Letteratura scientifica selezionata sul tema "Feuilles (surface)"

<p style="text-align: justify;">L'acide abscissique (ABA) libre synthétisé par les feuilles pendant leur phase de croissance ne s'accumule pas dans ces organes sous forme libre mais sous forme de <em>β</em>-D-glucopyranose (ABA-GE). Les teneurs en ABA libre des feuilles des cépages étudiés sont inversement proportionnelles à leur surface et pourraient jouer un rôle dans le contrôle de leur croissance. Au cours de la véraison, l'ABA libre est exporté massivement vers les baies qui se comportent donc comme un pôle d'attraction très actif vis-à-vis de ce régulateur de croissance. L'accumulation de l'ABA sous ses deux formes se fait toujours dans un ordre bien déterminé: d'abord dans les pépins, puis dans les péricarpes et enfin dans les feuilles pour l'ABA libre et dans l'ordre inverse pour l'ABA-GE. Ce dernier interviendrait pour inactiver l'ABA libre, assurant ainsi un rôle régulateur. L'accumulation précoce de l'ABA libre dans les feuilles à la suite de différents traitements (suppression des grappes notamment) confirme que l'ABA des baies à la véraison provient des feuilles. Mais les expériences d'isolement de grappes, en présence ou en l'absence des feuilles opposées, montrent que dans ces conditions au moins les baies chlorophylliennes doivent aussi être capables de synthétiser de l'ABA.</p>

Les flux de matière organique particulaire allochtone et autochtone ont été suivis dans la Lône des Pêcheurs. Leur estimation quantitative et qualitative rend compte de l'impact de l'écotone rives sur le fonctionnement du système aquatique. Dans ce bras mort, les apports allochtones semblent plus importants que dans d'autres systèmes, comme les ruisseaux forestiers mentionnés par la littérature. Pour l'estimation des flux de matière organique particulaire nous avons utilisé, comme moyen d'échantillonnage, des bacs de plastique rectangulaires déposés sur le fond; en plus nous avons procédé à des prélèvements par benne. Le plus grand apport de feuilles terrestres a lieu en novembre, le plus grand apport de bois et autres débris en avril et dans les mois qui suivent, probablement par suite des crues. Au niveau de la lône, on note une différence entre les parties amont et aval. A surface égale, les apports grossiers (feuilles mortes et bois) sont plus abondants en amont, les éléments en voie de désintégration sont, au contraire, plus nombreux en aval. Cette différence est principalement due à la proportion des rives par rapport à la surface du plan d'eau et probablement aussi à la vitesse de dégradation de ces apports dans les deux stations. Ceci nous amène donc à penser qu'il existerait un gradient décroissant de matière organique grossière de l'amont de la lône vers l'aval. La biocénose aquatique est alimentée d'abord par les macrophytes immergés à décomposition rapide (été, automne), puis par les feuilles terrestres et les macrophytes émergés (hiver, printemps). L'analyse de la structure des invertébrés aquatiques montre la relation entre ces apports, particutièrement les feuilles mortes, et la biomasse des dilacérateurs et des collecteurs.

Des études en serre ont été réalisées pour évaluer l'effet du Phaeosphaeria nodorum sur le rendement du blé de printemps (Triticum aestivum, cv. Laval 19). Les plants de blé étaient inoculés aux stades gonflement épiaison, pleine floraison et grain laiteux. L'essai a été réalisé au cours de l'hiver 1993 et répété au cours de l'hiver 1994. L'inoculation du champignon pathogène P. nodorum entraîne généralement une augmentation significative de la surface foliaire infectée et une réduction du rendement comparativement aux témoins non inoculés. La surface foliaire infectée mesurée uniquement sur la feuille étendard est similaire à celle mesurée sur la plante entière. Le stade phénologique a un effet significatif sur toutes les variables observées: surface foliaire infectée, poids des tiges et des feuilles, poids des épis, poids des grains, poids des biomasses végétative et totale et indice de récolte. L'inoculation du pathogène au stade grain laiteux, le plus tardif de l'étude, semble avoir provoqué moins d'effets négatifs sur le rendement du blé comparativement aux trois autres stades étudiés. Selon les résultats de cette étude et les observations réalisées au Québec au cours des 15 dernières années, il est peu probable que les taches foliaires causées par le P. nodorum provoquent des baisses appréciables de rendement du blé de printemps au Québec.

Cette étude se propose d’évaluer les réponses biochimiques des arbrisseaux de Parkia gigantocarpa devant l’engorgement d’eau. L’engorgement est appliqué en inondant les arbrisseaux dans des pots de 14 kg jusqu’à approximativement 5 cm au-dessus de la surface du sol. Le plan expérimental a été façonné aléatoirement et comprenait deux types d’application de l’eau (contrôle et engorgement) sur cinq périodes d’évaluation (après 0, 4, 8, 12 et 16 jours d’engorgement), avec cinq réplications par traitement. Amidon, saccharose, hydrates de carbone solubles totaux et protéines solubles totales ont été mesurés. Les arbrisseaux soumis à engorgement ont montré des réductions significatives des concentrations d’amidon (62,50 %) et de protéines solubles totales (40,98 %), en particulier dans les feuilles. L’engorgement a réduit la concentration de saccharose dans les feuilles (44,38 %), tandis que cette concentration a augmenté dans les racines (76,78 %). La concentration d’hydrates de carbone solubles a augmenté de 106,9 % dans les racines des plantes exposées à l’engorgement. Cette étude a démontré la sensibilité des arbrisseaux de Parkia gigantocarpa à l’engorgement.

