Academic literature on the topic 'Fractionnement Flux-Force'

La technique de fractionnement par couplage flux-force avec gradient thermique (fff thermique) est une technique de fractionnement et de caracterisation de macromolecules. Dans cette technique, un gradient de temperature est applique perpendiculairement a la direction d'un ecoulement de poiseuille. Le temps de sejour d'une substance injectee dans le canal fff thermique depend de la masse moleculaire et de la nature de la substance injectee, du gradient de temperature applique et de la nature du liquide qui s'ecoule dans le canal. Nous avons etudie l'effet du gradient de temperature sur l'ecoulement. L'application du gradient induit une variation de la viscosite et de la conductivite thermique du solvant ainsi que du coefficient de diffusion et du coefficient de diffusion thermique de la substance injectee en fonction de la position transversale dans le canal. Cette etude nous a permis de se rapprocher, autant que faire se peut, des conditions reelles dans lesquelles se deroule les separations. Les resultats de cette etude nous ont amene a degager une procedure qui permet de determiner les coefficient soret et les coefficients de diffusion thermique d'un polymere connaissant sa retention dans un canal de fff thermique. Nous avons ensuite utilise cette procedure pour etudier une multitude de polymeres de differentes natures: des homopolymeres organosolubles et hydrosolubles, des copolymeres de differentes structures et compositions. Cette etude a permis la determination des coefficients de diffusion thermique des polymeres organosolubles, donnee rare dans la litterature. Nous avons aussi montre que, sous certaines conditions, il est possible de fractionner des copolymeres en fonction de leurs composition par fff thermique

L’utilisation de la technique de Fractionnement par couplage Flux Force de Sédimentation (SdFFF) dans le domaine de l’oncologie et particulièrement de la neuro-oncologie s’inscrit dans l’étude de la dynamique de populations complexes (ostéosarcome, neuroblastome) et des phénomènes de différenciation et d’apoptose. Ces applications reposent sur le concept novateur de "cellulomique" basé sur le couplage de l'efficacité du tri cellulaire par SdFFF et de la caractérisation des propriétés biologiques de sous-populations d’intérêt. Une première approche de la SdFFF concernant le suivi de phénomènes biologiques a été menée sur les amidons. Leur dégradation enzymatique par des amylases représente l'une des plus importantes réactions mises en œuvre dans l'industrie agroalimentaire. Les travaux réalisés sur l'amidon de riz et de blé ont montré une corrélation entre la cinétique de dégradation et l'évolution des profils d'élution de l'amidon (fractogrammes). La collection de fraction a également permis d’établir une corrélation entre la variation des propriétés biophysiques des particules éluées (taille, densité) et le mécanisme de réactions enzymatiques. Ainsi après cette étape de calibration, la SdFFF apparaît comme un outil permettant, par le simple enregistrement des fractogrammes, le suivi de réactions biologiques telle que l’induction de l’apoptose des cellules cancéreuses 1547 (ostéosarcome humain) traitées par un agent apoptotique d’origine végétale, la diosgénine. La SdFFF a également permis l’isolement de cellules pré-apoptotiques. Ce tri cellulaire, rapide (quelques minutes), sans marquage et de grande sélectivité améliore ainsi la spécificité et la sensibilité des tests biologiques utilisés pour l’étude des mécanismes impliqués au cours de l’apoptose. Après le suivi d’évènements biologiques, le tri de sous-populations d’intérêt, le troisième point d’application de la SdFFF en oncologie a consisté à l’exploration de l’écologie de la population cellulaire IMR-32 (neuroblastome humain). Deux phénotypes de cellules neuroblastiques ont été isolés et ont permis la compréhension de la cinétique de différenciation et de la relation qui existe entre les cellules neuroblastiques immatures et les cellules fibroblastiques différenciées au sein de cette lignée. Enfin ces phénotypes isolés ont servi de modèles d’étude pour tester les effets d’agents apoptotique, la diosgénine et différenciant, la rosiglitazone dans le but de trouver des stratégies thérapeutiques efficaces sur ces cancers fortement résistants aux thérapies actuelles
The use of the Sedimentation Field Flow Fractionation (SdFFF) technology in the field of oncology, and particularly in the neuro-oncology registers, is now implicated in the study of the dynamics of complex populations (osteosarcoma, neuroblastoma) and differentiation or apoptosis phenomena. These studies lie on the new concept of “cellulomic” based on the hyphenation of SdFFF cell sorting and the biological characterization of interesting sub-populations. The first approach of SdFFF was performed with the monitoring of biological events in starch populations. Enzymatic starch granule amylosis is one of the most important reactions in food and pharmaceutical industrial processes. Studies on wheat and rice starches demonstrated a correlation between fractogram changes and enzymatic hydrolysis. These results showed the interest in coupling SdFFF sub-population sorting with particle size measurement methods to study starch size/density modifications associated to hydrolysis. After this first step of calibration, SdFFF proved to be a fast, practical and specific method to monitor biological events. This was extend to the study of diosgenin (plant steroid) induced apoptosis of 1547 osteosarcoma cells. Moreover, SdFFF was used, for the first time, to perform the isolation of pre-apoptotic cells. This pre-apoptotic sub-population which is in an early stage of apoptosis could be used as cellular model for the study of diosgenin induced apoptotic kinetics. This fast, tagless and very selective method also increases specificity and sensibility of biological tests used to study apoptotic mechanisms. After the monitoring of biological events, the sorting of specific sub-populations of interest, the third SdFFF application in oncology consisted in the study of the ecology or the phenotypical relationship in the complex IMR-32 cell line, used as a model of neuroblastoma. These cell lines have a great clinical and biological heterogeneity which affects response to treatmant and patient outcome. For the first time, two phenotypes of neuroblastic, N-type, cells have been sorted by SdFFF, and allowed the understanding of differentiation kinetics and the relationship which exists between N-type and differentiated, S-type, cells. Finally, these isolated phenotypes were used as cellular models to test specific responses to apoptotic inducers, Fas ligand or diosgenin and differentiating inducers, retinoic acid or rosiglitazone in order to find new effective therapeutic strategies for these tumors actually resistant to chemotherapies

