-chemical characteristics. We obtained homogeneous tablets with variable options in drug dosage. A gastro-resistant coating was added, with the aim to eliminate the vomiting side effect and improve compliance. Complementary evaluation of the proposed formulations (nanonucleolipids and gastro-resistant tablets) will be conducted to confirm their interest and evaluate their industrial feasibility under Good Manufacturing Practices. A clinical evaluation of the tablets is currently considered by an international MB – malaria consortium newly created

Les maladies à polyglutamine (PolyQ) représentent une classe de 9 maladies incluant l'ataxie spinocérebelleuse de type 3 (SCA3) et la maladie de Huntington (MH), qui sont causées par une expansion de répétitions CAG dans la région codante des gènes correspondants. Malgré des recherches intensives, il n'existe pas encore de traitements efficaces pour ces maladies. Dans cette thèse, nous avons créé de nouveaux modèles Drosophile inductibles in vivo de SCA3 et MH pour identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans ces maladies, et pour identifier des composés thérapeutiques efficaces. L'atteinte cardiaque étant une cause majeure de mortalité dans la MH, nous avons établi de nouveaux modèles cardiaques en surexprimant dans le coeur des formes toxiques (mHtt) ou non toxiques de fragments Nter de la Huntingtin (Htt). La caractérisation de ces modèles a permis d'identifier des hypertrophies cardiaques prononcées similaires à celles observées dans la maladie humaine. Grâce à l'utilisation de système inductibles, nous avons pu identifier les périodes critiques pour l'apparition de ces défauts cardiaques. De plus, nous avons montré qu'un traitement des individus au Bleu de Méthylène améliore l'hypertrophie cardiaque induite par mHtt et la fonction cardiaque. Nous avons aussi caractérisé, dans des modèles inductibles neuronaux et gliaux de SCA3 et de MH, plusieurs paramètres physiologiques et comportementaux tels la longévité, les rythmes circadiens et le sommeil. La caractérisation des différents modèles nous a permis d'effectuer des cribles au niveau génétique ou en utilisant une banque de quelques centaines de composés. Nous avons complété ces études par une analyse de protéomique sur un modèle spécifique des cellules gliales. Nous discutons les différentes cibles thérapeutiques potentielles identifiées dans ces trois approches complémentaires
Polyglutamine (PolyQ) diseases are a class of nine hereditary neurodegenerative diseases, including Spinocerebellar ataxia type 3 (SCA3) and Huntington's disease (HD), which are primarily caused by expansion of CAG repeats in coding region of their corresponding genes. Despite vigorous research on PolyQ, no efficient therapy is currently available for affected patients. In this thesis, we designed new Drosophila models of SCA3 and HD to identify new mechanisms involved in these diseases and used them in drug screening assays. As heart failure is a prominent cause of death in HD, we designed new heart models by overexpressing expanded (mHtt) or non expanded forms of Nter Huntingtin (Htt) fragments. Characterization of these models revealed significant cardiac hypertrophy that mimics the human HL phenotype. Using inducible systems we could identify critical stages for mHtt induced heart impairments. In addition we showed that treatment of flues with Methylene blue improves mHtt induced heart hypertrophy and cardiac function. We also characterized, in HD and SCA3 Drosophila inducible models within CNS, impairments of several physiological and behavioral parameters including average life span, circadian activity and rhythmicity, and sleep cycles. Characterization of these models allowed us to screen a number of genetic modifiers and a medium sized library of compounds. A proteomics study on a glial specific RD model was also performed. We discuss the new putative therapeutic targets identified by these three complementary approaches

Nous avons montré la faisabilité d 'une approche de capteur où les fonctions de détection et de signalisation sont séparées. Nous avons choisi comme supports lumineux des nanosphères fluorescentes. Elles servent de transducteurs. Nous avons exploré la modularité du capteur en essayant plusieurs molécules sondes adsorbées à la surface des billes. Nous avons montré que l'information entre la détection (sonde) et la signalisation (bille) est relayée par transfert d'énergie.

Le but de notre travail était d'étudier des nouveaux aspects de la physiopathologie et de la thérapeutique du choc anaphylactique chez le rat Brown Norway. La première partie de notre thèse étudie la physiopathologie systémique et régionale du choc anaphylactique. Le choc anaphylactique s'accompagne d'une diminution rapide du débit cardiaque, d'une altération brutale de l'autorégulation du débit sanguin cérébral et d'une atteinte respiratoire associant un oedème des voies respiratoires et un bronchospasme. La deuxième partie de notre travail s'intéresse à la prise en charge thérapeutique du choc anaphylactique. L'adrénaline s'avère supérieure à la vasopressine, pour inhiber le bronchospasme et diminuer la perméabilité microvasculaire, permettant une meilleure préservation de l'oxygénation cérébrale, en particulier dans la région de l'hippocampe, mais aussi une correction du bronchospsme et une diminution de l'hyperperméabilté bronchique à la phase précoce du choc anaphylactique. Nous avons également comparé les effets de trois types de solutés de remplissage administrés en association avec l'adrénaline au cours du choc anaphylactique, démontrant la supériorité de l'administration de soluté macromoléculaires tels que l'HES et l'échec des solutés salés hypertoniques. Enfin nous avons pu mettre en évidence l'intérêt de l'administration de bleu de méthylène (3mg/kg) en démontrant l'existence d'un effet synergique avec l'adrénaline au cours du choc anaphylactique
The aim of our work was to study new aspects of the pathophysiology and treatment of anaphylactic shock in the Brown Norway rat. The first part of this thesis focuses on the systemic and regional pathophysiology of anaphylactic shock which is accompanied by a rapid decrease in cardiac output, a sudden alteration of autoregulation of cerebral blood flow and a respiratory dysfunction involving swelling of the airways and bronchospasm. The second part of our work focuses on the therapeutic management of anaphylactic shock. Epinephrine was found to be superior to vasopressin, to inhibit bronchospasm and decrease microvascular permeability, allowing a better preservation of the cerebral oxygenation, in particular in the region of the hippocampus. Furthermore, it provided also an alleviation of bronchospasm and of bronchial hyperperméabilté in the early phase of anaphylactic shock. We also compared the effects of three types of fluid therapy administered in combination with adrenaline during anaphylactic shock, demonstrating the superiority of the administration of a macromolecular solution such as HES compared to hypertonic saline fluids. Finally we were able to highlight the usefulness of the administration of methylene blue (3mg/kg) demonstrating the existence of a synergistic effect with adrenaline during anaphylactic shock

Des nanoparticules à base d'oxyde de titane ont été synthétisées par pyrolyse laser en vue de leur application dans le domaine de la photocatalyse. Le travail montre la souplesse de la méthode pour la synthèse de TiO2 et M-TiO2 (M= Pd, Fe, Cu, Si, N) à partir de tetraisopropoxyde de titane. Des sels organiques des métaux, de SiH4 et d'NH3 ont été utilisés pour introduire des atomes de Fe, Cu, Pd, Si et N dans des nanoparticules de TiO2. Les nanoparticules ont été analysées par microscopie électronique de transmission (MET), diffraction de rayons X (DRX), surface spécifique (SBET), spectroscopie des photoélectrons X (XPS), spectrométrie d'émission à torche plasma (ICP/OES). Leurs propriétés optiques ont été évaluées par spectroscopie de réflexion diffuse (DRS). L'activité photocatalytique des nanoparticules synthétisées a été évaluée dans la dégradation du bleu de méthylène, de l'acide formique et du phénol, sous d'irradiation UV et/ou UV-Visible. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus dans les mêmes conditions avec le produit commercial Degussa P25 de chez Evonik.Les analyses montrent que les échantillons sont composés de nanoparticules sphériques avec une distribution de taille comprise entre 5 et 20 nm, la phase cristallographique majoritaire est le TiO2 anatase. Les surfaces développées en analyse BET sont importantes, autour de 80 m2/g (170 pour N-TiO2), comparées au produit commercial Degussa P25. Les analyses chimiques montrent que les atomes de Fe, Cu, Pd, Si et N sont efficacement introduits dans les nanoparticules de TiO2 avec des rendements MPoudre/MPrécurseur au moins égaux à 48%.Les échantillons de TiO2, Pd-TiO2 et Cu-TiO2 montrent une meilleure activité que TiO2 Degussa P25 vis-à-vis de la décomposition d'acide formique sous irradiation UV-Vis tandis que Fe-TiO2, Si-TiO2 et N-TiO2 sont moins actifs. L'effet de la concentration et de l'état d'oxydation du Pd dans le TiO2 a alors été étudié plus spécifiquement. L'addition de Pd sous la forme PdO diminue l'activité vis-à-vis de la décomposition de l'acide formique et du bleu de méthylène. Par contre l'addition de Pd sous la forme métallique améliore l'activité vis-à-vis de la dégradation du bleu de méthylène, d'acide formique et du phénol. Cette activité est toujours aussi importante après quatre cycles de photocatalyse.Nous avons également évalué l'activité des oxynitrures de titane et de N-TiO2 vis-à-vis de la dégradation de l'acide formique et de la décoloration du bleu de méthylène sous irradiation visible. Les oxynitrures présentent des activités faibles, qui semblent être améliorées par l'addition de palladium. L'échantillon N-TiO2 montre quant à lui des excellentes propriétés photocatalytiques vis-à-vis de la dégradation de l'acide formique sous irradiation visible tout en gardant une très bonne efficacité sous l'UV.