Les effets d’une pollution atmosphérique par des composés fluorés ont été étudiés sur des cultivars d’une vigne locale, Vitis vinifera L. ‘Asli’, cultivée aux environs d'une usine de production d'engrais phosphatés. L’étude a pour objectif de déterminer les mécanismes permettant à ces vignes autochtones de survivre dans la zone polluée. Elle a consisté à suivre le comportement de ces cultivars dans deux parcelles : l’une soumise aux fumées d’une usine polluante et l’autre au loin de toute pollution. Les paramètres mesurés sont la conductance stomatique, la teneur des feuilles en F– et en Ca2+ et l’activité photosynthétique des zones foliaires saines. Nos résultats suggèrent que la survie de la vigne est liée à une compartimentation du fluor dans les bordures et les extrémités des feuilles, avec une tendance de la plante à contourner les nouveaux tissus nécrosés par un liseré de transition conduisant au développement d’auréoles concentriques de zones nécrosées donnant au limbe un aspect de mosaïque. Ce dernier peut donner des informations intéressantes sur la qualité de l’air et l’état des plantes. Ce comportement est concomitant à une aptitude des zones foliaires saines à conserver la capacité photosynthétique de la plante, tant que les nécroses ne dépassent pas 10 % à 20 % de la surface foliaire. Outre le piégeage du fluor dans des régions foliaires particulières, la fermeture temporaire des stomates semble également contribuer à la restriction de l’accumulation de ce polluant. Par ailleurs, le parallélisme entre l’accumulation du fluor et celle du calcium suggère que ce cation est impliqué dans le piégeage et la détoxication du fluor en le séquestrant sous forme de CaF2. Enfin, nos résultats ne plaident pas en faveur d’une remobilisation foliaire du fluor qui demeure séquestré dans les feuilles les plus âgées. D’ailleurs, la contamination des baies semble se faire directement par les fumées de l'usine, et non par apports endogènes.

The enumeration of peltate glands on Mentha ×piperata leaves was carried out with respect to the date of leaf initiation and the state of its development. For this purpose, observations were made using scanning electron microscopy associated with a mathematical method based on a precise description of gland dispersal on the leaf blade surface. The number of glands can thus be estimated by using only a few photographs of the foliar region located at 2/5 of the leaf length, measuring from the base. The analyses demonstrate a consistency in the number of peltate glands for a given foliar verticil, when the leaf height is equal to or greater than 10 mm. Furthermore, these analyses indicate that the number of peltate glands vary as a function of the level of the foliar verticil. This number increases progressively in verticils 1 to 10, stabilizes, and then decreases in the last verticils produced. This reduction may originate in the meristematic activity that is gradually oriented towards efflorescence. Key words: Mentha, glandular trichomes, enumeration, spatial distribution, leaves, scanning electron microscopy. [Journal translation]

Introduction : Cet article, présenté en trois parties, synthétise des notions déjà publiées par l’auteur. Partie 1. Nouvelle approche diagnostique de la denture. L’origine et l’apparition des trois types de tissus - ectoderme, mésoderme (ectomésenchyme) et nerfs périphériques - sont décrites sur des orthopantomogrammes à des fins diagnostiques. Ces mêmes types tissulaires sont notables sur la surface de la racine (feuillet péri-radiculaire). Partie 2. Facteurs provoquant la résorption radiculaire. La résorption peut être expliquée par la composition du feuillet péri-radiculaire. Des variations (congénitales ou acquises) dans chacune des trois couches tissulaires peuvent provoquer une inflammation conduisant à une résorption. Les forces orthodontiques occasionnant une résorption peuvent s’appliquer sur des feuillets péri-radiculaires normaux, mais aussi sur des feuillets présentant des variations congénitales qui sont importantes à diagnostiquer. Partie 3. Comment prévenir la résorption radiculaire – Recommandations cliniques. Des maladies générales et des morphologies dentaires particulières sont des signes prédisposant à la résorption radiculaire (ectoderme et mésoderme), de même que des attaques virales générales ou locales (neurectoderme). Des dentures non traitées orthodontiquement peuvent être atteintes de résorption. Matériel et méthode : L’auteur s’appuie sur une revue de la littérature pour présenter une nouvelle approche diagnostique fondée sur des notions histologiques et embryologiques. Résultats : Cette revue révèle différentes étiologies et différentes localisations impliquées dans les résorptions radiculaires. Les patients présentant des variations au niveau du feuillet péri-radiculaire sont les plus exposés aux résorptions radiculaires. Discussion : À ce stade, il est difficile de diagnostiquer ces variations; l’auteur propose des recommandations diagnostiques à suivre avant le traitement orthodontique. Même sans traitement d’orthodontie, des résorptions radiculaires peuvent se développer de manière inattendue. La prévention des résorptions dans de tels cas n’est pas possible actuellement.

