Littérature scientifique sur le sujet « Vectorisation dynamique »

Depuis une vingtaine d’années, le théâtre québécois apparaît marqué par l’affirmation d’un nouvel imaginaire linguistique : celui du plurilinguisme. Contrastant avec la norme antérieure de l’unilinguisme, l’usage de langues étrangères dans un texte dramatique et scénique a souvent été interprété par la critique comme un reflet mimétique ou symbolique de la réalité cosmopolite actuelle. Le présent article vise à dépasser cette lecture référentielle pour étudier les vectorisations poétiques du procédé dans deux pièces emblématiques : The Dragonfly of Chicoutimi de Larry Tremblay et La Trilogie des dragons, oeuvre collective coordonnée par Robert Lepage. Adaptée au théâtre, la notion de stratégie textuelle formulée par Lise Gauvin pour le plurilinguisme romanesque permet de dégager certaines des fictions identitaires construites par les rapports de conflit et de contact des langues dans la dramaturgie québécoise. Le paradigme identitaire se révèle toutefois insuffisant pour rendre compte de la dynamique dramaturgique du plurilinguisme dans les deux pièces étudiées. En effet, dans chacune des pièces, la communication interlinguistique s’inscrit dans des registres psychique et thématique qui soulignent la résonance intime plutôt que sociale des langues en présence. Tout en renouvelant l’imaginaire social de la langue, la stratégie textuelle du plurilinguisme constituerait ainsi un vecteur aussi inattendu que privilégié d’une poétique du théâtre de l’intime dans la dramaturgie québécoise contemporaine.

La carence en fer est le désordre nutritionnel le plus fréquent avec de graves conséquences tant au niveau des individus qu'au niveau des nations. L'objectif de la thèse est de résoudre les problèmes technologiques liés à la fortification en fer des produits laitiers. Le travail s'est articulé autour de l'optimisation du procédé de carbonatation dans un premier temps puis de la vectorisation du fer dans le lait. Le procédé d'acidification réversible par injection de CO2, présentant l'avantage de ne pas modifier la force ionique du lait, a été étudié et optimisé. Ce procédé a permis d'apporter des éléments de compréhension concernant la dynamique d'organisation des micelles de caséine et de structuration des gels laitiers. La réorganisation du phosphate de calcium colloïdal (PCC) est gouvernée par le pH de carbonatation, tandis que l'organisation des caséines dépend de la température de traitement. Contrairement à la coagulation "présure", la formation des gels "acides" ne dépend ni de la forme du PCC, ni de l'organisation des caséines au sein des micelles dans la gamme de paramètres de carbonatation étudiée. Des laits écrémés reconstitués fortifiés en FeCl2 et FeCl3 jusqu'à 20mmol Fe/kg et soumis ou non à un traitement de carbonatation ont été étudiés pendant un jour de stockage à 30°C. La spectrométrie Mössbauer du 57Fe montre que le fer est engagé dans des liaisons de coordination octaédriques avec le Pi et le Po. La carbonatation (i) améliore le rendement de fixation du fer dans les micelles de caséine, (ii) le temps de prise en gel des gels "présure" et (iii) accélère l'oxydation de Fe2+. Les résultats prometteurs de l'évaluation de la biodisponibilité du fer dans le lait sont à considérés avec précaution
Iron deficiency is the most frequent nutritional disorder with serious consequences on physical and mental health at individual and nation levels. The aim of the PhD was to solve the technological problems involved in the iron fortification of the dairy products. The work firstly lay in the optimization of the carbonation process and thus in the use of milk as iron vehicle. The reversible acidification process by CO2 injection was studied and optimized. This process, without modifying milk ionic strength, brings elements of comprehension with regard to the dynamic of caseins micelles organization and dairy gel structuring. Micellar calcium phosphate (MCP) reorganization is governed by the carbonation pH, while caseins organization depends on the temperature of treatment. On opposite to enzymatic gelation, “acid” curd formation depends neither on the MCP salt form, nor on caseins organization within micelles in the range of carbonation parameters studied. Reconstituted skimmed milks fortified with FeCl2 and FeCl3 up to 20mmol Fe/kg and subjected or not to carbonation were studied within one day of storage at 30°C. 57Fe Mössbauer spectrometry shows that iron is involved in octahedral coordination with Pi and Po. The carbonation (i) improves the binding yield of iron to casein micelles (ii) the milk rennet clotting time, and (iii) accelerates Fe2+ oxidation. Bioavailability evaluation results are promising but have to be handled with caution