L’ozone provoque des maux de tête, des lésions pulmonaires et oculaires, ainsi que des maladies respiratoires graves telles que l'asthme. L’ozone est émis dans l’atmosphère des lieux de travail dans différents secteurs, notamment les imprimeries, les stations d’épuration des eaux, les ateliers de soudage à l’arc électrique et les industries de transformation des matières plastiques. L’exposition des salariés à des concentrations dépassant les valeurs limites d'exposition professionnelle (VLEP) nationales et européennes de l’ozone, fixées à 100 ppbv sur 8 heures et à 200 ppbv sur 15 minutes, peut provoquer des altérations sévères de la santé. Actuellement, la détermination des concentrations d’ozone dans l’air est réalisée à l’aide de tubes colorimétriques, assurant des mesures ponctuelles, ou en utilisant des capteurs commerciaux. Des études ont également été réalisées sur les capteurs, à base de cellules électrochimiques ou de semi-conducteurs et plus rarement sur des capteurs optiques. La limite de détection de ces capteurs est compatible avec les VLEP de l’ozone, mais ils sont fragiles et ne sont pas sélectifs. Il n’existe pour le moment aucune méthode de référence fiable et robuste pour l’évaluation des expositions professionnelles à l’ozone. L’objectif de cette étude est le développement d’une méthode de mesure en temps réel de l’ozone, qui soit caractérisée par un signal stable sous air, une sensibilité et une sélectivité élevée. Ce système de mesure doit permettre également d’identifier les phases les plus exposantes pour les salariés. Nous avons choisi la spectroscopie visible comme système de détection simple, rapide et précis. Nous avons élaboré avec succès le matériau sensible, basé sur un colorant peu coûteux, le bleu de méthylène, adsorbé sur un film mince de silice mésoporeuse déposé sur plaque de verre par dip-coating. Ce matériau est stable plus de 50 jours stocké sous air ambiant. Le système comprend également un tube de Nafion® ; utilisé afin de stabiliser le taux d’humidité relative de l’air. Le signal du capteur mesuré est la diminution d’absorbance à 600 nm. Cette diminution résulte de l’oxydation du colorant en présence d’ozone, et est irréversible sous air. Le capteur développé est caractérisé par une sensibilité aux faibles concentrations d’ozone allant de 10 à 500 ppbv, une cinétique de réponse reproductible et aucune interférence directe en présence de 500 ppbv de dioxyde d’azote. La dépendance à la température de la réponse du capteur est décrite. La performance de la détection pendant des scénarios d’exposition pendant des temps courts et à des concentrations variables est décrite. Le système élaboré pourrait servir de bon candidat pour la surveillance en temps réel des expositions professionnelles à l’ozone. Cette étape exigera une miniaturisation des différents composants du banc d’essais afin de pouvoir utiliser le capteur développé sur les lieux de travail
Ozone causes headaches, eye burns and lung damage and serious respiratory diseases such as asthma. Ozone is emitted into the atmosphere of workplaces in various sectors, including printing, water treatment, arc welding, and plastics processing. Exposure of workers to concentrations exceeding national and european ozone occupational exposure limit values (OELs), set at 100 ppbv over 8 hours and 200 ppbv over 15 minutes, may cause severe health alterations. Currently, the determination of ozone concentrations is carried out by using colorimetric tubes, providing spot measurements, or by using commercial sensors. Some studies were carried out on electrochemical cells or semiconductors based sensors and more rarely on optical sensors. The detection limit of these sensors is compatible with ozone OELs, but they are fragile and not selective. There is currently no reliable and robust reference method for the assessment of occupational exposures to ozone. The objective of this study is the development of a real-time ozone measurement method, which is characterized by a stable signal under air, high sensitivity, and selectivity. This measurement system must also make it possible to identify the most exposed phases for employees. We chose visible spectroscopy as a simple, fast and accurate detection system. We have successfully developed the sensitive material, based on an inexpensive dye, methylene blue, adsorbed on a thin film of mesoporous silica deposited on a glass plate by dip-coating. This material is stable for more than 50 days stored under ambient air. The system also includes a Nafion® tube; used to stabilize the relative humidity of the air. The measured sensor signal is the absorbance decrease at 600 nm. This reduction results from the oxidation of the dye in the presence of ozone and is irreversible under air. The developed sensor is characterized by sensitivity to low ozone concentrations ranging from 10 to 500 ppbv, reproducible response kinetics and no direct interference in the presence of 500 ppbv of nitrogen dioxide. The temperature dependence of the sensor response is described. The performance of the detection during exposure scenarios for short times and variable concentrations is described. The developed system could be a good candidate for real-time monitoring of occupational ozone exposures. This step will require miniaturization of the test bench components to use the sensor developed in the workplace

Les infections post-opératoires surviennent dans 1 à 6% des cas d'implantation de prothèses vasculaires. Afin de résoudre ce problème, nous avons envisagé de fonctionnaliser la prothèse vasculaire en polyester par une méthode développée dans notre laboratoire et permettant l'enrobage des fibres par un polymère de cyclodextrines, ce dernier permettant l'encapsulation de nombreux principes actifs, dont des agents antimicrobiens. Les résultats de DSC, de MEB et d'ATG ont montré que le polymère de cyclodextrines était bien fixé physiquement sur la prothèse et qu'il ne modifiait aucunement ses propriétés. Des essais de dégradation ont montré que le revêtement de cyclodextrine se résorbait sur environ 10 semaines dans le plasma sanguin et que les produits de dégradation n'étaient pas toxiques. Enfin, les essais histopathologiques in vivo et d'hémocompatibilité in vitro ont confirmé que cette prothèse était parfaitement biocompatible. Ce revêtement nous a permis de fixer de façon efficace le bleu de méthylène sur la prothèse, connu dans le domaine médical pour ses propriétés antiseptiques. Les essais bactériologiques ont démontré une efficacité prolongée de la prothèse contre les bactéries à gram (+) et gram (-) dans des conditions in vitro. D'autre part, ce colorant nous a également permis de résoudre un problème rencontré en coelioscopie, en évitant le phénomène d'interférences par réduction de la réverbération de la lumière blanche sur les parois de la prothèse, ceci favorisant les conditions de l'intervention chirurgicale. Un deuxième volet de notre travail a consisté à substituer les hydrogels d'origine animale, encore couramment utilisés pour imperméabiliser la prothèse textile, par des polymères synthétiques. Ces recherches nous ont permis de répondre au cahier des charges en trouvant le meilleur compromis entre souplesse et imperméabilité du greffon synthétique tout en exprimant une parfaite innocuité, supérieure à celle du témoin traité au collagène vis-à-vis des cellules endothéliales et du sang à travers les tests de cytocompatibilité et d'hémocompatibilité. Pour conclure, nos travaux ont permis de mettre au point une prothèse vasculaire qui apporte trois qualité supplémentaires et donc trois avantages par rapports aux produits actuellement utilisés, c'est à dire une activité antiseptique, une intervention chirurgicale facilitée, et une réduction totale des risques de transmission d'agents pathogènes (virus, prions ...) issus des produits d'origine animale
Post operative infections occur in 1 to 6% of patients implanted with a vascular prosthesis. To solve this problem, we functionalised the polyester prostheses by a method developed in our laboratory. This method can be used to coat the fibre by a cyclodexrin polymer, which allows the complexation of drugs like antiseptics. DSC, SEM and TGA results showed that cyclodextrin polymer was physically fixed onto the prosthesis and that no properties of the prosthesis were modified. Degradation tests revealed that cyclodextrin coating was eliminated after about 10 weeks in human blood plasma and that degradation products were non-toxic. Finally, in vivo histopathological tests and in vitro hemocompatibility tests confirmed that this new prosthesis was perfectly biocompatible. This coating allows us to impregnate methylen-blue known in the medical field to have antiseptic properties. Bacteriological in vitro tests have shown a prolonged efficiency of the functionalised prosthesis against gram(+) and gram(-) bacteria compared to the virgin prosthesis. Moreover, this dye allows to solve the problem met in coelioscopie surgery avoiding the interference phenomena by reducing white light reflection onto the prosthesis wall. The operating conditions can subsequently be improved. A second component of our work was to blood proof the prosthesis by replacing the still widely used hydrogels of animal origin by synthetic polymers. These investigations have allowed us to fulfil the specifications requires by elaborating the best compromise between flexibility and blood proofing of the synthetic graft. Cytocompatibility and hemocompatibility results also ensure a higher safety against cells and blood of the functionalised prosthesis compared to the collagen-treated prosthesis used as the control. ln conclusion, our work has allowed us to develop a vascular prosthesis, which provides three additional qualities an therefore three advantages with respect to the currently used products, i.e. an antiseptic activity, improved surgical conditions, and a total reduction of risks induced by pathogenic agents (viruses, prions...) from products of animal origin