La répartition spatiale des individus vivants et morts des populations de mélèzes (Larix laricina (DuRoi) K. Koch) et d’épinettes noires (Picea mariana (Mill.) BSP.) d’une bande forestière a permis de préciser leur comportement depuis 1550 ans BP. L’influence des conditions climatiques et des feux sur ces populations forestières a pu être déterminée. La fluctuation du succès de régénération et celle de la répartition spatiale des individus des cinq dernières décennies sont attribuables aux conditions climatiques. Deux feux récents, il y a 100 ans et 160 ans, ont influencé en partie le patron de répartition ainsi que le succès de colonisation des individus plus âgés. Ces feux ont restreint les populations arborescentes à une dépression topographique humide en plus d’affecter la structure des populations. Les différents horizons de charbons de bois détectés sur le site (1550 ± 130 ans BP, 1170 ± 100 ans BP, 640 ± 80 ans BP) ainsi que leur répartition indiquent que les feux ont exercé une influence sur l’importance du couvert forestier. Avant 1550 ans BP, la bande forestière occupait une surface plus grande qu’actuellement. Après le feu de 1170 ans BP, un changement dans la fréquence et le comportement des feux associé aux manifestations du pergélisol pendant cette période suggèrent un refroidissement climatique Finalement, les fluctuations spatiales des populations sont reliées aux changements du climat depuis 1550 ans BP, mis en évidence par l’absence ou le succès de la régénération après feu du mélèze et de l’épinette noire.

La section polium du genre Teucrium (Lamiaceae) est constituée de groupes de taxons qui posent des problemes au niveau &termination. Cette difficulté est la consequence directe, pour un grand nombre de taxons, d'un manque de caracteres stables á l' échelle de l'espéce. Cet article présente quelques marqueurs morphologiques, á différents niveaux d' integration, dont la valeur taxinomique a été testée dans une etude biosystématique faite par nous et basée sur des criteres multiples. Parmi ces caracteres diagnostiques nous citons le lobe latéro-postérieur et les poils tecteurs de la gorge de la corolle au niveau sous-section ; les feuilles crénelées des la base, les dents du calice mucronées au niveau groupe d'especes ; la pilosité á la fois simple et bifide, la presence de racines adventives au niveau espece polytypique ; et bien d' autres caracteres au niveau espece non dimensionnelle (ou espece tres localisée) telles que la plagiotropie des axes secondaires et tertiaires de l' inflorescence, le squelette et l' architecture florale, la presence plus ou moms marquee des lobes latéro-postérieurs et la surface des akenes.

Nos études sur les températures souterraines au lac Jourdan, près de la côte du sud-ouest de la baie d’Ungava, révèlent l’existence d’un pergélisol continu dans cette zone de toundra forestière située entre 85 et 300 m d’altitude. Il atteint une profondeur maximale d’environ 200 m sur le plateau, à la limite septentrionale de la forêt. Le pergélisol n’est pas relique, mais en équilibre avec le climat actuel. Les fluctuations observées dans les profils thermiques peuvent être dues aux changements séculaires du climat ou aux flux de chaleur latéraux provoqués par les différences d’épaisseur du couvert nival de cette région très accidentée. Les profils thermiques détaillés des couches de sédiments meubles et de la roche en place, proche de la surface, ont permis de suivre l’évolution du dégel dans un bon nombre de sites représentatifs des divers terrains de la région. En 1978, cette évolution est relativement linéaire entre la mi-juin et la mi-août. Une corrélation entre les mesures de la profondeur du dégel transformées logarithmiquement et les degrés-jour au-dessus de 0°C, accumulés pour les dates correspondantes, nous a permis d’évaluer les positions du front du dégel, ainsi que l’épaisseur de la couche active à la toute fin de la saison estivale. Ces mesures se situent entre un minimum de 0,5 m pour les tourbières et un maximum de 6 m pour la roche en place et les champs de blocs, avec plusieurs seuils intermédiaires, selon la nature du terrain.

Afin de mieux comprendre les phénomènes physico-chimiques, électrochimiques en surface de l'anode d'un condensateur lors d'une étape clé du procédé de fabrication des condensateurs électrochimiques haute tension en aluminium, la gravure électrochimique, différentes feuilles d'aluminium dont nous connaissons l'historique ont été étudiés par caractérisation physico-chimique et tests électrochimiques. Cette étude permet de mieux cerner par quels mécanismes les propriétés des couches superficielles du métal et celles de son ftlm passif, propriétés elles-mêmes très sensibles à des facteurs tels que les impuretés résiduelles du métal et les traitements de surface subis par ce dernier contrôlent la réactivité électrochimique dans ces conditions particulières
Ln order to better understand the physico-chemical and electrochemical phenomena on the surface of a capacitor anode during a key step of the production process of high tension electrochemical capacitor in aluminium, the electrochemical etching, different aluminium foils, of which the past is known, were studied by physico-chemical characterization and electrochemistry. This study allow a better knowledge of how the metal upper layer and his passive film properties, properties sensible to sorne factors such as residual impurities and surface treatment , control the electrochemical reactivity in this specific conditions