Le transfert d'un analogue de lysine au travers de membranes de phospholipides a été étudié. Des simulations de dynamique moléculaire et des calculs d'énergie libre ont été conduits afin d'étudier l'évolution du pKa de cette molécule en fonction de sa position à l'intérieur de la membrane. Des grandeurs cinétiques telles que la perméabilité et les constantes de réaction associées au transfert ont montré que ce processus est susceptible de ce produire sur des échelles de temps appartenant à la ms. La comparaison de ces grandeurs dans des membranes constituées d'étherlipides et de lipides avec des chaînes branchées a été faite par la suite. Les études ont montré une diminution de la perméabilité et une augmentation du temps de passage dans des membranes faites d'étherlipides. L'ajout de méthyles le long des chaînes carbonées augmentent également le temps de passage et la perméabilité mais de manière moins importante. Cependant, le pKa indique que la forme chargée ne peut être retrouvée aussi profondément que dans une membrane constituée de chaînes linéaires. Finalement, le transfert du peptide a été étudié en estimant des surfaces d'énergie libre multidimensionnelles. La coordination de l'amine avec les molécules d'eau dans sa première sphère d'hydratation et la projection de la distance par rapport au centre de la membrane a été étudié. De nouvelles possibilités pour le changement d'état de protonation du peptide sont apparues. Contrairement au cas 1D, la forme neutre peut apparaître déjà dans la région des têtes polaires pour une certaine valeur de la coordination. Ces valeurs, inférieures à celles du milieux aqueux, peuvent être atteintes à l'interface d'après les surfaces déterminées
The transfer of a lysine amino acid analog across phospholipid membrane models was investigated using molecular dynamics simulations. The evolution of the protonation state of this small peptide as a function of its position inside the membrane was studied by determining the local pKa by means of free energy calculations. Permeability and mean first time passage were evaluated and showed that the transferoccurs on the sub-ms time scale. Comparative studies were conducted to evaluate the changes in the local pKa arising from the differences in the phospholipid chemical structure. We compared hence the effect of the ether vs ester linkage of the lipid head group as well as the linear vs branched lipid tails. The study reveals that protonated lysine residues can be buried further inside ether lipid membrane than ester lipid membrane while branched lipids are found to stabilize less the charged form compared to their un-branched lipid chain counterparts. As a result, the permeability and the transfer rate across a membrane constituted by ether lipid was found to slower than in membranes constituted by esterified lipids. Finally, multidimensionnal free-energy surfaces for the transfer of the peptide in its both states, charged and neutral, were estimated. The coordination of the amine with the water molecules in its first hydration shell with the projection of the distance from the center of the membrane were used as reaction coordinates. New possibilities for the deprotonation reaction were found, the latter appearing closer to the headgroup region. This finding suggests that if the lysine analog were less coordinated by water molecule a deprotonation is possible in the headgroup region

La thérapie photodynamique (PDT) est une méthode thérapeutique qui permet un ciblage spécifique de lésions par irradiation lumineuse localisée de photosensibilisateurs. L’utilisation d’une excitation biphotonique pourrait accroître son intérêt en augmentant sa profondeur de pénétration dans les tissus et en confinant son activité au point focal d’un laser. Cependant, peu de chromophores actifs à deux photons ont été optimisés pour des applications biologique, car ils possèdent généralement de longues chaînes conjuguées qui les rendent très hydrophobes. Le recours à un vecteur nanométrique tel que les nanoparticules d’or, capable de se concentrer dans les tumeurs, pourrait être une stratégie intéressante; d’autant plus que celles ci possèdent aussi des propriétés optiques susceptibles d’influencer la spectroscopie de chromophores placés à leur voisinage
Photodynamic therapy (PDT) is a therapeutic method which allows the specific targeting of lesions by the localized irradiation of photosensitizers. Biphotonic excitation should improve this method by increasing its penetration depth in biological tissues and restricting strictly its activity at the focal point of a laser. However, few biphotonic dyes has been optimized for biological applications because it are generally constituted by extended pi-conjugated chains which make them very hydrophobic. Nanometric drug delivery agents should be of great interest to tackle this problem thanks to their preferential accumulation in tumors. Gold nanoparticles are still more interesting because they possess intrinsic optical properties which may influence the efficiency of photosensitizers and imaging agents at their vicinity

