Etude des mécanismes moléculaires impliqués dans le dialogue entre les cellules B tumorales de Leucémie Lymphoïde Chronique et leur microenvironnement
Soutenue par Imane MIHOUB
le 5 janvier 2023
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : SIHMEL
Directeur de thèse : Dominique Ledoux
Coencadrante : Laura Gardano
Le microenvironnement tumoral joue un rôle majeur dans la physiopathologie de la leucémie lymphoïde chronique (LLC) car il contribue à la survie et la prolifération des cellules B malignes par l’intermédiaire d’interactions directes intercellulaires ou indirectes via des facteurs solubles. Dans le cadre de l’étude du dialogue entre les cellules LLC et leur microenvironnement, nous avons porté notre attention sur la ß-caténine pour sa capacité à réguler l’adhérence cellulaire mais également à induire une réponse transcriptionnelle de gènes pro-survie. La co-culture de cellules LLC (primaires ou lignées) avec des cellules stromales (la lignée HS-5) constitue un modèle de choix pour mimer les échanges avec le microenvironnement. Lors de leur co-culture, les cellules LLC se répartissent en deux fractions : une fraction adhérente et une fraction non adhérente aux cellules stromales. Dans les cellules LLC non- adhérentes, la ß-caténine est fortement stabilisée, interagit avec la kinase BTK et régule la transcription du gène Cyclin D1. En revanche, cette stabilisation n’est pas observée dans les cellules adhérentes et la ß-caténine est localisée à la membrane cellulaire. La surexpression dans les cellules LLC de la ß-caténine augmente leur adhérence aux cellules stromales. Ces données indiquent que la ß-caténine, en association avec BTK, joue un rôle de régulateur du dialogue entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. Dans une deuxième partie, nous avons analysé l’impact des cellules LLC sur la reprogrammation phénotypique et fonctionnelle des cellules HS- 5.
Nos résultats montrent que les cellules LLC orientent les cellules HS-5 vers un profil de cellules ganglionnaires de type FRC via notamment la sécrétion de cytokines immunomodulatrices (IFNß?, TNFa), favorisant ainsi l’échappement immunitaire de la tumeur. La description à l’échelle moléculaire du dialogue entre la cellule tumorale et son microenvironnement permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la LLC mais également de mettre en évidence des cibles thérapeutiques alternatives aux stratégies actuelles afin de cibler et de bloquer le dialogue délétère que la tumeur établit avec son microenvironnement
Nos résultats montrent que les cellules LLC orientent les cellules HS-5 vers un profil de cellules ganglionnaires de type FRC via notamment la sécrétion de cytokines immunomodulatrices (IFNß?, TNFa), favorisant ainsi l’échappement immunitaire de la tumeur. La description à l’échelle moléculaire du dialogue entre la cellule tumorale et son microenvironnement permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la LLC mais également de mettre en évidence des cibles thérapeutiques alternatives aux stratégies actuelles afin de cibler et de bloquer le dialogue délétère que la tumeur établit avec son microenvironnement
Manipulation des spins nucléaires du strontium 87 dans des gaz de Fermi dégénérés en symétrie SU(N)
Soutenue par Andrea LITVINOV
Le 11 janvier 2023
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directeurs de thèse : Bruno Laburthe-Tolra et Olivier Gorceix
Coencadrant : Martin Robert de Saint Vincent
Cette thèse présente notre implémentation d’un simulateur quantique (SQ) pour le modèle de Fermi-Hubbard avec des atomes de strontium 87. Le 87Sr de grand spin nucléaire I=9/2 bénéficie d’une raie d’intercombinaison étroite de 7.4 kHz jouant un rôle central dans cette thèse. Elle offre un cadre idéal pour manipuler les 10 états de spin nucléaires par couplage spin-orbite (CSO) avec une émission spontanée minimale. D’abord, nous démontrons une méthode pour mesurer des densités locales non résolues par notre système d’imagerie. Nous surpassons les limites dues aux abbérations et variations rapides du profile de densité, par une correction non-linéaire établie à partir de la loi de Beer-Lambert. Nous déduisons des tailles jusqu’à 1/4 pixel. Ensuite, nous préparons des mers de Fermi de 87Sr polarisées à T/TF=0.25 en utilisant une purification de spin par pompage optique. Les populations de spin sont mesurées par des transferts d’impulsion sélectifs en spin grâce au CSO.