La composition du régime alimentaire de l'escargot petit-gris Helix aspersa en milieu naturel a été déterminée pour deux populations grâce à la reconnaissance des épidermes et des phytolithes végétaux dans les fèces. Les résultats de cette étude associés à celle des préférences alimentaires d'Helix aspersa au laboratoire et à l'analyse biochimique (RMN, CG-MS, ICP-MS) de certaines espèces végétales appétentes (Urtica dioica, Carduus tenuifloris, Picris echioides) ou inappétentes (Beta maritima, Elytrigia repens, Brachythecium rutabulum) ont permis de mettre en évidence l'influence des métabolites primaires et secondaires et des composants inorganiques des végétaux sur les choix alimentaires de cette espèce. Les informations chimiques fournies aux escargots par les plantes et leur surface foliaire associées à l'histoire alimentaire des animaux leur permettent d'effectuer une sélection optimale des éléments composant leur alimentation.

Les pesticides appliqués par pulvérisation dans les cultures sont dispersés à la surface des plantes où ils peuvent être transformés sous l'effet de la lumière solaire. Nous avons montré dans ce travail que les herbicides mésotrione et sulcotrione, et les insecticides cypermétrine et deltaméthrine sorbés à la surface des cires cuticulaires, sont photosensibles. Cette propriété est modifiée par l'ajout d'additifs présent dans les formulation commerciales ? Ces derniers peuvent accélèrer ou ralentir la photolyse des principes actifs. Cependant, il ne semble pas y avoir de règle générale permettant de prévoir l'importance de la phototransformation pour chaque matière active. D'autre part, alors qu'en laboratoire la dissipation des pesticides étudiés est uniquement due à la phototranformation ; sur les plantes entières, d'autres phénomènes interviennent. La diffusion dans la cuticule et les pertes dues au lessivage par la pluie ou la rosée peuvent devenir prépondérantes devant la phototransformation.

Pour mieux determiner la part de chacun des deux partenaires dans l'efficience de la symbiose il est essentiel de reconnaitre les individus d'alnus glutinosa et les souches de frankia. Une methode analytique simple et rapide de differenciation des invidus d'aulne basee sur l'etablissement de profils flavoniques, en ccm, a partir des aglycones flavoniques exsudes a la surface de leurs feuilles, a ete developpee, 23 aglycones flavoniques (des flavones, flavonols et methyl-3-flavonols) ont ete detectes parmi les plants etudies (environ 1500). Les facteurs environnementaux ou biologiques n'affectent en rien la composition des profils flavoniques individuels. Le profil flavonique des specimens issus de multiplication vegetative (boutures, greffes, culture in vitro) est identique a celui de leur pied-mere. Les individus sauvages presentent, eux, des empreintes flavoniques d'une grande diversite, sans aucune relation avec un parametre accessible. Les plants issus de graines recoltees sur des arbres differents, un meme arbre ou un meme strobile, cultives en conditions controlees, presentent aussi une importante diversite dans la composition de leur profil liee a leur mode reproductif allogame strict. La composition du melange flavonique parait etre une caracteristique propre de l'individu, donc sous controle genetique. Ainsi l'etablissement des profils flavoniques peut etre considere comme un moyen de differenciation sur. La comparaison des souches de frankia isolees du systeme racinaire de genotypes d'alnus glutinosa (profil flavonique different) cultives simultanement sur le meme sol montre que: un meme genotype possede des actinorhizes formees par diverses souches de frankia; plusieurs genotypes peuvent avoir en commun les memes types de souches et presenter cependant une productivite differente; la plante-hote ne semble pas effectuer de choix parmi la population tellurique de frankia. Les diffe