Le développement d’un prototype de colonne de séparation en fibre creuse exploitant les concepts de fractionnement par couplage flux-force à champ hydrodynamique asymétrique a été réalisé à partir de composants disponibles sur le marché. L’outil biocompatible, est intégré à une unité de chromatographie liquide où il remplace les colonnes classiques et a été utilisé pour l’étude de la rétention et la séparation de produits d’origine biologique. Le concept a été validé pour l’analyse de populations cellulaires (J. Chromatogr. B 901 (2012) 59-66) et pour la séparation de protéines. Un des points majeur de la Thèse réside dans la mise en place d’une méthodologie originale de détermination de la position de focalisation. Trois chapitres constituent le corps de la Thèse : chapitre 1 : Instrumentation et séparations cellulaires, chapitre 2 : Focalisation théorie et validation expérimentale, chapitre 3 Applications à la séparation de protéines
A hollow fiber flow field flow fractionation system is set up from commercially available material. The system is biocompatible and was integrated into a classical HPLC system, simply replacing the classical column. The concept has been validated for cellular separations and analyses (J. Chromatogr. B 901 (2012) 59-66 ), and for protein separations. One of the most critical part of the Thesis is linked to the innovative theoretical and methodological determination of the initial focalization position of the sample. The corpus of the thesis is developed in three chapters: chapter 1: instrumentation and cell separations, chapter 2 focalization theory and experimental validation, chapter 3 protein separations applications