Nous démontrons de plus une méthode pour retourner les spins de manière cohérente et sélective. La dégénéréscence de l’état fondamental est levée par un déplacement lumineux quadratique. Par passage Raman adiabatique, les spins sont retournés avec une efficacité de 80% qui sera améliorée à 95%. Conçu comme un réseau optique, cette méthode pemettra l’écriture deterministe d’une texture de spin qui sera l’état initial du SQ. Enfin, nous étudions le chargement d’un gaz de Fermi dans la bande fondamentale d’un réseau 1D de grande période 2μm. Nous montrons l’importance de maintenir un taux de collision suffisant pour suivre le cross-over de géométrie de 3D à 2D, et nous produisons simultanément 4 mers de Fermi 2D.
Nous démontrons de plus une méthode pour retourner les spins de manière cohérente et sélective. La dégénéréscence de l’état fondamental est levée par un déplacement lumineux quadratique. Par passage Raman adiabatique, les spins sont retournés avec une efficacité de 80% qui sera améliorée à 95%. Conçu comme un réseau optique, cette méthode pemettra l’écriture deterministe d’une texture de spin qui sera l’état initial du SQ. Enfin, nous étudions le chargement d’un gaz de Fermi dans la bande fondamentale d’un réseau 1D de grande période 2μm. Nous montrons l’importance de maintenir un taux de collision suffisant pour suivre le cross-over de géométrie de 3D à 2D, et nous produisons simultanément 4 mers de Fermi 2D.
Analyse et accompagnement du déploiement international du système d’information nutritionnelle en face avant des emballages alimentaires Nutri-Score.
Soutenue par Morgane FIALON
Le 20 janvier 2023
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : EREN
Directeurs de thèse : Chantal Julia et Serge Hercberg
Face à l’augmentation croissante des maladies chroniques en Europe ainsi qu’aux changements des habitudes de consommation des populations, la mise en place de logos nutritionnels, tels que le Nutri-Score, est une intervention de santé publique prometteuse pour améliorer l’environnement alimentaire et les comportements individuels en matière de nutrition. Néanmoins, devant le développement croissant de nouveaux logos nutritionnels sur le territoire, la Commission Européenne a exprimé sa volonté d’harmonisation des formats en Union Européenne dans le cadre de la stratégie Farm to Fork publiée en mai 2020. L’objectif de cette thèse était d’apporter de nouvelles données quant à la transférabilité d’une mesure de santé publique telle que le déploiement d’un logo nutritionnel, à des contextes politiques, économiques et culturels variés que représentent les différents pays européens. Pour cela, nous avons focalisé notre étude sur trois pays méditerranéens, à première vue comparables mais ayant adopté des positions distinctes vis-à-vis du format Nutri-Score : favorable au Nutri-Score en Espagne, fermement opposé au Nutri-Score et ayant développé un logo alternatif, le NutrInform Battery, en Italie, et sans positionnement officiel pour le Portugal. Nos études quantitatives, via un questionnaire en ligne comparant les effets des formats Nutri-Score et NutrInform sur les consommateurs des trois pays étudiés, ont confirmé l’efficacité supérieure des logos interprétatifs et coloriels tels que le Nutri-Score sur l’orientation des choix alimentaires des consommateurs vers des aliments plus favorables à la santé par rapport aux formats plus complexes tels que le NutrInform. De plus, le Nutri-Score était préféré par les participants de notre étude par rapport au NutrInform. Ainsi, malgré une demande de la part des consommateurs européens pour des logos nutritionnels simples et coloriels afin d’éclairer leurs choix alimentaires, nous avons constaté la difficulté de mettre en place de telles mesures pour les décideurs publics. Par des méthodes qualitatives, nous avons mis en évidence la diversité des acteurs intervenant dans le déploiement d’un logo nutritionnel ainsi que les différents niveaux d’influence de ces acteurs en Italie et au Portugal. Si les actions de lobbying de la part de l’industrie agroalimentaire