L’ulcère de Buruli est la troisième mycobactériose la plus prévalente dans le monde après la tuberculose et la lèpre. L’ulcère de Buruli sévit dans au moins 33 pays dont l’Afrique de l’Ouest qui présente la prévalence la plus élevée. Parmi ces pays dans lesquels l’ulcère de Buruli est rapporté, la Côte d’Ivoire dont nous sommes originaires présente la plus forte incidence de 36% déclarée à l’Organisation Mondiale de la Santé. L’ulcère de Buruli est causé par Mycobacterium ulcerans, une mycobactérie environnementale dont le réservoir et les sources de transmission à l’homme, ne sont pas élucidés. Notre revue de la littérature a porté sur les sources environnementales de cette mycobactérie en Afrique de l’Ouest. Sur cette base, nous avons réalisé une vaste campagne de prélèvements d’échantillons environnementaux en Côte d’Ivoire et détecté par PCR en temps réel M. ulcerans dans l’eau stagnante, le sol et les selles d’un mammifère herbivore Thryonomys swinderianus. Ensuite, nous avons prouvé expérimentalement que M. ulcerans pouvait survivre dans le sol pendant au moins quatre mois et que le sol était source d’infection expérimentale par M. ulcerans dans un modèle animal. Ces résultats suggèrent que, en Côte d’Ivoire, l’eau stagnante, le sol et cet animal pourraient jouer un rôle dans le cycle de vie de la bactérie. Dans le second travail, nous avons valorisé des plantes tropicales aquatiques par l’utilisation de leurs extraits dans le milieu de culture de M. ulcerans, mycobactérie à croissance lente pour accélérer sa croissance. Dans le troisième travail, nous avons montré l’efficacité in vitro et dans un modèle animal, du bleu de méthylène contre M. ulcerans
Buruli ulcer is the third mycobacteriosis in the world after tuberculosis, leprosy. Buruli ulcer is widespread in at least 33 countries including West Africa which has the highest prevalence. Among the countries in which Buruli ulcer is reported, Ivory Coast which we come from has the highest incidence of 36% reported in the World Health Organization. Buruli ulcer is caused by Mycobacterium ulcerans, an environmental mycobacterium whose reservoir and source of transmission to humans, are not understood. Our review of the literature focused on environmental sources of this mycobacterium in West Africa, which converge stagnant aquatic environment. On this basis, we conducted an extensive campaign of environmental sampling in Ivory Coast and detected by real-time PCR M. ulcerans in stagnant water, soil and feces of an herbivorous mammal Thryonomys swinderianus. Then we experimentally proved that M. ulcerans could survive in the soil for at least four months. These results suggest that, in Ivory Coast, stagnant water, soil and animal could play a role in the life cycle of the bacterium. In the second work, we have upgraded aquatic tropical plants by the use of extracts in the culture medium of M. ulcerans, slow growing mycobacteria to accelerate its growth. In the third work, we proposed the methylene blue, less expensive, easy to access as an alternative treatment for Buruli ulcer. It is appropriate to resume the experiment on methylene blue by other teams of researchers and after reproducing our experimental data, suggest the topical use of purified, non-toxic methylene blue in human clinical

Dans le cadre de plusieurs projets de recherche impliquant des partenaires académiques, industriels, et centres techniques locaux et nationaux (CLE Région n°14050981 : SMON-FERT, Réseau Carnot 3BCAR : CAMELINOIL, ITE PIVERT n° 2015-GENESYS-WP3P18-063 PROBIORAF, FEDER Convention N°16004168 : CHIA-EASYNOV), des approches d’études génériques de schémas intégrés ont été conçues pour valoriser le mucilage et les phospholipides de graines oléoprotéagineuses à mucilage, prenant ici l’exemple de la caméline. Présent à la surface des graines, le mucilage peut être efficacement extrait par l'utilisation d’une colonne à ultrasons alliée à des conditions de cisaillement adéquates. Sa composition et les propriétés qui peuvent en découler (comportement viscoélastique notamment) dépendent fortement des conditions de son extraction, en particulier du temps de traitement, comme le révèle le suivi continu de plusieurs paramètres (couple moteur, pH, conductivité, indice de réfraction). Riche en omega-3, l’huile est ensuite extraite des graines entières ou démucilaginées par pressage monovis pour les besoins alimentaires et de l’oléochimie dans ces différents programmes. Les phospholipides peuvent ensuite être récupérés par un traitement ultrasonore de l’huile en présence d’une faible quantité d’eau. Selon une méthode colorimétrique mise au point et des analyses chromatographiques, il apparait que si le rendement d’extraction d’huile dépend du taux d’humidité des graines, l’huile extraite contient peu de phospholipides, ceux-ci se retrouvant principalement dans le tourteau. Etant démucilaginé, ce dernier peut se prêter plus facilement à un traitement aqueux. Cependant, l’activation d’enzymes dans ce milieu impose le recours à des solvants organiques. Un couple de solvants comme l’éthanol et l’acétate d’éthyle est utilisé en remplacement du couple traditionnel méthanol/chloroforme, donnant des rendements similaires avec un impact supposé bien moindre sur la santé, l’environnement, de même que sur les possibilités de valorisation du tourteau. La composition des phospholipides détermine en grande partie les propriétés des vésicules qu’ils peuvent former en milieu aqueux. Pour élargir ces propriétés, notamment dans le domaine de l’encapsulation d’éléments nutritifs ou éliciteurs pour les plantes dans le programme SMON-FERT, une modification chimique des phospholipides a été entreprise. L’utilisation de faibles concentrations (<0,1 mM) de bleu de méthylène, en présence d’air et sous illumination (pour la génération de l’oxygène singulet), permet l’obtention d’hydropéroxydes à partir de phospholipides modèles (lécithine de soja) dissous dans l’éthanol. La variation de la concentration en photosensibilisateur et du volume d’air disponible permet de moduler le rendement d’oxydation des phospholipides pour aboutir à des vésicules de différentes tailles, charges et perméabilités ioniques. Si des conditions oxydantes trop poussées aboutissent à la perte des propriétés d’encapsulation, des conditions modérées permettent l’obtention de vésicules plus petites avec une perméabilité accrue de l’eau et de KCl. La dynamique moléculaire en mode « tout atome » et « gros grains » permet de relier cette perméabilité accrue à une diminution de l’épaisseur de la membrane, une augmentation de l’aire occupée par phospholipide et une plus grande hétérogénéité des vésicules formées. La combinaison d’outils in vitro et in silico peut ainsi permettre de comprendre comment adapter la modification chimique des phospholipides aux propriétés fonctionnelles voulues
Within the framework of several research projects involving academic and industrial partners as local and national technical centers (CLE Region n°1405050981 : SMON-FERT, Carnot network 3BCAR : CAMELINOIL, ITE PIVERT n° 2015-GENESYS-WP3P18-063 PROBIORAF, FEDER Convention N°16004168 : CHIA-EASYNOV), generic studies of integrated schemes have been designed to valorise mucilage and phospholipids from mucilaginous oilseeds, taking here the example of camelina. As the outermost surface layer of the seeds, mucilage can be effectively extracted by using an ultrasonic reactor with adequate shear conditions. Its composition and derived properties (as the viscoelastic behaviour) strongly depend on the parameters of its extraction, in particular the processing time, as revealed by the continuous monitoring of several responses (motor torque, pH, conductivity, refractive index). The omega-3 rich oil is then easily extracted from whole or demucilaginated seeds by single screw pressing for food and oleochemical needs in these different programs. According to chromatographic analyses and a specifically developed colorimetric method, it appears that if the oil extraction yield depends on the moisture content of the seeds, the phospholipid extraction yield remains low, these polar compounds being mainly found in the meal. Phospholipids can be recovered from the extracted oil by ultrasound-assisted precipitation with the presence of a small amount of water. Concerning the meal, as it is mucilage-free, it can be easily treated with water. However, the activation of enzymes in this solvent encourages the use of organic ones. A couple of solvents such as ethanol and ethyl acetate is used to replace the traditional methanol/chloroform mixture, giving similar yields with a supposedly much lower impact on health and environment, as well as on the potential further use of the meal. The composition of phospholipids largely determines the properties of the vesicles they can form in an aqueous medium. To extend these properties, particularly in the field of encapsulation of nutrients or elicitors for plants in the SMON-FERT program, a chemical modification of phospholipids has been undertaken. The use of low concentrations (<0.1 mM) of methylene blue, in the presence of air and under illumination (for the generation of singlet oxygen), allows the production of hydroperoxides from model phospholipids (soy lecithin) dissolved in ethanol. Using two variables (photosensitizer concentration and air volume) response surface methodology allows the oxidation to be modulated to produce vesicles of different sizes, charges and ionic permeability. If excessive oxidizing conditions result in the loss of encapsulation properties, moderate conditions allow the production of smaller vesicles with increased water and KCl permeability compared to unoxidized vesicles. Molecular dynamics study in "all atom" and "coarse grain" modes makes it possible to link this increased permeability to a decrease in membrane thickness, an increase in the area per lipid and a greater heterogeneity of the vesicles formed. The combination of in vitro and in silico tools can thus provide a way to adapt the chemical modification of phospholipids to the desired functional properties