L’évolution des supercalculateurs, de leur origine dans les années 60 jusqu’à nos jours, a fait face à 3 révolutions : (i) l’arrivée des transistors pour remplacer les triodes, (ii) l’apparition des calculs vectoriels, et (iii) l’organisation en grappe (clusters). Ces derniers se composent actuellement de processeurs standards qui ont profité de l’accroissement de leur puissance de calcul via une augmentation de la fréquence, la multiplication des cœurs sur la puce et l’élargissement des unités de calcul (jeu d’instructions SIMD). Un exemple récent comportant un grand nombre de cœurs et des unités vectorielles larges (512 bits) est le co-proceseur Intel Xeon Phi. Pour maximiser les performances de calcul sur ces puces en exploitant aux mieux ces instructions SIMD, il est nécessaire de réorganiser le corps des nids de boucles en tenant compte des aspects irréguliers (flot de contrôle et flot de données). Dans ce but, cette thèse propose d’étendre la transformation nommée Deep Jam pour extraire de la régularité d’un code irrégulier et ainsi faciliter la vectorisation. Ce document présente notre extension et son application sur une mini-application d’hydrodynamique multi-matériaux HydroMM. Ces travaux montrent ainsi qu’il est possible d’obtenir un gain de performances significatif sur des codes irréguliers
Since the 60s to the present, the evolution of supercomputers faced three revolutions : (i) the arrival of the transistors to replace triodes, (ii) the appearance of the vector calculations, and (iii) the clusters. These currently consist of standards processors that have benefited of increased computing power via an increase in the frequency, the proliferation of cores on the chip and expansion of computing units (SIMD instruction set). A recent example involving a large number of cores and vector units wide (512-bit) is the co-proceseur Intel Xeon Phi. To maximize computing performance on these chips by better exploiting these SIMD instructions, it is necessary to reorganize the body of the loop nests taking into account irregular aspects (control flow and data flow). To this end, this thesis proposes to extend the transformation named Deep Jam to extract the regularity of an irregular code and facilitate vectorization. This thesis presents our extension and application of a multi-material hydrodynamic mini-application, HydroMM. Thus, these studies show that it is possible to achieve a significant performance gain on uneven codes

Électroporation (EP) est une technique utilisée pour affecter l’intégrité des membranes cellulaires de plasma et/ou organites internes, conséquence de l’application d’un champ électrique d’énergie suffisante, dépendant de son intensité et sa durée. Il a été montré in- directement par de nombreuses études expérimentales et in-silico que ce phénomène résulte de la perméabilisation de la membrane par la formation pores aqueux. L’EP permet ainsi la vectorisation de molécules normalement non perméantes. Les applications de l’EP vont de l’électrochimiothérapie, à la vaccination à ADN. Les impulsions électriques utilisées dans l’EP sont classées en deux familles: Les msPEF dont la longueur des impulsions est de l’ordre de la microseconde et l’amplitude de l’ordre de quelques kV/cm. Ils affectent principalement la membrane cellulaire plasmique. Les nsPEFs d’intensité de MV/m de durée de l’ordre de la nanoseconde, ceux eux sont capables de perméabiliser organites internes ainsi que la membrane plasmique et présentent l’avantage d’éviter les effets thermiques indésirables. Les simulations de dynamique moléculaire (DM) qui permettent la description atomique, de la structure de la membrane et de son interaction avec la solution environnante, constituent un appui précieux aux résultats expérimentaux. Plusieurs études utilisant la DM été consacrées à décrire certains des aspects de l’EP (par exemple la formation de pores, leur évolution, le rôle de l’eau et des groupes de tête lipidiques, ...) néanmoins des questions en suspens restent inexplorées : • Comment la composition de la membrane affecte le seuil d’EP ? • Quelles sont la morphologie, la taille et la conductance des pores formés ? • Quels sont le mécanisme et l’échelle de temps de translocation de petites molécules à travers ces électropores ? • Y-a-t-il une différence notoire entre les effets des msPEFs et des nsPEFs ? Dans le cadre de ce travail, en utilisant des simulations de DM nous avons abordé ces questions pertinentes. Nous avons quantifié le seuil d’EP de bicouches lipidiques