sont bien connues dans les domaines de la prévention de la santé liée à l’alimentation, ce projet de recherche a mis en évidence l’influence des parties prenantes du secteur agricole sur la mise en place d’un logo nutritionnel, acteurs peu soupçonnés des consommateurs interrogés lors de ce projet. Bien que plus visible en Italie de par la médiatisation du débat sur le Nutri-Score, l’opposition du secteur agricole et du Ministère de l’Agriculture aux logos nutritionnels interprétatifs et résumés représentait un frein majeur du déploiement d’une telle mesure en Italie mais aussi au Portugal. De plus, cette étude a mis en lumière une plus forte mobilisation de l’expertise scientifique au Portugal, notamment à travers le Ministère de la Santé, reflétant des disparités plus profondes dans la structuration des politiques de santé publique en matière de prévention nutritionnelle entre les pays. En parallèle, à travers l’étude de cas du Portugal nous avons montré que l’implication des associations de consommateurs, des médias et des scientifiques dans le débat, lorsqu’ils ne sont pas sous influence d’acteurs économiques, restait nécessaire afin de porter le problème dans l’espace public et permettre à la population de s’approprier le sujet et ainsi d’exercer une certaine pression sur les décideurs publics. La Commission Européenne, qui a pour mission de mettre en oeuvre dans les prochains mois un logo nutritionnel harmonisé dans tous les pays de l’Union Européenne dans le cadre de la stratégie Farm to Fork, devra composer avec toutes les parties prenantes du débat. A l’issue de cette décision, il sera intéressant d’analyser la stratégie adoptée par la Commission qui devra concilier intérêts pour la santé publique ? dans un contexte où la moitié des citoyens de l’Union Européenne sont en surpoids ? et pression des pays et acteurs économiques opposés aux logos nutritionnels interprétatifs, pourtant plébiscités par une majorité des résultats d’études scientifiques, dont ceux issus de ce projet de thèse, comme étant les plus adaptés pour orienter les choix des consommateurs vers des produits plus favorables à leur santé.
Optimisation de la synthèse de nanotubes de carbone par dépôt chimique en phase vapeur assisté par micro-ondes: expérience et modélisation.
Soutenue par Ahmed ANDALOUCI
Le 24 janvier 2023
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Samir Farhat et Salim Mourad Cherif
Cette thèse est dédiée à une meilleure compréhension de la croissance des nanotubes de carbone par un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma micro-ondes développé au Laboratoire des Sciences des Procédés et des Matériaux (LSPM). D’abord, nous avons étudié le démouillage solide de films minces de cobalt sur une surface de TiSiN utilisée comme barrière de diffusion. Ceci a permis en particulier de corréler la taille D des nanoparticules issues du démouillage à la hauteur initiale de la couche de cobalt h via la relation D~6h en accord avec les résultats de la bibliographie. Ensuite, nous avons conduit des expériences de croissance en variant les paramètres du procédé de croissance et ceux du démouillage. Une combinaison de nos paramètres a permis d’obtenir des forêts de nanotubes denses et parfaitement alignés perpendiculairement au substrat. En particulier, nous avons démontré que l’ajout d’une faible quantité d’oxygène permettait de doubler la vitesse de croissance des nanotubes. Des travaux de modélisation incluant une chimie homogène et hétérogène ont confirmé ces résultats et ont permis d’élucider le rôle de l’oxygène. Des expériences menées à Thales TRT dans le cadre du projet DEFIS nanotubes du Labex Seam ont permis en appliquant un bias négatif de remplir les nanotubes par des nanofiles de cobalt sur des longueurs supérieures au micromètre tout en préservant l’alignement et la verticalité. Enfin, les nanoparticules, nanotubes et les nanofiles synthétisés ont subi des caractérisations physiques, leurs propriétés remarquables ouvrent ainsi la voie à des applications notamment en spintronique et en émission sous champ.