Ce travail de thèse a porté sur l’étude des propriétés d’adsorption et de séparation en milieu humide par des polymères de coordination poreux. Nous avons utilisé les techniques de volumétrie d’adsorption, de séparation par chromatographie en phase gaz, de spectroscopie de fluorescence ainsi que et de la modélisation Monte Carlo afin de comprendre les mécanismes qui gouvernent l’adsorption de ces matériaux. Les molécules adsorbables étudiées sont l’eau et des vapeurs d’hydrocarbures linéaires (pentane et n-hexane), cycliques (cyclohexane et cyclohexène) et polycycliques (anthracène). Les adsorbants étudiés sont les Analogues de Bleu de Prusse (ABP) ainsi que deux matériaux organométalliques poreux de référence, le ZIF8 et le CuBTC. Parmi les résultats principaux apportés par ce travail, nous avons montré que les Analogues de Bleu de Prusse ont une stabilité hydrothermale remarquable leur conférant des propriétés d’adsorption en milieu humide très prometteuses. Parmi les ABP étudiés, le Co[CoIII(CN)6]0.66 ⊡0.33 .5.2H2O a montré des propriétés d’adsorption et de séparation très supérieures à celles d’autres ABPs. Par exemple, il a été possible de moduler sa balance hydrophobe/hydrophile par le contrôle de la coordination de l’eau sur le centre métallique insaturé, tout en préservant son caractère lipophile. Nous avons aussi montré que cet analogue de bleu de Prusse est capable de séparer des mélanges d’hydrocarbures secs ou très humides de façon répétée. Sur un aspect plus fondamental, nous avons montré que le confinement d’anthracène par le ZIF-8, qui est un composé organométallique poreux possédant des cavités de taille ajustée à celle du fluorophore, pouvait induire une extinction complète de certaines bandes d’absorption de celui-ci
This PhD thesis is focused on the study of wet adsorption and separation properties by porous coordination polymers. We used adsorption volumetry, gas chromatography separation techniques, fluorescence spectroscopy techniques and Monte Carlo modeling to understand the mechanisms governing the adsorption of these materials. The adsorbable molecules studied are water and hydrocarbon vapors linear (pentane and n-hexane), cyclic (cyclohexane and cyclohexene) and polycyclic (anthracene). The adsorbents studied are the Prussian Blue Analogues (ABP) as well as two reference porous organometallic materials, ZIF8 and CuBTC. Among the main results provided by this work, we have shown that Prussian Blue Analogues have remarkable hydrothermal stability conferring them very promising wet adsorption properties. Among the ABPs studied, Co [CoIII (CN)6] 0.66 ⊡0.33 .5.2H2O showed adsorption and separation properties far superior to those of other ABPs. For example, it has been possible to modulate its hydrophobic / hydrophilic balance by controlling the coordination of water on the unsaturated metal center, while preserving its lipophilic character. We have also shown that this Prussian blue analogue is capable of separating mixtures of dry or very wet hydrocarbons repeatedly. On a more fundamental aspect, we have shown that the confinement of anthracene by ZIF-8, which is a porous organometallic compound with cavities of size adjusted to that of the fluorophore, could induce a complete extinction of certain absorption bands of this one

Ce travail de thèse concerne la caractérisation et la compréhension de la réactivité du système sépiolite-indigo. Il vise, d’une part, à l’approfondissement de la connaissance physicochimique du célèbre pigment mésoaméricain « bleu Maya », et d’autre part, à proposer le système sépiolite-indigo comme modèle d’un procédé de fabrication de couleurs à base d’argiles fibreuses et de colorants. Par l’élaboration de nanocomposites hybrides colorés, cette étude s’inscrit dans le domaine, en plein essor, de la « chimie verte » et des matériaux nanocomposites d’origine naturelle. Cette recherche s’inscrit également au cœur d’une polémique entre deux écoles scientifiques étudiant le bleu maya, ‘lune « théorique », l’autre » expérimentale », autour de la localisation de l’indigo « in » dans ou « out » hors des tunnels de l’argile. Aujourd’hui les auteurs s’accordent à dire que les molécules d’indigo ne sont pas situées dans les tunnels de l’argile, mais dans les canaux, après une caractérisation approfondie des matériaux de départ choisis par souci de simplification, à savoir la sépiolite et l’indigo, la mise au point du procédé de fabrication (équilibre-température-durée-concentration) et l’élaboration des échantillons ont été réalisées. L’analyse de ces derniers via différentes techniques (FTIR, ATG, RMN, DRX, MEB/EDS, TOF-SIMS) a permis d’apporter au moins quatre preuves expérimentales de la présence, dans certains cas, profonde de l’indigo dans les tunnels de la sépiolite. Deux types de complexes réversibles ont été mis en évidence. L’un, à température ambiante via l’établissement de liaisons hydrogène et de liaisons de Van Der Waals avec les deux molécules d’eau coordinée de la sépiolite, l’autre à chaud, suite au départ d’une molécule d’eau coordinée. Pour la première fois la réversibilité du système est observée et caractérisée. A ce résultat très original s’ajoute l’ypothèse de l’obtention des verts maya via la photodégradation d’un mélange palygorskites-indigo non cuit. Le savoir-faire acquis lors de ce travail, c’est-à-dire l’encapsulation (introduction, stabilisation et protection) de molécules organiques dans une matrice de sépiolite ou d’attapulgite, nous a permis d’obtenir une large gamme de composites bleus, verts, violets, jaunes et noirs, qui sont le point de départ vers l’élaboration de nouveaux pigments inspirés des matériaux anciens
This work reports on the characterization and understanding of the reactivity of the sepiolite-indigo system. The aim is first, increasing chemical knowledge of the famous maya blue, second proposing the sepiolite-indigo system as a model of color fabrication process based on palygorskites clays and dyes hybrid nanocomposites elaboration is part of the full expansion fields of both green chemical and natural materials research. This work is taking part in a wild polemic debate about the location on indigo molecules, oppositions exist between the theoretical and experimental points of view are the indigo molecules are not in tunnels of the clays ? It is generally agreed today that the indigo molecules are not in tunnels but in the channels of palygorskites clays. So, in this work, after r=the thorough characterization of the raw materials, sepiolite and indigo, the process and sample elaboration have been realized. The process is a slight equilibrium between temperature, time and concentration. The results obtained from various analytical methods (FTIR, ATG, RMN, DRX, MEB/EDS, TOF-SIMS) permit us to bring out at least four experimental proofs concerning the presence of indigo molecules deeply introduced in the tunnels of sepiolite. Two types of temperature dependent complexes were observed. The first were characterized at room temperature, the second were obtained after high temperature treatments when the coordinated water molecule are leaving both are reversible. Hydrogen and Van Der Waals bonds are supposed to be the main complete interactions. These results are quite new and original. It is the first time that the reversibility is observed. Concerning archaeological topic this work propose hypothesis concerning the elaboration of green pigments by the Mayan painters. The photodégradation of an indigo-sepiolite blend is the key point. The experience of introduction, stabilization and protection of organic molecules palygorskites clay matrices allow us to obtain a large range of blue, green, purple, yellow, and black shades. This is the beginning of new color processing made from ancient pigments