Dans le cadre de la pulvérisation agricole, la diminution de la quantité des intrants est devenue une étape cruciale, et ce notamment en viticulture. La pulvérisation de précision en viticulture implique cependant une maitrise conjointe du matériel utilisé, des produits et de la répartition de ces produits sur le feuillage. Dans ce contexte, nombreuses sont les recherches menées sur l’optimisation d’utilisation des produits phytosanitaires, leur objectif final étant de réduire de manière significative la quantité d’intrants dans la culture. Cependant, peu de travaux ont été effectués sur l’étude du comportement des produits directement sur le feuillage, ce qui constitue donc l’objectif de cette thèse. La première partie de ce travail est consacrée particulièrement à l’analyse de l’état de la surface foliaire, en se focalisant spécifiquement sur l’étude de la rugosité de surface de la feuille qui constitue un paramètre essentiel dans le processus d’adhésion du produit pulvérisé sur la feuille. L’analyse de la surface de la feuille est réalisée en déterminant les caractéristiques texturales extraites d’images microscopiques. Un nouvel indicateur de rugosité est proposé ainsi que, des paramètres spatiaux et fréquentiels sont utilisés pour estimer et la rugosité de la feuille. Ces paramètres permettent ensuite la caractérisation de l’homogénéité de la surface et la détection des nervures/poils au niveau de la surface de la feuille. Cette partie représente une base fondamentale pour mieux comprendre le comportement des gouttelettes pulvérisées sur la feuille de vigne. La deuxième partie de ce travail de thèse est consacrée à des études expérimentales, qui ont pour but de définir et construire des modèles statistiques permettant d’estimer la quantité de produit restant sur la feuille ou la surface occupée par les gouttes. Ces modèles prennent en considération différents paramètres de pulvérisation, tels que la taille de la goutte et sa vitesse, la tension superficielle du produit, l’angle d’inclinaison et la rugosité de la surface de la feuille. Ces modèlespourraient être vus comme des outils de décision communs pour optimiser la quantité du produit pulvérisé et l’estimation du produit restant sur la feuille, et comme un outil d’aide pour optimiser les bancs d’essais et de tests de la qualité de la pulvérisation
In the context of agricultural spraying, reducing the amount of input became a crucial step particularly in viticulture. The development of spraying precision in this domain needs the mastery of the use of spray equipment, product and distribution of these products on the foliage. In this area, many research have been done, their main goal being to optimize the use of plant product protection and to reduce significantly the input quantity inside the culture. However, few research has been done on the behavior of the product directly on the foliage which constitutes finally the main goal of this thesis. The first part of this report deals particularly with the analysis of leaf surface state by focusing precisely on the leaf surface roughness, one of the main parameters in product adhesion process. A leaf surface analysis is performed by determining the textural features extracted from microscopic images. A new roughness indicator is proposed and, spatial and frequency parameters were used to estimate and characterize the leaf roughness. These parameters allow both the characterization of surface homogeneity and the detection of the presence of rib/hair on the leaf surface. Indeed, this part represents a fundamental basis for understanding the spray droplet behavior on the vine leaf. The second part of this thesis deals with experimental studies which aim to define and to create statistical models to estimate the amount of product remaining on the leaf surface or the surface occupied by droplets. These models consider different spray parameters, such as droplet size and velocity, surface tension of the product, slope angle and roughness of the leaf. These models could be seen as aid-decision tools to optimize the amount of spray and the estimated product remaining on the leaf

L’adhérence et le frottement existent dans de nombreux systèmes techniques ainsi que dans les systèmes naturels. Ces deux phénomènes ont une influence importante sur la durabilité et l’efficacité des dispositifs techniques. Une approche reconnue pour ajuster précisément ces caractéristiques - outre le fait de modifier les propriétés physico-chimiques - est la texturation des surfaces en contact. Les surfaces de feuilles de plantes sont souvent décorées avec des morphologies de surface diverses, et présentent ainsi des fonctionnalités de surface remarquables. Cette thèse visait à réaliser une étude systématique de la mécanique de l’adhérence et du frottement sur des surfaces micro-structurées, répliquées à partir de surfaces de feuilles végétales, en contact avec une sonde qui s’inspire de l’organe adhérent d’un insecte. Les morphologies de surface de trois feuilles végétales différentes ont été directement transférées sur un polymère viscoélastique. Pour ce faire, trois approches différentes de reproduction ont fait l’objet d’une étude approfondie. La microscopie électronique à balayage et la microscopie confocale à balayage laser ont été utilisées pour l'évaluation qualitative et quantitative de la qualité de reproduction. Concernant l’étude de la mécanique du contact, un nano-indenteur a été modifié, permettant d’enregistrer les images in situ des contacts réels. Des tests de pull-off ont été menés afin d’évaluer quantitativement l’effet de la pré-charge sur la force d’adhésion et pour comprendre les modes distincts de collage/décollement. Des essais de frottement ont été effectués afin d’examiner l’effet de la charge normale et de la vitesse de glissement sur la force de frottement. Les résultats ont été discutés en fonction de la topographie de chaque surface
Adhesion and friction exist in many technical systems as well as in natural ones. Both phenomena have a profound influence on the durability and efficiency of technical systems. A well-recognised way to tune these characteristics - besides altering the physicochemical properties - is the texturing of the interacting surfaces. Inspiringly, plant leaf surfaces are often decorated with diverse surface morphologies, and so show remarkable functionalities. This thesis aimed to perform a systematic investigation of adhesion and friction mechanics on micro-structured surfaces replicated from plant leaves, in contact with a probe, which was inspired from an insect’s adhesive pad. Surface morphologies of three different plant leaves were directly transferred onto a viscoelastic polymer. For this, three different replication approaches were comprehensively explored. Scanning electron microscopy and confocal laser scanning microscopy were used for the qualitative and quantitative evaluation of replication ability. For the contact mechanics investigation, a high-resolution nanoindenter was modified, with incorporating a unique feature to record the in-situ real-contact images. Pull-off tests were carried out to quantitatively evaluate the effect of pre-load on adhesion force characteristics and to understand distinct attachment-detachment modes. Friction investigations were performed to examine the effect of normal load and sliding speed on the friction force. Results were discussed with regard to each surface’s topography