Control and Optimization of a Bose-Einstein Condensation Experiment
Soutenue par David REY
Le 24 janvier 2023
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directrice de thèse : Hélène Perrin
Coencadrant : Laurent Longchambon
Dans cette thèse est présentée l’implémentation d’un système de contrôle d’une expérience d’atomes ultra-froids. Celui-ci permet d’accélérer l’acquisition de données et d’utiliser des algorithmes d’apprentissage automatique pour optimiser le fonctionnement de l’expérience. Les caractéristiques du nouveau système sont présentées ainsi que la suite logicielle permet\-tant le contrôle et l’analyse des données. Les différents algorithmes utilisés sont décrits ainsi que les premiers résultats d’optimisation obtenus. Dans l’expérience, un condensat de Bose-Einstein de gaz d’atomes de rubidium est confiné à la surface d’un ellipsoïde de révolution. Cette géométrie originale de piégeage provient de l’habillage des atomes par un champ radiofréquence dans un piège quadrupolaire magnétique. Dans cette géométrie il est possible de compenser l’effet de la gravité, et je présente les résultats expérimentaux obtenus. Nous observons la formation spontanée d’un anneau condensé proche de l’équateur de la bulle, et nous interprétons ce comportement par un effet de l’énergie de point zéro du confinement transverse. Un modèle plus élaboré nécessitant l’introduction de termes au-delà de l’approximation de l’onde tournante est comparé aux données expérimentales.
Représentations de Phrases Interprétables avec Autoencodeurs Variationnels et Attention
Soutenue par Ghazi FELHI
le 26 janvier 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directrice de thèse : Adeline Nazarenko
Coencadrant : Joseph Le Roux
Dans cette thèse, nous développons des méthodes pour améliorer l’interprétabilité de techniques récentes d’apprentissage de représentation en traitement automatique de langues (TAL) en prenant en compte la difficulté d’obtention de données annotées. Nous utilisons des Auto-Encodeurs Variationnels (VAE) afin d’apprendre avec peu de données des représentations interprétables. Pour notre première contribution, nous identifions et supprimons des composants inutiles du fonctionnement des VAE Semi-Supervisés, améliorant ainsi leur vitesse de calcul et facilitant leur conception. Notre deuxième et principale contribution consiste à utiliser des VAE et des Transformers pour construire deux modèles qui permettent de séparer l’information dans les représentations latentes en concepts interprétables sans données annotées. Le premier modèle, ADVAE, est capable de représenter et de contrôler séparément des informations sur les rôles syntaxiques dans les phrases. Le second modèle, QKVAE, utilise des variables latentes séparées pour former des clés et des valeurs pour son décodeur Transformer et est capable de séparer les informations syntaxiques et sémantiques dans ses représentations neuronales. Dans des expériences de transfert, QKVAE a une performance compétitive par rapport aux modèles supervisés et une performance équivalente à un modèle supervisé utilisant 50 000 échantillons annotés. De plus, QKVAE montre une capacité améliorée de désenchevêtrement des rôles syntaxiques par rapport à ADVAE. De manière générale, notre travail montre qu’il est possible d’améliorer l’interprétabilité des architectures de pointe utilisées pour les modèles de langage avec des données non annotées.