Les methodes de fractionnement par couplage flux-force (f. F. F. ) sont caracterisees par la distribution differentielle dans l'epaisseur d'un canal de faible epaisseur, de molecules ou de particules, sous l'action d'un champ externe applique perpendiculairement a la grande surface du canal. La f. F. F. De sedimentation utilise comme champ externe soit la gravite terrestre soit une force centrifuge. Le but de ce travail est d'apporter des solutions innovantes en vue de l'amelioration des prototypes de f. F. F. Existants, et d'etudier les conditions d'elution de particules d'origine biologique. Le premier chapitre de ce memoire traite des aspects theoriques de la separation par fractionnement flux-force. Le deuxieme, aborde les applications de la f. F. F. Et plus particulierement celles qui relevent du domaine des sciences de la vie. La troisieme partie insiste sur l'importance de la prise en compte des interactions particules/paroi afin d'optimiser les performances de separation de l'appareillage, et presente les tests a mettre en uvre afin de qualifier les prototypes de f. F. F. Realises. Enfin le quatrieme chapitre est consacre a l'etude de l'impact des proprietes physico-chimiques d'une population cellulaire multipolydisperse (erythrocytes) sur les conditions d'elution, ainsi qu'a l'etude in situ de la cinematique des globules rouges, marques au 9 9 mtc, en fonction de leur condition d'injection.

La méthode de fractionnement par couplage flux-force avec gradient thermique, technique de séparation basée sur le couplage de la thermophorèse et d'un écoulement présentant un profil de vitesses non-uniforme, a été utilisée afin de tenter de mettre en évidence l'existence d'une migration thermophorétique d'une suspension (particules de silice de 3 æm de diamètre). Une étude théorique a permis de définir des conditions expérimentales permettant de limiter les effets gravitationnels et hydrodynamiques. L'observation d'une différence de temps d'élution avec ou sans gradient thermique conduit à affirmer l'existence de la thermophorèse de particules microniques. L'influence des paramètres opératoires (concentration, débit, gradient thermique, nature des particules) sur la rétention a été étudiée. Une approche méthodologique spécifique a été développée pour estimer la mobilité thermophorétique des particules en fonction de leur nature et du liquide vecteur
Field flow fractionation with thermal gradient is a separation technique which involves both thermophoresis and a non uniform flow profile. The technique was utilized in an attempt to evidence the thermophoretic migration of silica particles (mean diameter 3mm). From a theoretical study the experimental conditions were determinated in such a way to minimize gravitation and hydrodynamics effects. A difference in elution times was observed that prompted to assess the thermophoresis of micrometer size paticles. Experimental parameters (concentration, flow rate, thermal gradient, particle size, particule type) were thoroughly investigated. A methodological approach to estimate the thermophoretic mobility of particles with size, type and driving liquid was carried

La methode de fractionnement par couplage flux force (fff) est une famille de techniques basee sur la distribution de particules ou molecules, sous l'action d'un champ externe, dans l'epaisseur d'un canal. La fff par sedimentation est caracterisee par l'utilisation soit de la gravite terrestre soit d'une force centrifuge comme champ externe. Le but de ce travail a porte sur la recherche de nouvelles solutions pour l'amelioration de l'instrumentation existante en fff par sedimentation et d'etudier les mecanismes d'elution de particules d'origine biologique : globules rouges et toxoplasma gondii. La premiere partie du memoire presente d'une part un etat bibliographique des modeles d'elution et des methodes et conditions experimentales et d'autre part un descriptif de l'appareillage utilise en fff par sedimentation. Le second chapitre porte sur la definition des conditions experimentales pour l'etude particuliere des modeles biologiques (globules rouges) et la validation des instruments que nous avons modifies. Dans le troisieme chapitre, nous avons etudie le mecanisme d'elution des globules rouges. Il apparait que les globules rouges sont elues selon le mode sterique et inertiel. Il ressort egalement de cette etude que les parametres physiques tels que la taille, la densite et la forme des erythrocytes sont des facteurs importants dans le processus de leur elution. La derniere partie de ce rapport presente une application de la fff par sedimentation pour la separation d'un parasite. Il est montre qu'il est possible d'isoler t. Gondii, agent de la toxoplasmose, des autres constituants de l'ascite de souris infectees. Nous avons egalement montre qu'a densite egale, la fff par sedimentation trie selon la taille.