Un immense intérêt est porté sur les nanostructures métalliques anisotropes d’or (AuNFs) qui s’explique par les propriétés uniques qu’elles procurent et qui peuvent servir dans divers domaines, notamment dans le biomédicale. On cherche à maitriser leurs propriétés optiques liées aux oscillations collectives d’électrons de surface appelées plasmons. Elles possèdent une bande de résonance plasmonique localisée de surface (LSPR, comme localized surface plasmon resonance) située dans le rouge - proche infrarouge (> 600 nm). Leur capacité d’interagir avec la lumière rouge - proche IR (fenêtre optique biologique) les rend intéressantes en tant qu’agent d’imagerie optique et opto-acoustique. Dans le cas particulier de la diffusion Raman exaltée de surface (SERS, comme surface-enhanced Raman scattering), les AuNFs sont capables de procurer les zones d’exaltation appelées « hot spots » dans les jonctions entre leurs pétales. Ainsi, on peut les utiliser comme substrat SERS sans avoir besoin de les agréger, à la différence des nanosphères d’or. Le protocole de synthèse des AuNFs que nous avons développé est rapide, en une seule étape et n’utilise qu’un nombre réduit de réactifs connus qui sont peu ou pas toxiques. De plus, notre protocole permet de contrôler les caractéristiques des AuNFs telles que leur taille et la position de leur bande LSPR, entre 600 et 900 nm. Afin de garantir une stabilité colloïdale dans des milieux divers, nous avons enrobé nos AuNFs avec des polymères biocompatibles (alginates, chitosan, Pluronics, PVP et PEG) ou les avons encapsulées dans une matrice de silice. Les substrats colloïdaux à base de ces AuNFs enrobées d’enveloppes biocompatibles ont ainsi montré leur potentiel pour procurer l’effet SERS sans agrégation et permettre l’analyse ultrasensible de petits chromophores (comme le Bleu de Nil). De plus, nos résultats montrent que ces nouveaux substrats sont capables de délivrer une charge de molécules dans des cellules cancéreuses. Ainsi, ils semblent prometteurs en tant qu’agents théranostiques, applicables non seulement en SERS, mais également en imagerie optique ou opto-acoustique et en thérapie
A huge attention is paid on anisotropic gold metal nanostructures (AuNFs) because of the unique properties they can provide in various fields, in particular the biomedical applications. We are trying to control their optical properties related to the collective oscillations of surface electrons called plasmons. They have a localized surface plasmon resonance band (LSPR) located in the red - near infrared (> 600 nm). Their ability to interact with red light - near IR (optical biological window) makes them interesting as optical and optoacoustic imaging agents. In the specific case of the surface-enhanced Raman scattering (SERS), AuNFs are able to provide enhancement zones called "hot spots" in the junctions between their petals. Thus, they can be used as SERS substrates without the need to be aggregated, unlike for gold nanospheres. The protocol to synthesize AuNFs that we developed is fast, in one-step and uses only a small number of known reagents that are low or non-toxic. In addition, our protocol allows us to tune the characteristics of the AuNFs such as their size and the position of their LSPR band, between 600 and 900 nm. In order to guarantee their colloidal stability in various media, we have coated our AuNFs with biocompatible polymers (alginates, chitosan, Pluronics, PVP and PEG) or encapsulated them in a silica matrix. Colloidal substrates based on these AuNFs coated with biocompatible envelopes have thus shown their potential to provide the SERS effect without aggregation and allow the ultra-sensitive analysis of small chromophores (such as Nile Blue). In addition, our results show that these new substrates are able to deliver a cargo of molecules to the cancer cells. Thus, they seem promising as theranostic agents, applicable not only in SERS, but also in optical or optoacoustic imaging and therapy