Continuous-wave operating conditions of organic solid-state lasers: the role of triplet states
Soutenue par Anthony DALL’AGNOL
le 26 janvier 2023
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directeurs de thèse : Sébastien Chenais et Sébastien Forget
Ces cinq dernières années ont été les témoins de grandes avancées dans le domaine des lasers organiques solides (OSSLs). Cependant, la démonstration d’une émission laser continue est toujours un défi qu’il est essentiel de relever pour viser des applications pratiques. Une partie des limitations provient d’une spécificité de molécules organiques: un état triplet T1 vers lequel les atomes sur le niveau de fluorescence sont transférés via un croisement inter-système. Même si ces atomes dans l’état triplet ne participent pas à l’émission de lumière pour la plupart des composés, leur rapide accumulation sur ce niveau dont la durée de vie est bien plus longue que la fluorescence a toujours entraîné la mort prématurée de l’émission laser, à cause d’une dépopulation de l’état fondamental et d’interactions intermoléculaires. Actuellement, les efforts déployés pour atteindre une émission laser continue consistent principalement à améliorer les propriétés des molécules pour réduire l’influence de ces état triplets. C’est ainsi que récemment, une émission laser durant le temps d’une excitation quasi-continue de 30 ms a été publiée en utilisant la BSBCz implémentée dans un résonateur à très bas seuil, qui a été expliquée par le faible taux de création de triplets par la molécule et la suppression d’absorption parasites, soulignant l’importance de la caractérisation des milieux à gain organiques. Malgré que ce succès ait été beaucoup étudié et expliqué à travers le prisme des triplets, peu d’études se sont intéressés au rôle du résonateur. Le but de cette thèse est alors double. Premièrement, le développement d’une méthode d’évaluation des constantes photophysique relatives aux triplets tel que leur temps de vie, les taux de croisement inter-système, d’annihilation singulet-triplet (STA) et triplet-triplet (TTA) à l’aide de transitoires de photoluminescence. Cette expérience ne nécessitant ni d’appareils coûteux ni de résolution spectrale, nous pensons qu’elle pourrait être un outil très utile pour caractériser et comparer différentes molécules et leurs propriétés. Dans un deuxième temps, les conditions des OSSLs pour obtenir une émission continue sont étudiées théoriquement par des simulations numériques d’équation de taux et des démonstrations analytiques. En prenant explicitement en compte le rôle de la cavité dans les différentes dynamiques, cette thèse apporte une vue plus large sur les influences des pertes optiques et photophysiques sur les durées d’impulsions lasers.
Conception, synthèse et optimisation d’inhibiteurs phosphorés de la biosynthèse des isoprénoïdes dans les thérapies anti-tumorales
Soutenue par Aurélie DESCAMPS
Le 27 janvier 2023
Spécialité : Chimie
Laboratoire : CSPBAT
Directeur de thèse : Marc Lecouvey
Coencadrant : Thibaut Legigan
Malgré les nombreux progrès thérapeutiques, le cancer reste la première cause de mortalité en France. Le développement de nouvelles molécules ayant des modes d’action originaux représente un intérêt majeur pour la chimiothérapie, dont l’efficacité se retrouve limitée face aux phénomènes de résistance rapidement mis en place par les cellules cancéreuses. Les bisphosphonates azotés (N-BPs) sont des inhibiteurs de la biosynthèse des isoprénoïdes, substrats essentiels à l’activité des protéines GTPases impliquées dans la prolifération et la survie cellulaire. Ces N-BPs démontrent des activités antitumorales prometteuses sur plusieurs lignées de cellules non osseuses mais leur efficacité in vivo est limitée par leurs propriétés physico-chimiques défavorables. Nos travaux consistent à optimiser l’activité anticancéreuse des N-BPs à travers deux grandes approches. D’une part, une étude de relation structure-activité basée sur un motif 1,2,3-triazole substitué à diverse position par une chaîne alkyle ou un noyau phényle nous a permis de déterminer plusieurs triazolo-BPs présentant une activité antiproliférative bien supérieure au zolédronate sur trois lignées de cellules cancéreuses. D’autre part, des prodrogues de l’alendronate dont les fonctions phosphonates sont masquées par des gâchettes activables en milieu intracellulaire ont été conçues. Une prodrogue masquant le N-BP par deux motifs acyloxybenzyles a démontré une affinité réduite pour l’os et libère rapidement l’alendronate en présence d’estérases. Deux autres prodrogues comprenant un ou deux motifs nitrovératryles présentent également une meilleure biodisponibilité et l’activité antiproliférative de l’alendronate est restaurée sur une lignée de cellules tumorales du sein après exposition à un rayonnement de 365 nm. Ces deux approches présentent donc un intérêt prometteur pour cibler les tumeurs non-osseuses in vivo.