Les matériaux à base de TiO2 ont déjà été très étudiés. En particulier, les films minces mésoporeux cristallins de TiO2 montrent une activité photo-catalytique élevée due à leur surface spécifique incomparable. Cependant, l'étude et l'optimisation de la photocatalyse dans un tel milieu poreux n'est pas si simple car le processus catalytique dépend de plusieurs paramètres environnementaux et structuraux. Les activités de recherche se sont essentiellement focalisées sur (i) la conception de couches mésoporeuses à base de TiO2 avec une composition et une nanostructure variée et (ii) leur mise en œuvre comme plateforme pour une étude fondamentale par ellipsométrie concernant le processus photocatalytique. Des films mésoporeux ont été produits en couplant la chimie sol-gel, et des procédés de dépôt. Parmi des outils de caractérisation analytiques, 2D-GISAXS, ellipsométrie, SEM-FEG, HR-TEM et WAXS sont notamment les techniques qui ont été utilisées pour obtenir des informations. Premièrement, un film mésoporeux de TiO2 a été analysé par ellipsométrie in-situ pour des investigations fondamentales sur les cinétiques de son processus photocatalytique dans l'air en fonction de la composition environnementale et du polluant organique. La grosse quantité d'information obtenue a d'ailleurs permis la proposition de mécanismes de photo-dégradation dans les conditions étudiées. Dans la seconde partie, des films minces mésoporeux mixtes TiO2/SiO2 avec des propriétés optiques ajustables ont été préparées. Une étude structurale a été conduite sur le réseau et la composition des films poreux. L'ellipsométrie a été également mis en œuvre pour étudier leur le activité photocatalytique
TiO2-based materials have been extensively studied as potential material to be used in photocatalysis. In particular crystalline mesoporous thin films exhibit increased photocatalytic activities due to their exceptionally high surface area. However the study and the optimization of the photocatalysis in such porous media is not easy to be done due to the fact that the catalytic process is highly dependent from several environmental and structural parameters. The research activities of this thesis were essentially focused on (i) the fabrication of mesoporous TiO2-based photoactive thin films with tunable composition and nanostructure and (ii) their utilization as platform for fundamental study of the photocatalytic process by ellipsometry. The mesoporous films with tunable nanostructure will be fabricated by coupling sol-gel chemistry and highly controlled liquid deposition techniques. Among modern analytical tools, 2D-GISAXS, ellipsometry and ellipso-porosimetry, SEM-FEG, HR-TEM and WAXS, were used to obtain a large set of relevant information. In the first part, a model TiO2 mesoporous film was analysed by ellipsometry for fundamental investigations of the photocatalytic process kinetics in air as function of the environmental and the organic pollutant. The information obtain by ellipsometry has allowed the proposition of photodegradation mechanisms in the studied conditions. In the second part, composite mesoporous TiO2/SiO2 films with tunable optical properties were fabricated by sol-gel chemistry. A structural study on the films porous network and composition was conducted. In-situ ellispometry was also used to study the photocatalytic activity

Nous nous sommes intéressés à l'activité antipaludique du bleu de méthylène (BM), qui fut la première molécule de synthèse utilisée dans le traitement des accès palustres. Nous avons montré que le BM est actif sur des souches cultivées de Plasmodium falciparum d'origines géographiques et de chloroquino-sensibilités différentes (CI50<10nM). Il est aussi actif sur le cycle sanguin de Plasmodium murin (DE50<15mg/Kg), mais pas sur la phase hépatique. Les stades érythrocytaires les plus sensibles sont les stades jeunes. Les associations avec les traitements classiques sont de type : antagoniste avec amodiaquine ; antagonisme-additif avec atovaquone, doxycycline, pyrimethamine ; additive-pas d'interaction avec artemether, chloroquine, mefloquine, primaquine et synergique avec la quinine. Nous avons montré par spectrométrie UV, CCM et spectrométrie de masse, qu'il n'y a pas de liaison entre le BM et l'hème. Nous avons également mis au point une nouvelle technique pour mesurer la transformation de l'hème par le glutathion et mesurer ainsi l'activité des drogues sur cette transformation.

Des nanoparticules à base d’oxyde de titane ont été synthétisées par pyrolyse laser en vue de leur application dans le domaine de la photocatalyse. Le travail montre la souplesse de la méthode pour la synthèse de TiO2 et M-TiO2 (M= Pd, Fe, Cu, Si, N) à partir de tetraisopropoxyde de titane. Des sels organiques des métaux, de SiH4 et d’NH3 ont été utilisés pour introduire des atomes de Fe, Cu, Pd, Si et N dans des nanoparticules de TiO2. Les nanoparticules ont été analysées par microscopie électronique de transmission (MET), diffraction de rayons X (DRX), surface spécifique (SBET), spectroscopie des photoélectrons X (XPS), spectrométrie d’émission à torche plasma (ICP/OES). Leurs propriétés optiques ont été évaluées par spectroscopie de réflexion diffuse (DRS). L’activité photocatalytique des nanoparticules synthétisées a été évaluée dans la dégradation du bleu de méthylène, de l’acide formique et du phénol, sous d’irradiation UV et/ou UV-Visible. Les résultats ont été comparés à ceux obtenus dans les mêmes conditions avec le produit commercial Degussa P25 de chez Evonik.Les analyses montrent que les échantillons sont composés de nanoparticules sphériques avec une distribution de taille comprise entre 5 et 20 nm, la phase cristallographique majoritaire est le TiO2 anatase. Les surfaces développées en analyse BET sont importantes, autour de 80 m2/g (170 pour N-TiO2), comparées au produit commercial Degussa P25. Les analyses chimiques montrent que les atomes de Fe, Cu, Pd, Si et N sont efficacement introduits dans les nanoparticules de TiO2 avec des rendements MPoudre/MPrécurseur au moins égaux à 48%.Les échantillons de TiO2, Pd-TiO2 et Cu-TiO2 montrent une meilleure activité que TiO2 Degussa P25 vis-à-vis de la décomposition d’acide formique sous irradiation UV-Vis tandis que Fe-TiO2, Si-TiO2 et N-TiO2 sont moins actifs. L’effet de la concentration et de l’état d’oxydation du Pd dans le TiO2 a alors été étudié plus spécifiquement. L’addition de Pd sous la forme PdO diminue l’activité vis-à-vis de la décomposition de l’acide formique et du bleu de méthylène. Par contre l’addition de Pd sous la forme métallique améliore l’activité vis-à-vis de la dégradation du bleu de méthylène, d’acide formique et du phénol. Cette activité est toujours aussi importante après quatre cycles de photocatalyse.Nous avons également évalué l’activité des oxynitrures de titane et de N-TiO2 vis-à-vis de la dégradation de l’acide formique et de la décoloration du bleu de méthylène sous irradiation visible. Les oxynitrures présentent des activités faibles, qui semblent être améliorées par l’addition de palladium. L’échantillon N-TiO2 montre quant à lui des excellentes propriétés photocatalytiques vis-à-vis de la dégradation de l’acide formique sous irradiation visible tout en gardant une très bonne efficacité sous l’UV
Titanium based oxides nanoparticles were synthesized by laser pyrolysis and were tested as possible as photocatalysts. Using the laser pyrolysis method, this work shows that TiO2 and M-TiO2 (M = Pd, Fe, Cu, Si, N) can be easily synthesized in one step from titanium tetra isopropoxideprecursor mixed with organic salts of metals, SiH4 or NH3 to introduce atoms of Fe, Cu, Pd, Si and N in TiO2 nanoparticles. Nanoparticles were characterized by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Brunauer-Emmett-Teller specific surface (SBET), X-photoelectron spectroscopy (XPS), and inductively coupled plasma spectroscopy (ICP/EOS). Their optical properties were measured by diffuse reflection spectroscopy (DRX). Photocatalytic activity of nanoparticles was evaluated using the degradation of methylene blue, formic acid and phenol tests under UV (360 nm) and/or UV-Visible(290-780nm) or pure visible radiation (455 nm). Results were compared to those of TiO2 Degussa P25 (from Evonik) obtained under same conditions.The nanoparticles are of spherical shape with a size distribution from 5 to 10 nanometers, there are mostly in anatase crystallographic phase. The specific surfaces area is always around 80 m2/g (170 m2/g for N-TiO2), indicating smaller size than TiO2 Degussa P25. Chemical analysis indicate that Fe, Cu, Pd, Si and N atoms are efficiently introduced into TiO2 powders. The mass ration MPowder/MPrecursor yield is always higher than 48%.Using the formic acid degradation test, TiO2, Pd-TiO2 and Cu-TiO2 were more active than TiO2 Degussa P25 test under UV-Vis radiation while Fe-TiO2, Si-TiO2 and N-TiO2 were less actives. Therefore, the influence of Pd amount/oxidation state upon the photocatalytic properties of Pd-TiO2 nanoparticles was studied in more details. Pd-TiO2 activity to degrade methylene blue, formic acid and phenol was improved in presence of metallic palladium. This activity is still important after 4 tests cycles.The activity of Titanium Oxynitride (exhibiting large shift of the optical gap towards the visible region) and N-doped TiO2 nanoparticles was also studied in formic acid and methylene blue degradation test under visible radiation. Oxynitrides exhibit low activity, which appears to be improved by the addition of palladium. This low activity could be related to the presence of an amorphous phase in the sample. N-TiO2 samples were active in formic acid degradation under visible radiation while keeping a very good efficiency in the UV