L'enjeu de ces travaux consiste en la représentation de motifs structuraux réguliers des protéines : les feuillets β. Les représentations classiques de la modélisation moléculaire n'étant pas satisfaisantes, étant donne qu'elles ne représentent pas les feuillets β dans leur ensemble, nous proposons nos modèles représentant ces structures sous forme de surfaces. Nous utilisons le logiciel open source ≪ BALLView ≫ pour créer nos propres modèles de feuillets β. La première approche utilise la description des feuillets β présente dans les fichiers issus de la ≪ Protein Data Bank ≫, la banque de données mondiale de structures protéiques, pour calculer une interpolation bidimensionnelle basée sur les splines de Catmull-Rom. La seconde approche utilise des carreaux de Bézier, construits a partir des résultats issus d'un algorithme d'attribution des structures secondaires des protéines, dont les feuillets β font partie. Ces approches sont les premières à représenter les feuillets β dans leur ensemble. Les modèles classiques ne représentent que les brins β. Pour visualiser leur orientation nous plaquons cette information par le biais de textures. Cela nous amène à considérer nos surfaces comme de nouveaux medias sur lesquels nous pouvons dépeindre des données supplémentaires par l'intermédiaire de méthodes de coloration (≪ Hydrophobic Cluster Analysis ≫, ≪ Molecular Hydrophobicity Potential ≫…). Nos modèles sont utilisables sur l'ensemble des fichiers au format PDB, en statique, mais également sur des fichiers de simulation de dynamique moléculaire. Nous pouvons alors constater l'évolution des feuillets β, leurs déformations, l'apparition de trous, d'invaginations ou de déchirures. Ces constatations nous amènent à baptiser nos modèles SheHeRASADe pour ≪ Sheets Helper for RepresentAtion of SurfAce Descriptors ≫. Nous nous intéressons, entre autres, à l'application de ces modèles sur les divers repliements protéiques des feuillets β repertoriés dans la classification CATH, ainsi qu'aux fibres amyloides, impliquées dans de nombreuses pathologies
The aim of this work consists in the representation of common structural motifs of proteins: the β sheets. The classical visualization modes are not satisfying, considering that they don't represent the whole β sheets. We propose innovative models materializing those structures using surfaces. We use the open source software "BALLView" to create our own β sheet models. The first one uses the β sheets description stored in files from the Protein Data Bank, the worldwide data bank of proteic structures, to compute a bidimensionnal interpolated surface based on Catmull-Rom splines. The second one uses Bezier patches defined from β sheets produced by a secondary structure prediction algorithm. Those models are the first ones to fully represent β sheets. Previous methods only represent β strands. In order to visualize their orientation, we map these important data to our surfaces by using textures. It leads us to consider our surfaces as a new medium on which we can depict additional information using coloring methods (Hydrophobic Cluster Analysis, Molecular Hydrophobicity Potential. . . ). Our models are available for any PDB formatted file, in both static and dynamic ways, using molecular dynamics simulations. We can observe the evolution of β sheets, deformations, holes appearances, invaginations or splits. Those observations lead us to call our models SheHeRASADe for "Sheets Helper for RepresentAtion of SurfAce Descriptors". We apply those models to the different proteic folds of β sheets listed in the CATH classification, and on amyloid fibrils involved in many diseases

La mesure des caractéristiques des feuilles et du couvert végétal par télédétection est un moyen efficace et non destructif d’effectuer un suivi des cultures, que ce soit pour la prise de décision dans la gestion d’itinéraires techniques an agriculture de précision ou pour le phénotypage au champ pour améliorer l'efficacité de la sélection variétale. Grâce à l’augmentation de la puissance de calcul des machines et à la disponibilité croissante d'images à haute résolution spatiale, les méthodes d’estimation peuvent maintenant bénéficier de simulations plus précises des modèles de transfert radiatif (RT) dans la végétation. L'objectif de ce travail est de proposer et d'évaluer des moyens efficaces pour estimer les caractéristiques des feuilles et du couvert végétal à partir d'observations rapprochées ou de télédétection en utilisant des modèles RT basés sur une description réaliste de la structure des feuilles et du couvert. Au niveau des feuilles, nous avons d'abord évalué la capacité des différentes versions du modèle PROSPECT à estimer des variables biochimiques comme la chlorophylle (Cab), la teneur en eau et en matière sèche. Nous avons ensuite proposé le modèle FASPECT pour décrire les différences de propriétés optiques entre les faces supérieure et inférieure des feuilles en considérant un système à quatre couches. Après avoir étalonné les coefficients d'absorption spécifiques des principaux constituants de la feuille, nous avons validé FASPECT sur 8 jeux de données. Nous avons montré que les spectres de réflectance et de transmittance des deux faces sont simulés avec une très bonne précision, et même meilleure que PROSPECT pour la face supérieure. De même, en mode inverse, les performances d'estimation de la teneur en matière sèche sont considérablement améliorées avec FASPECT par rapport à PROSPECT, et restent du même ordre de grandeur pour la chlorophylle et l’eau. Au niveau du couvert végétal, nous avons utilisé le simulateur de rendu physique réaliste LuxCoreRender pour calculer le transfert radiatif à partir d'une description 3D de l’architecture de la culture. Nous avons d’abord vérifié ses bonnes performances par comparaison aux modèles 3D les plus récents en utilisant ROMC (RAMI On Line Model Checker). Afin d’accélérer les simulations, nous avons développé une méthode qui repose sur l’utilisation d’un nombre limité de propriétés optiques du sol et des feuilles. Pour estimer les variables d'état du couvert végétal (indice de surface verte, GAI, contenu en chlorophylle du couvert (CCC) ou des feuilles (Cab), nous avons ensuite entrainé des algorithmes d’apprentissage automatique à partir de bases de données « culture spécifique » simulées avec LuxCoreRender pour le blé et le maïs et d’une base de données générique simulée avec le modèle 1D PROSAIL de transfert radiatif. Les résultats sur des simulations et sur des données in situ combinés aux images SENTINEL2 ont montré que les algorithmes spécifiques aux cultures surpassent les algorithmes génériques pour les trois variables, en particulier lorsque la structure du couvert s’éloigne de l'hypothèse 1D du milieu turbide, comme dans le cas du maïs où la structure en rang domine pendant toute une partie de la saison de croissance
Measuring leaf and canopy characteristics from remote sensing acquisitions is an effective and non destructive way to monitor crops both for decision making within the smart agriculture practices or for phenotyping under field conditions to improve the selection efficiency. With the advancement of computer computing power and the increasing availability of high spatial resolution images, retrieval methods can now benefit from more accurate simulations of the Radiative Transfer (RT) models within the vegetation. The objective of this work is to propose and evaluate efficient ways to retrieve leaf and canopy characteristics from close and remote sensing observations by using RT models based on a realistic description of the leaf and canopy structures. At the leaf level, we first evaluated the ability of the different versions of the PROSPECT model to estimate biochemical variables like chlorophyll (Cab), water and dry matter content. We then proposed the FASPECT model to describe the optical properties differences between the upper and lower leaf faces by considering a four-layer system. After calibrating the specific absorption coefficients of the main absorbing material, we validated FASPECT against eight measured ground datasets. We showed that FASPECT simulates accurately the reflectance and transmittance spectra of the two faces and overperforms PROSPECT for the upper face measurements. Moreover, in the inverse mode, the dry matter content estimation is significantly improved with FASPECT as compared to PROSPECT. At the canopy level, we used the physically based and unbiased rendering engine, LuxCoreRender to compute the radiative transfer from a realistic 3D description of the crop structure. We checked its good performances by comparison with the state of the art 3D RT models using the RAMI online model checker. Then, we designed a speed-up method to simulate canopy reflectance from a limited number of soil and leaf optical properties. Based on crop specific databases simulated from LuxCoreRender for wheat and maize and crop generic databases simulated from a 1D RT model, we trained some machine learning inversion algorithms to retrieve canopy state variables like Green Area Index GAI, Cab and Canopy Chlorophyll Content (CCC). Results on both simulations and in situ data combined with SENTINEL2 images showed that crop specific algorithms outperform the generic one for the three variables, especially when the canopy structure breaks the 1D turbid medium assumption such as in maize where rows are dominant during a significant part of the growing season