contenant des concentrations croissantes de cholestérol utilisant des protocoles qui miment les deux modes types de pulses nsPEFs et msPEFs. Les résultats obtenus indiquent que dans les deux cas les modèles de membranes à concentration en cholestérol croissante, nécessitent un voltage transmembranaire plus élevé pour perméabiliser la bicouche lipidique. Nous avons développé une procédure, mimant l’effet des msPEFs en adéquation avec les expériences, qui permet de stabiliser les voltages appliqués à la membrane suffisamment longtemps pour déterminer la dimension des pores, leur conductance et sélectivité ionique. Nous avons utilisé le même protocole pour étudier le transport de petites molécules chargées, utilisés dans l’administration de médicaments, et comparé nos résultats avec des études similaires menées dans des conditions nsPEFs. Nous avons montré que le transport assisté par EP a lieu dans la même échelle de temps (ns) que sous nsPEFs. Bien que les nsPEF ont l’avantage d’affecter les membranes cellulaires et celles des organites internes, la possibilité d’exploiter de telles impulsions pour la vectorisation de médicaments est encore en cours d’étude, car la capacité à fournir de manière fiable à des échantillons «biologiques» ces impulsions intenses ultra-courtes n’est pas trivial. Une attention particulière doit être accordée à la conception de micro-chambres afin de réaliser un dispositif à large bande passante afin de transmettre sans atténuation et distorsion les pulses ns, qui sont caractérisés par une grandes composante spectrale, jusqu’à GHz. Une partie importante de cette thèse mené en cotutelle, a été consacrée à la conception théorique (utilisant la Méthode des éléments Finis) d’un dispositif d’exposition, basé sur des systèmes de propagations de micro-ondes, capable de délivrer des impulsions aussi courtes que la ns avec des temps de monté et de chute de 0,5 ns
Electroporation (EP) is a technique used to affect the integrity of plasma cell membranes and/or internal organelles, consequence of the application of an external pulsed electric field of sufficient energy content, tuned by its strength and duration. It is proven by extensive indirect experimental and in silico evidences that this phenomenon results in the permeabilization of membrane structures by aqueous pores, allowing the transport of poorly- or non-permeant molecules, e.g. salts, ions, genetic material, and any other small solutes present. Applications of the techniques range from electrochemoterapy DNA vaccination and gene regulation. The electric pulses used in EP are categorized in two main families: msPEF, the length of the pulses is in the µs- ms scale and the amplitude in the order of kV/cm, their effect takes place mainly at the plasma cell membrane of cells; nsPEFs, higher magnitude (MV/m) over ns time scale, they act are able to permeabilize internal organelles as well as the plasma cell membrane, presenting the advantage of avoiding undesired thermal effects. Molecular dynamics simulations allow the microscopic description, with atomic resolution, of the membrane structure and its interaction with the surrounding solution, providing a substantial support to experimental findings. A considerable amount of work have been devoted to describe some of the aspects of EP using MD, (e.g. the pore formation, its evolution and reseal, the role of water and of lipid headgroups, …) nevertheless outstanding questions remain unexplored: • How does the composition of the bilayer affect the EP threshold? • What are the morphology, size and conductance of pores formed? • What are the mechanisms and time scales of translocation of small molecules through the electropores? • Is there any difference when modeling nsPEFs and msPEFs? As part of the present work, using MD simulations and comparing our results to other findings from our group, we addressed some relevant questions. We quantified the EP threshold of libid bilayes for the increasing concentration of cholesterol (0, 20, 30, 50 mol %) when the two protocol to model nsPEFs and msPEFs are exploited. The results obtained applying the two approaches indicate that in both cases an increase in cholesterol concentration requires a higher transmembrane voltage to porate the membrane bilayer. We developed a procedure, mimicking msPEFs, to stabilize electropores under different transmembrane voltages in mechanical condition similar to experiments for a time long enough to determine the pore dimension, its conductance and selectivity to ion species. We employed the same method to investigate the transport of small charged molecules, used in drug delivery, comparing our findings with similar studies conducted under nsPEFs conditions with the attempt to rationalize the molecular uptake. Interestingly we found that