Ma thèse de doctorat doit contribuer à la diminution du gaspillage des ressources naturelles (en particuliers les sables naturels) en étendant leur acceptabilité dans les enrobés bitumineux. La compréhension de l’effet des particules nocives, notamment la fraction argileuse contenue dans les sables, sur le comportement des mélanges bitumineux est visé. Pour évaluer le niveau de nocivité des particules fines, le test d'adsorption du bleu de méthylène noté MB (EN13043, NF EN 933-9) est appliqué, mais un tel test a été modifié à quatre reprises au cours des 22 dernières années tandis que la valeur de bleu limite, utilisée pour déterminer la conformité ou non du sable, n’a pas été modifiée. Le projet de thèse vise à modifier cette valeur limite pour étendre la gamme de sable utilisable. Cet objectif sera atteint grâce à l’identification de la composition minéralogique des sables, une recherche sur la meilleure manière de quantifier les phases qui composent les sables et une meilleure compréhension du rôle de la fraction fine sur la durabilité et les pathologies des mélanges bitumineux. Le travail de thèse est organisé en différentes tâches : 1. Tester le protocole de mesure de la valeur de bleu. Nous voulons comprendre l'effet de différents facteurs (tels que l'échantillonnage, la cinétique des additions de bleu, la température de séchage du sable avant l’essai ...) sur la mesure de la valeur de bleu. Le développement d'un appareil automatique ou d'une nouvelle méthode (qui sera validée par comparaison avec les résultats obtenus à partir de la méthode standardisée) est prévu.2. Établir une corrélation entre la valeur de bleu (ou d'autres paramètres à trouver) et la quantité de phases minérales présentes dans les sables. Un jeu de données a d’ores et déjà été établi au cours de mon stage de master. Pour atteindre cet objectif, les différentes méthodes de quantification (utilisant en particuliers la diffraction de rayons X) doivent être testées et comparées.3. Corréler la valeur de bleu couplée à la nature minéralogique des particules fines avec le comportement mécanique des mélanges sable/bitume. Nous allons étudier la dégradation en présence d’eau des propriétés du matériau bitumineux (par exemple l'adhésion du liant bitumineux sur granulat) et le rôle de la couche de particules fines qui entourent les grains de sable sur les propriétés mécaniques de ce matériau. Nous espérons comprendre en particulier l'effet de la présence d’argile gonflante dans les matériaux constitutifs de la chaussée bitumineuse.4. Améliorer le comportement des granulats non conformes par l’application d’un traitement. Après l'identification de l'origine des pathologies (nous faisons l'hypothèse que les argiles gonflantes jouent un rôle majeur), nous proposons d'appliquer un traitement en ajoutant de la chaux (ou de traiter en ajoutant des déchets qui contiendraient des substances actives comme la chaux), et de tester également l’utilisation de polymères ou du greffage avec des composés organiques des argiles comme traitement
Siliceous fines (clays) in fine aggregates used for AC pavement stimulate the moisture entering the bitumen-aggregates interface in AC mixture and create channels for water penetration. MB adsorption for qualifying fine aggregates is in accordance with the layer charge and the accessibility of consisted mineralogy in fine aggregates. However, the correlation between MB qualification for fine aggregates and fine aggregates triggering moisture susceptibility of AC mixture has not ever been addressed; moreover, the questions from MB adsorption still remain to be solved. In order to evaluate the stripping and to clarify MB adsorption on fine aggregates from a mineralogical perspective, the most common clays in natural aggregates, kaolinite, illite and montmorillonite, were extracted from their clay rocks, and used to prepare thin clay film, artificial fine aggregates and asphalt concrete mixtures consist of artificial fine aggregates. Moreover, the 5 blinded fine aggregates received from quarries without any given information were applied as the blinded experiments to confirm the practicability with mineralogical diversity. The mineralogical analysis was identifying and quantifying the mineral phases in extracted clay and fine aggregates by using X-Ray diffraction, and the quantitative results were judged by complementary test. MB adsorption was studied using drop method, UV-Photometer method and cation exchange capacity from clays and aggregates. Water-bitumen-clay interaction was studied using the sessile drop and the Oliensis spot tests on those thin clay films. The water intrusion routes in AC mixture was investigated immersing AC mixture in solution with chemical probe, whereas Duriez tests allowed measuring the moisture susceptibility of AC mixtures containing varied clay mineralogy in fine aggregates. The results show that clay mineralogy is in relation to water-bitumen-clay interaction, and it is agreed by moisture susceptibility of AC mixture indicated by Duriez test. With the dispersive nature bitumen used in this study, cohesive failure is in the light of kaolinite-AC mixture in the presence of water, whereas swelling property is responsible for the stripping in illite- and montmorillonite- AC mixture. In order to exclude the physical interferences on MB adsorption, the vale of 100% of MB adsorption on fine aggregates referred to CEC value is necessary to apply, and MB value measured from drop method efficiently excludes the significant impacts from layer charge, pH value and exchangeable cations. Although MB adsorption is in relation to clay mineralogy, this test does not sufficiently indicate the stripping of AC mixture occurred by clay in fine aggregates. There are still rooms to use the non-qualified fine aggregates for the use of AC pavement. As Rietveld method from X-Ray diffraction derives the most reasonable quantitative results, the X-Ray powder diffraction and the X-Ray orientated EG treated K-saturated clay diffraction are proposed for analyzing clay mineralogy and its swelling property for judging the use of non-qualified fine aggregates for AC mixture.MB2 and Duriez0.8 surfaces can be established on clay mineralogical map since we discovered MB adsorption and moisture susceptibility are related to clay mineralogy in fine aggregates. The fine aggregates which is not qualified by MB adsorption is going to confirm the possibility for the use of AC pavement by the mineralogical analysis through X-Ray diffraction. By adopting the quantitative results of clay on mineralogical map with Duriez0.8 surface and the swelling property of clays in fine aggregates, the use of fine aggregates for AC pavement can be properly judged according to water-bitumen-aggregates interaction and stripping which has been proved in this study

Le travail de thèse porte sur les méthodes de synthèse de nanostructures de dioxyde de titane et de leurs études physicochimiques afin de préciser les corrélations entre la morphologie, le dopage métallique, les caractéristiques structurales avec l'efficacité photocatalytique. Le grand intérêt pour les nanomatériaux TiO2 réside dans la mise au point de nouvelles sources d'énergie ou la conservation de l’environnement par des processus photocatalytiques. Cependant, la limitation principale de TiO2 est du au large gap électronique (eV ~3,2) du polymorphe Anatase. Ainsi, un des objectifs importants pour l'amélioration de l’efficacité des nanomatériaux TiO2 est d'augmenter leur photoactivité en décalantla création de paires d'électron-trou de l’UV à la gamme du visible. D'ailleurs, on a montré que l'utilisation de nanostructures 1D de TiO2 (nanotubes) a amélioré la collection de charges, en favorisant leur transport dans les structures 1D, qui par conséquent réduit au minimum la recombinaison et prolonge les durées de vie des électrons.La première partie de ce travail est dédiée à la synthèse des nanopoudres TiO2 dopées par des ions métalliques (Ag, Cu, Eu) préparés par sol-gel. Même avec différents éléments de dopage qui apparemment peuvent adopter le même état de valence (2+) (Cu2+, Ag2+, Eu2+), différents comportements ont été démontrés pour l'incorporation efficace de ces ions dans la structure de TiO2. L'anomalie entre les rayons ioniques des différents éléments utilisés module le rapport du dopage substitutionnel. Ceci est en effet réalisé pour Cu2+ mais dans moins d'ampleur pour Ag2+ tandis que les ions d'europium forment une ségrégation de phase Eu2Ti2O7. La dégradation de colorants de bleu de méthylène (MB) a étéaméliorée légèrement avec les échantillons dopés Ag. La raison a été attribuée aux clusters métalliques Ag qui ont été en effet mis en évidence à travers leur bande d’absorption plasmonique. La deuxième partie porte sur des couches minces de TiO2 dopés (Cu, Ag, et Eu) qui ont été élaborés par sol-gel et spin-coating et dipcoating. Les paramètres optimaux ont été obtenus pour réaliser les films cristallins mais présentant une organisation mésoporeuse qui dépend également du processus de dopage. Des études de Photocatalyse ont été également réalisées et l'efficacité des films ont été comparées en fonction des éléments dopants. La troisième partie de la thèse est liée à la modification morphologique des nanoparticules pour former des nanotubes à l'aide de la méthode hydrothermale sous pression contrôlée. Un plan d'expérience basé sur la méthode Taguchi a été utilisé pour la détermination des paramètres optimaux.Les nanotubes TiO2 augmentent la surface spécifique en comparaison avec les nanoparticules. La dégradation de bleu deméthylène par les nanotubes a montré une efficacité photocatalytique plus élevée qu’avec les nanopoudres TiO2 pures etdopés Ag
The thesis work is focused on the synthesis methods of titanium dioxide nanostructures and their physico-chemical studies in order to point out the correlations between the morphology, metal doping, structural features with the photocatalytic efficiency. The great interest on TiO2 nanomaterials deals with new sources of energy or in the environment preservation through the photocatalytic properties. However, the main limitations is due to the wide band gap (~3.2 eV) of the anatase polymorph. Thus, a major objective for improvement of the performance of TiO2 nanomaterials is to increase theirphotoactivity by shifting the onset of the electron-hole pairs creation from UV to the visible range. Moreover, it was found that using onedimensional (1-D) TiO2 (nanotubes) improved the charge collection by 1D nanostructures which consequently minimizes the recombination and prolongate the electron lifetimes. The first part of this work is focused on the synthesis of TiO2 nanopowders doped with metallic ions (Ag, Cu, Eu) prepared by Solgel. Even with different doping elements which apparently can adopt the same valence state (2+) such as (Cu2+, Ag2+,Eu2+), different behaviors were demonstrated for the effective incorporation of these ions in the host structure of TiO2. The discrepancy between ionic radii of the different used elements modulates the ratio of the substitutional doping. This is indeed achieved for Cu2+ but in less extent for Ag2+ while Europium ions form segregated phase as Eu2Ti2O7. The experiments on the degradation of methylene blue (MB)dyes have shown slight improvement with Ag-doped samples. The reason was tentatively attributed to the Ag clusters which were indeed demonstrated through their plasmon optical band. The second part of the work concerns thin films of TiO2 doped (Cu, Ag, and Eu) which were elaborated by spin coating and dip coating. The optimal parameters were obtained to achieve crystalline films but presenting mesoporous organisation which also depends on the doping process. Photocatalysis investigations were also realized and the efficiency of the films compared as function of the doping elements.The third part of the thesis is related to the morphological modification from nanoparticles to nanotubes by using the hydrothermal method with controlled pressure. An experimental design based on Taguchi Method was employed for the determination of the optimal parameters. TiO2 nanotubes increase the surface area in comparison with TiO2nanoparticles. TiO2 nanotubes were tested for the methylene blue degradation and show a higher photocatalytic efficiency than TiO2 nanopowders and TIO2 doped with Ag