Les effets de chimie de surface, de désordre et d'empilement jouent des rôles majeurs sur les propriétés des MXènes. L'étude de ces effets sur la structure électronique représente donc un enjeu fondamental pour ces matériaux. La microscopie électronique en transmission permet de sonder celle-ci à des échelles allant du micromètre au nanomètre, notamment grâce à la spectroscopie de perte d'énergie des électrons (EELS). Cette étude se focalise majoritairement sur le MXène Ti₃C₂Tₓ avec T les groupements fonctionnels.Un premier objectif fut l'étude des informations accessibles sur la chimie de surface par spectroscopie EELS. En couplant cette méthode expérimentale à des simulations par théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT), il est montré que dans les pertes de cœur, le seuil K du carbone est un marqueur permettant de découpler les modifications en surfaces des feuillets et les perturbations dans le volume.La caractérisation d'empilements de feuillets fut alors abordée, avec l'idée d'apporter, notamment lorsqu'elles sont faibles, une mesure quantitative de leurs épaisseurs, i.e. du nombre de feuillets. Ce second objectif a nécessité l'utilisation combinée des techniques expérimentales de diffraction d'électrons en faisceau convergent, d'imagerie STEM-HAADF et de spectroscopie EELS dans le domaine des pertes faibles, ainsi que de méthodes de simulation de structure électronique par DFT, et de clichés de diffraction par la théorie de Bethe des ondes de Bloch. En outre, la sensibilité du plasmon de volume à l'espacement moyen entre feuillets a été mise en évidence.Ces résultats ont été utilisés pour établir le rôle d'une impureté sur la structure électronique des feuillets et caractériser le MXène lorsqu'utilisé comme support de phase active pour la catalyse de la réaction d'évolution de l’oxygène
Surface chemistry, disorder and stacking effects play majors roles in the MXenes properties. Hence, characterizing those effects on the MXene electronic structure represents a fundamental concern for the study of these materials. Transmission electron microscopy allows to probe this electronic structure, from the micrometre to the nanometre scale, especially thanks to electron energy loss spectroscopy (EELS). The study focuses on the Ti₃C₂Tₓ MXene, T being surface groups.The first aim of the project was the study of the information that EELS may provide on the surface chemistry. By coupling this experimental spectroscopy technique with electronic structure simulations, it is shown that in the core losses, the carbon K edge provides the best marker, separating surface chemical modifications and volume disorder in the MXene sheets.Then the characterization of stacking sheets was approached, with the idea to provide, for the thinner samples, a quantitative thickness measurement, i.e. of the number of sheets. This second goal required the combination of the convergent beam electron diffraction, STEM-HAADF imaging and low-losses EELS spectroscopy experimental techniques, as well as density functional theory electronic structure simulations and diffraction pattern simulations using the Bethe theory of electron diffraction. In addition, the sensitivity of the volume plasmon to the average spacing between sheets was highlighted.These results were used to establish the role of an impurity on the electronic structure of the sheets and to characterize the MXene when used as an active phase support for the catalysis of the oxygen evolution reaction