that the dynamic of the transport process takes place in the same time scale (nanosecond) that for nsPEFs. Despite the fact that nsPEFs have the advantage to affect both cell membranes and internal organelles and to further reduce thermal effects, the possibility to exploit nsPEFs for drug delivery is an ongoing research since the ability to reliably deliver to biological loads these ultra-short intense pulses is not trivial. Particular attention must be paid in the design of microchambers to realize a broadband devices to transmit without attenuation and distortion nsPEF, which exhibit large spectral components, i.e. spanning from MHz up to GHz. An important part of the current work has been devoted to the design (with Finite Element Method) of an exposure device, based on microwave propagating systems, able to deliver pulses down to 1 ns with rise and fall time of 0.5 ns

Les applications ne sont pas toujours optimisées pour le matériel sur lequel elles s'exécutent, comme les logiciels distribués sous forme binaire, ou le déploiement des programmes dans des fermes de calcul. On se concentre sur la maximisation de l'efficacité du processeur pour les extensions SIMD. Nous montrons que de nombreuses boucles compilées pour x86 SSE peuvent être converties dynamiquement en versions AVX plus récentes et plus puissantes. Nous obtenons des accélérations conformes à celles d'un compilateur natif ciblant AVX. De plus, on vectorise en temps réel des boucles scalaires. Nous avons intégré des logiciels libres pour (1) transformer dynamiquement le binaire vers la forme de représentation intermédiaire, (2) abstraire et vectoriser les boucles fréquemment exécutées dans le modèle polyédrique (3) enfin les compiler. Les accélérations obtenues sont proches du nombre d'éléments pouvant être traités simultanément par l'unité SIMD
In many cases, applications are not optimized for the hardware on which they run. This is due to backward compatibility of ISA that guarantees the functionality but not the best exploitation of the hardware. Many reasons contribute to this unsatisfying situation such as legacy code, commercial code distributed in binary form, or deployment on compute farms. Our work focuses on maximizing the CPU efficiency for the SIMD extensions. The first contribution is a lightweight binary translation mechanism that does not include a vectorizer, but instead leverages what a static vectorizer previously did. We show that many loops compiled for x86 SSE can be dynamically converted to the more recent and more powerful AVX; as well as, how correctness is maintained with regards to challenges such as data dependencies and reductions. We obtain speedups in line with those of a native compiler targeting AVX. The second contribution is a runtime auto-vectorization of scalar loops. For this purpose, we use open source frame-works that we have tuned and integrated to (1) dynamically lift the x86 binary into the Intermediate Representation form of the LLVM compiler, (2) abstract hot loops in the polyhedral model, (3) use the power of this mathematical framework to vectorize them, and (4) finally compile them back into executable form using the LLVM Just-In-Time compiler. In most cases, the obtained speedups are close to the number of elements that can be simultaneously processed by the SIMD unit. The re-vectorizer and auto-vectorizer are implemented inside a dynamic optimization platform; it is completely transparent to the user, does not require any rewriting of the binaries, and operates during program execution

De nombreux microprocesseurs modernes mettent en œuvre le multi-threading simultané (SMT) pour améliorer l'efficacité globale des processeurs superscalaires. SMT masque les opérations à longue latence en exécutant les instructions de plusieurs threads simultanément. Lorsque les threads exécutent le même programme (cas des applications SPMD), les mêmes instructions sont souvent exécutées avec des entrées différentes. Les architectures SMT traditionnelles exploitent le parallélisme entre threads, ainsi que du parallélisme de données explicite au travers d'unités d'exécution SIMD. L'exécution SIMD est efficace en énergie car le nombre total d'instructions nécessaire pour exécuter un programme est significativement réduit. Cette réduction du nombre d'instructions est fonction de la largeur des unités SIMD et de l'efficacité de la vectorisation. L'efficacité de la vectorisation est cependant souvent limitée en pratique. Dans cette thèse, nous proposons l'architecture de vectorisation dynamique inter-thread (DITVA) pour tirer parti du parallélisme de données implicite des applications SPMD en assemblant dynamiquement des instructions vectorielles à l'exécution. DITVA augmente un processeur à exécution dans l'ordre doté d'unités SIMD en lui ajoutant un mode d'exécution vectorisant entre threads. Lorsque les threads exécutent les mêmes instructions simultanément, DITVA vectorise dynamiquement ces instructions pour assembler des instructions SIMD entre threads. Les threads synchronisés sur le même chemin d'exécution partagent le même flot d'instructions. Pour conserver du parallélisme de threads, DITVA groupe de manière statique les threads en warps ordonnancés indépendamment. DITVA tire parti des unités SIMD existantes et maintient la compatibilité binaire avec les architectures CPU existantes