Le but de ce travail est de concevoir, opérer et caractériser un réacteur photo-catalytique compact qui opère en régime non limité par le transfert de matière et le transfert de la lumière. Plus particulièrement, il s'agit de traiter de l'eau polluée par un principe pharmaceutique, le diclofénac (DCF) dans un pilote à l'échelle du laboratoire et, essentiellement, de fournir les données quantitatives pour le dimensionnement d'un pilote industriel. La fabrication du dépôt du photocatalyseur TiO2, la désactivation, les transferts interne et externe de matière et l'extinction lumineuse dans la couche de TiO2 ont été étudiés expérimentalement. Les paramètres opératoires – débits, concentration initiale de MB et d'oxygène, intensité lumineuse, épaisseur du dépôt – ont été variés. Un modèle de simulation du réacteur a été construit qui incorpore les transferts externe et interne de matière et l'extinction lumineuse dans le cas d'une molécule modèle, le bleu de méthylène (MB). Enfin, à l'aide d'outils de résolution numérique, les paramètres du modèle ont été déterminées. Cette méthodologie a ensuite été appliquée partiellement à la molécule cible, le DCF, en combinant hydrogénation et photocatalyse. Pour le dépôt de catalyseur (TiO2-P25), la méthode de dépôt par gouttes a été sélectionnée car conduisant à une large gamme d'épaisseurs. La densité du catalyseur déposé a été déterminée ce qui a permis de mettre au point une méthode d'évaluation rapide de l'épaisseur du film par simple pesée. Le coefficient d'extinction du rayonnement UV utilisé dans ce travail à travers le film de TiO2 a été déterminé et comparé favorablement avec les données de la bibliographie. Le composé DCF a été dégradé par hydrogénation et par oxydation photocatalytique. L'hydrogénation se révèle être une méthode de choix pour l hydrodéchloration et l'hydrodéaromatisation du DCF dans l'eau en présence d'un catalyseur au ruthénium déposé sur charbon actif (5%Ru, 59.7% H2O, type H 101B Degussa) à 60°C et 25 bars. Les résultats de cette recherche peuvent potentiellement s'appliquer à d'autres secteurs industriels où des systèmes compacts sont nécessaires
In this work, we aim to overcome photon transfer limitations and mass transfer limitations to design, operate and characterize a compact photocatalytic reactor to remove the pharmaceutical pollutant diclofenac (DCF) in a laboratory pilot reactor, and further to produce metrics for the design of a full scale industrial pilot. Metrics include rate law for pollutant degradation, optimal photocatalytic film thickness, catalyst deactivation law, light distribution, geometry, etc. under process conditions. Catalyst deposition, kinetics, catalyst deactivation; external and internal mass transfer and UV light diffusion in TiO2 film, etc. were studied with a model molecule methylene blue (MB) and operation parameters - flow rate, initial concentration of MB, light intensity, thickness of catalyst film, dissolved oxygen, etc - on MB photocatalytic degradation were investigated. A reactor model was built considering the mass transfer and light extinction issues. Numerical integration was performed to fit the experimental data to determine the intrinsic rate constant and order of light intensity. This methodology was then applied albeit partially to the targeted DCF, combined photocatalysis together with hydrogenation technology. Drop-coating method was chosen mainly for catalyst deposition and a wide range of catalyst (TiO2 P25) film was got with this method. A method to get and use the density of the catalyst film was performed to determine the thickness of deposited catalyst film. The extinction coefficients of the Pyrex glass and TiO2-P25 film were measured experimentally and compatible with literature data. DCF was degraded by photocatalysis and hydrogenation. Hydrogenation was proved to be effective for hydrodechlorination and hydrodearomatisation of DCF in water in the presence of Ru/C catalyst (5% Ru, Type H 101B Degussa) at 60°C and around 25 bars. This research can also be applied to other industrial sectors (off-shore platforms, “inside-thecity” production units, etc.) where such compact process may be required

Seulement 1 à 3% des cas de paludisme dégénèrent en NP. Cependant, les séquelles à long termes touchent 3 à 10% des adultes et 25% des enfants et ces personnes présentent des déficits cognitifs notamment au niveau de l'apprentissage. Au niveau de l'armée française, ce sont 15 000 militaires qui sont exposés chaque année dans les zones impaludées, avec au moins 350 accès palustres mais surtout 1 à 2 morts chaque année.Dans le but de lutter contre P. falciparum mais aussi diminuer les séquelles dans le cas du NP deux molécules ont été étudiées. D'une part, l'atorvastatine (AVA) et d'autre part le bleu de méthylène (BM). Les données, précédemment publiées, ont montré l'efficacité de l'AVA non seulement comme antibactérien, antiviral ou antiparasitique mais aussi comme modulateur de l'immunité et adjuvant potentiel pour les antipaludiques actuels. Le BM est un antipaludique qui jusqu'ici présentait une voie de synthèse avec métaux lourds. C'est une nouvelle voie de synthèse sans métaux lourds et une efficacité démontrée qui nous ont incités à étudier cette molécule.Pour estimer l'efficacité de l'AVA et du BM en association avec les antipaludiques actuels nous avons successivement testé ces molécules dans un modèle in vitro (micro test isotopique simplifié) contre P. falciparum, puis dans un modèle murin de neuropaludisme en utilisant des souris C57BL/6N infectées avec Plasmodium berghei. Un gain d'efficacité a été observé en associant l'AVA ou le BM avec les antipaludiques contre P. falciparum mais aussi une protection par rapport au NP chez les souris traitées par les associations. Le BM protégeant aussi bien contre le paludisme simple que le NP
Only 1 to 3% of malaria infections turn into CM. Meanwhile, long term neurological sequelae range from 3 to 10 % in adults and 25% of child survivors present long term cognitive impairments. In a military framework, there are 15 000 soldiers localized in endemic malaria areas, with at less 350 infection cases giving clinical malaria syndrome but mainly 2 deaths each year.In the aim to fight against P. falciparum but also to decrease sequelae related to CM, two molecules were studied. In one hand, atorvastatin (AVA) and in the other hand methylene blue (MB). AVA is a synthetic inhibitor of 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (3HMG-CoA) reductase used in the treatment of hypercholesterolemia. Previous data, reported in numerous articles support the efficacy of AVA not only as antimicrobial, antiviral or antiparasitic agent but also as immune system modulator and potential adjuvant in vitro for common antimalarial drugs. BM is an antimalarial drug which until now had a synthesis pathway with heavy metals. It is a new synthesis pathway without heavy metals and an efficacy demonstrated which encouraged us to study this molecule.To evaluate AVA and BM efficacies in combination with common antimalarial drugs, we successively tested these molecules in an in vitro model (simplified isotopic microtest) against P. falciparum, then in experimental cerebral malaria using C57BL/6N mice infected with Plasmodium berghei. An increased efficacy was observed when AVA or MB is associated with common antimalarial drugs against P. falciparum but also a protection against CM in mice treated by drugs combinations. MB protects against malaria but also CM

La présence de groupe carboxyl à la surface de fibre dans cellulose est la grande importance dans l'industie papetière. Dans notre travail, le phénomène de l'adsorption de bleu méthylène dans la suspensions des trois pâtes par UV-Visible spectroscopie sont étudiés. Ces résultats de non raffinage et raffinage des pâtes à trois niveaux de raffinage. Nous, nous avons choisi l'eucalyptus blanchi, résineux de Tarascon et cotton linter comme les pâtes échantillons. Ces résultats sont comparés. L'autre méthode telle que potentiel zêta éudie pour mieux comprendre ce phénomène.