Many modern microprocessors implement Simultaneous Multi-Threading (SMT) to improve the overall efficiency of superscalar CPU. SMT hides long latency operations by executing instructions from multiple threads simultaneously. SMT may execute threads of different processes, threads of the same processes or any combination of them. When the threads are from the same process, they often execute the same instructions with different data most of the time, especially in the case of Single-Program Multiple Data (SPMD) applications.Traditional SMT architecture exploit thread-level parallelism and with the use of SIMD execution units, they also support explicit data-level parallelism. SIMD execution is power efficient as the total number of instructions required to execute a complete program is significantly reduced. This instruction reduction is a factor of the width of SIMD execution units and the vectorization efficiency. Static vectorization efficiency depends on the programmer skill and the compiler. Often, the programs are not optimized for vectorization and hence it results in inefficient static vectorization by the compiler.In this thesis, we propose the Dynamic Inter-Thread vectorization Architecture (DITVA) to leverage the implicit data-level parallelism in SPMD applications by assembling dynamic vector instructions at runtime. DITVA optimizes an SIMD-enabled in-order SMT processor with inter-thread vectorization execution mode. When the threads are running in lockstep, similar instructions across threads are dynamically vectorized to form a SIMD instruction. The threads in the convergent paths share an instruction stream. When all the threads are in the convergent path, there is only a single stream of instructions. To optimize the performance in such cases, DITVA statically groups threads into fixed-size independently scheduled warps. DITVA leverages existing SIMD units and maintains binary compatibility with existing CPU architectures

Les photosensibilisateurs les plus utilisés dans la Photothérapie dynamique (PDT) sont des porphyrines et leurs dérivés. Cependant, ces composés souffrent souvent d'une faible solubilité dans les milieux physiologiques et d'un manque de sélectivité envers les cellules cancéreuses, ce qui limite leurs utilisations cliniques. L’utilisation des nanoparticules comme vecteurs de photosensibilisateurs (PS) constitue une des stratégies les plus prometteuses pour surmonter ces problèmes. Dans ce contexte, nous avons développé des nanoparticules à base de xylane pour une délivrance ciblée de porphyrines. Deux types de nanoparticules ont été étudiées : des nanoparticules hybrides, noyau-coquille, et des nanoparticules organiques. Dans une première étude, les xylanesporphyrines ont été utilisés pour enrober des nanoparticules de silice (SNPs). En effet, la présence de groupes acides glucuroniques sur le xylane permet la formation de liaisons ioniques à la surface des SNPs rendues cationiques par des sels d’ammonium. L’évaluation biologique de ces nanoobjets a montré que l’association des porphyrines avec les nanoparticules augmente leur efficacité thérapeutique. De plus, l’adressage mitochondrial de ces photosensibilisateurs avec le cation triphénylphosphonium améliore encore de plus l’efficacité thérapeutique. Dans une deuxième approche, nous avons montré que les xylanes-porphyrines pouvaient conduire, par un autoassemblage, à des nanoparticules 100% organiques. Différents nano-objets à degré de substitution variable en porphyrine ont été obtenus et caractérisés. En parallèle, des nanoparticules 100% naturelles formées de xylane extrait de bois de châtaignier, et d’une chlorine naturelle, le phéophorbide a ont été obtenus et caractérisées. L’évaluation biologique de ces nanoparticules est en cours de réalisation et les premiers résultats sont très encourageants