L'acidose lactique congénitale (variante canadienne-française du syndrome de Leigh) est une maladie héréditaire récessive à haut taux de porteurs dans les régions du Saguenay-Lac-St-Jean et de Charlevoix. La déficience de l'enzyme cytochrome c oxydase dans la chaîne de transfert des électrons des mitochondries provoque un manque d'énergie chez les patients entraînant généralement le décès en bas âge des suites d'une acidose métabolique. Les travaux présentés dans ce mémoire visent à définir les paramètres d'un modèle d'étude utilisant des fibroblastes cutanés, afin d'étudier le métabolisme cellulaire de patients atteints d'acidose lactique et de développer un traitement pour protéger les tissus sensibles. Plusieurs conditions ont été mises à l'essai, résultant en l'élaboration de milieux de culture simulant au niveau cellulaire des états physiologiques de patients « stable » et « en période de crise acidosique ». Les résultats obtenus, notamment au niveau de la production d'ATP, de la survie cellulaire et de l'activité métabolique des cellules, suggèrent un déséquilibre du ratio NADH/NAD+ comme point central des altérations impliquées dans le métabolisme des cellules atteintes. Au cours de ces travaux, le bleu de méthylène s'est révélé prometteur pour traiter l'acidose lactique. En effet, le bleu de méthylène permet de maintenir l'activité métabolique et la production d'ATP favorisant ainsi la survie de fibroblastes atteints d'acidose lactique. Le bleu de méthylène est un agent oxydo-réducteur aux multiples usages pharmacologiques. [1 possède plusieurs propriétés biochimiques, dont notamment la capacité à oxyder le NADH et à induire une augmentation de l'activité de l'enzyme cytochrome c oxydase in vivo. De futures études permettront d'élucider le mécanisme d'action précis du bleu de méthylène dans l'acidose lactique, ainsi que de tester son potentiel sur des modèles d'étude plus complexes, comme des modèles animaux, et potentiellement sur des patients atteints d'acidose lactique.

INTRODUCTION: Le bleu de méthylène est un colorant grandement utilisé dans le domaine médical, notamment pour ses propriétés de coloration histologique. Il est également utilisé comme agent photosensibilisant dans la thérapie photodynamique antimicrobienne, qui une fois photoactivé devient efficace pour l’éradication de plusieurs germes multirésistants. L’objectif de cette étude est d’investiguer le potentiel ototoxique du bleu de méthylène. MÉTHODES: Vingt cochons d’Inde divisés en deux groupes, ont reçu une solution de bleu de méthylène et de gentamicine dans l’oreille testée. L’oreille controlatérale a reçu une solution saline contrôle. Nous avons procédés à des potentiels évoqués auditifs du tronc cérébral avant et une semaine suivant la série d’injections. À la suite des dissections, des analyses histologiques et immunohistochimiques ont été réalisées. RÉSULTATS: La différence moyenne de perte auditive dans le groupe gentamicine comparativement au groupe normal salin était de 66.25 dB (p<0.001). Toutefois, la différence moyenne de perte auditive dans le groupe ayant reçu du bleu de méthylène comparativement à celui ayant reçu des injections de la solution saline était de 1.50 dB, et n’a pas été démontré comme étant statistiquement significative (p=0.688). De plus, la captation de caspase-3 en immunohistochimie (marqueur d’apoptose) n’a pas été significative dans le groupe recevant le bleu de méthylène. CONCLUSION: À la lumière de nos résultats, les injections intratympaniques de bleu de méthylène n’ont pas démontrées de potentiel ototoxique. Nous recommandons des études supplémentaires afin d’en préciser son utilisation sécuritaire dans le domaine otologique.
INTRODUCTION: Methylene blue is widely used in the medical field, especially as a blue dye for staining. It is also used as a photosensitizing agent in antimicrobial photodynamic therapy, which once photoactivated is effective for the eradication of several multiresistant bacteria. The objective of this study is to investigate its ototoxic potential. METHODS: Twenty guinea pigs, forming two groups, received respectively intratympanic methylene blue and gentamicin in one ear. The contralateral ears received a control saline solution. We conducted auditory evoked brainstem response (ABR) before and one week after the injection series. Once completed, the cochleas were dissected and analyzed by histology and immunohistochemistry. RESULTS: The mean difference of hearing loss in the saline group compared to the gentamicin group was 66.25dB (p<0.001). However, the mean difference of hearing loss in the methylene blue group compared to normal saline was 1.50 dB, and it was not shown to be statistically significant (p=0.688). Furthermore, uptake of caspase-3 by immunohistochemistry (apoptotic marker) was negative in the group which received injections of methylene blue. CONCLUSION: In light of our results, intratympanic injections of methylene blue did not demonstrate an ototoxic potential. We recommend further studies to precise its usefulness in the otology field.

La forme canadienne-française du syndrome de Leigh (LSFC) est une maladie métabolique associée à une déficience en cytochrome oxydase (COX) et caractérisée par des crises d’acidose lactique, menant à une mort prématurée. Les mécanismes qui sous-tendent l’induction des crises restent inconnus et il n’existe aucune thérapie efficace pour les prévenir. Cette étude vise à caractériser l'effet de facteurs métaboliques périphériques potentiellement altérés chez les patients LSFC sur la mort de lignées cellulaires issues de ces patients et de témoins puis, à identifier des agents thérapeutiques pouvant la prévenir. Nous postulons que (i) ces facteurs métaboliques induiront une mort prématurée des cellules de patients et que (ii) les interventions susceptibles de la prévenir pallieront les conséquences de la déficience en COX, soit la diminution des taux d’adénosine triphosphate (ATP) et l’augmentation du stress oxydant, du nicotinamide adénine dinucléotide (NADH) et des lipides toxiques. Un criblage de 8 facteurs sanguins et 10 agents thérapeutiques a été réalisé. Les paramètres mesurés incluent la nécrose, l’apoptose, l’ATP et l’activité de la COX. Les fibroblastes LSFC sont plus susceptibles à la mort par nécrose (39±6%) induite par du palmitate plus lactate, un effet associé à des niveaux d’ATP diminués (53±8%). La mort cellulaire est réduite de moitié par l’ajout combiné d’agents ciblant le NADH, l’ATP et les lipides toxiques, alors que l’ajout d’antioxydants l’augmente. Ainsi, un excès de nutriments pourrait induire la mort prématurée des cellules LSFC et, pour atténuer cette mort, il serait important de combiner plusieurs interventions ciblant différents mécanismes.
Leigh syndrome French-Canadian variant (LSFC) is a metabolic disease associated with cytochrome c oxidase (COX) deficiency and characterized by episodes of lactic acidosis, referred to as “crisis”, leading to death at an early age. The mechanisms underlying a crisis and its cellular consequences remain elusive, and there is no effective therapy. The aim of this study was to characterize the effect of peripheral metabolic factors that are potentially altered in patients with LSFC on their cells death and to identify therapeutic agents able to prevent them using cell-lineage from LSFC patients and controls. The hypothesis are that (i) these metabolic factors can induce premature death in patient cells, and (ii) interventions that could rescue these cells may target potential consequences of COX deficiency, namely low adenosine triphosphate (ATP), high nicotinamide adenine dinucleotide (NADH) and toxic lipids, as well as oxidative stress. A screening of 8 blood factors and 10 therapeutic agents was conducted in fibroblasts. Parameter measured included cell death by necrosis and apoptosis, as well as ATP level and COX activity. LSFC fibroblasts were more susceptible to necrosis (39±6%) induced by high palmitate plus lactate and this was associated with a lower ATP (53±8%). Cell death decreased 2-fold with combined interventions, which presumably act on NADH, ATP, and the accumulation of toxic lipids, but increased with antioxidants. Collectively, our results emphasize the importance of nutrient overload as a factor eliciting premature cell death in LSFC cells and of combining interventions acting through various mechanisms for cell death rescue.