The most used photosensitizers in photodynamic therapy (PDT) are porphyrins and their derivatives. However, these compounds often suffer from low solubility in physiological media and a lack of selectivity towards cancer cells which limits their clinical uses. One of the most promising strategies to overcome these problems is the use of nanoparticles as a vector of photosensitizers (PS). In this context, we have developed xylan-based nanoparticles for targeted delivery of porphyrins. Two types of nanoparticles have been studied: core-shell hybrid nanoparticles, and organic nanoparticles. In a first study, xylan-porphyrins were used to coat silica nanoparticles (SNPs). Indeed, the presence of glucuronic acid groups on xylan allows the formation of ionic bonds on the surface of the SNPs made cationic by ammonium salts. The biological evaluation of these nano-objects has shown that the combination of porphyrins with nanoparticles increases their photodynamic activity. In addition, mitochondrial targeting with triphenylphosphonium (TPP) increases significantly therapeutic efficacy of this PS. In a second approach, we have demonstrated that xylans-porphyrins can form nanoparticles fully organic by self-assembly in. Different nanoobjects with variable degree of substitution in porphyrins have been obtained and characterized. In parallel, 100% natural nanoparticles from chestnut xylan and natural chlorine, pheophorbide a were obtained and characterized. The biological evaluation of these nanoparticles is in progress and preliminary results are very encouraging

Sur le plan moléculaire, le transport de petites molécules à travers les bicouches lipidiques est un processus fondamental. L'objectif de ce travail consiste a étudier les différents mécanismes de transfert de molécules hydrophiles à travers la bicouche liposomale. La calcéine a été choisie comme molécule hydrophile modèle pour simuler la vectorisation de principes actifs. Dans une première étape, la formulation des liposomes a été optimisé en considérant ses propriétés physico-chimiques (taille, efficacité d'encapsulation, fluidité et etc.) par différentes méthodes (DSC, TEM, SAXS et etc). Les résultats montrent que la taille moyenne, le potentiel zêta, Tc, l'efficacité d'encapsulation et la fluidité, sont influencés par la composition lipidique des liposomes. Les interactions entre les molécules hydrophiles encapsulées et le vecteur ont été étudiés par spectroscopie Raman, balance de Langmuir et analyse thermique différentielle. Les résultats obtenus montrent que la calcéine est capable d'interagir avec le groupement polaire de la phosphatidylcholine, en s'intercalant entre les chaînes acyles et modifiant de ce fait l'organisation de la membrane. La perméabilité des membranes à la calcéine a d'abord été évaluée sur la base d'une cinétique du premier ordre par spectrofluorimètrie. L'effet de la composition en lipides sur la fluidité membranaire a été étudié en fonction des conditions environnementales. Un modèle simulant les conditions de la digestion a été élaboré pour estimer la vitesse de libération du calcéine à travers la bicouche liposomale, son coefficient de partage, en utilisant l'AFM et la méthode STED. Les résultats obtenus ont confirmé que la calcéine diffuse lentement à travers la membrane liposomale sans pour autant déstructurer le liposome
From a molecular point of view, transport of small molecules across lipid bilayers is a fundamental and functional process. The release of efficacious dose of bioactive-entrapped in liposome depends on different parameters such as liposome permeability, bioactive structural properties and strength of liposome / bioactive interaction. The aim of this study was investigation the possible mechanisms of hydrophilic molecules transfer through liposomal bilayer. Calcein was chosen as model of hydrophilic drugs. In the first step, we optimized liposome formulation by considering its physicochemical properties (size, encapsulation efficiency, fluidity and etc.) by different methods such as DSC, TEM, SAXS, DLS, NMR and Spectroufluremtere. The reported results show that mean size, zeta potential, Tc, entrapment efficiency and fluidity were influenced by liposome lipid composition. Then, we tried to investigate hydrophilic bioactive agents? interaction with liposome by Raman Spectroscopy, Langmuir Balance and Differential Scanning Calorimetry. The obtained results indicated that calcein is being able to interact with the choline polar-head group of the lipids but probability it could intercalate into the acyl chains and disturb the chain order. Finally, the permeability of calcein across some liposome membranes was first evaluated on the basis of the first-order kinetics by spectrofluorometer. Second, the composition/fluidity effect of liposome as well as the incubation temperature/pH effect was investigated. Furthermore, a model simulating the conditions of digestion was developed to estimate the partition coefficient and to determine the mechanism transfer through liposomal bilayer by using AFM and STED methods. The results confirmed that calcein permeates slowly through liposomal membrane by diffusion without liposome disruption