Étude de l’implication des récepteurs SLAMFs dans la mise en place de la réponse pro-inflammatoire des Tconv CD4+ dans la polyarthrite rhumatoïde.
Soutenue par Mégane LACAUD
Le 27 janvier 2023
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : Li2P
Directeurs de thèse : Natacha Bessis et Jérôme Biton
Ce travail de thèse avait pour objectif de préciser la place des SLAMFs dans la réponse pro-inflammatoire des Tconv dans la polyarthrite rhumatoïde (PR). Parmi les SLAMFs et les différentes sous-populations des Tconv étudiés, seule la fréquence des cellules SLAMF4+ parmi les lymphocytes effecteurs mémoires (CD4+ Foxp3- CCR7- CD45RA-, Tem) était corrélée positivement à l’activité de la maladie. En outre, nos résultats montrent que parmi les Tem SLAMF4+ seuls ceux exprimant le récepteur de chimiokine CCR5 et la protéine SAP sont liés à l’activité de la PR. Les résultats des expériences de RNAseq et les analyses associées, mettent en avant une surexpression par les Tem SLAMF4+ CCR5+ de gènes associés à une activité cytotoxique (GZMA, GZMB, GZMH, GNLY, PRF1, FASLG, KLRD1?) et à un profil de type Th1 (IFNG, TBX21?). Nos données de cytométrie en flux ont confirmé au niveau protéique (granzyme-B, perforine, granulysine, Tbet, GPR56 et CX3CR1) que les Tem SLAMF4+ SAP+ CCR5+ correspondent à une sous-population de Tconv CD4+ cytotoxique de type Th1. Cette étude décrit pour la première fois une nouvelle sous-population de Tconv cytotoxique, les Tem SLAMF4+ SAP+ CCR5+, et dévoile son lien étroit avec la physiopathologie de la PR. Des études complémentaires seront nécessaires pour déterminer comment cibler cette population et évaluer son implication dans la réponse aux thérapies ciblées de la PR
Analyse vibratoire de la propulsion en fauteuil roulant manuel : une application à l’athlétisme
Soutenue par Ophélie LARIVIERE
Le 3 février 2023
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : IBHGC
Directeurs de thèse : Patricia Thoreux-Dumas et Christophe Sauret
Coencadrante : Delphine Chadefaux
Lors de déplacements en fauteuil roulant manuel (FRM), le roulement des roues sur le sol induit des vibrations de l’ensemble du FRM qui se transmettent à l’utilisateur. L’analyse des vibrations a montré que l’exposition quotidienne se trouvait dans une gamme de fréquences délétères pour le corps humain. En fonction de la durée d’exposition, ce phénomène peut engendrer des douleurs et pathologies secondaires, mais aussi augmenter la fatigue de l’utilisateur. Alors que le FRM a été développé pour permettre une indépendance à l’utilisateur, les risques induits par l’exposition vibratoire peuvent limiter l’indépendance sociale et le potentiel sportif des utilisateurs. Aujourd-hui, les effets de la configuration du FRM et de la posture de l’utilisateur sur l’exposition vibratoire sont peu compris. Afin de répondre à ces enjeux, ce travail de thèse a pour objectif d’évaluer l’exposition aux vibrations du couple FRM/Utilisateur lors de la propulsion, tant quotidienne que sportive, afin d’alimenter un modèle du couple FRM/Utilisateur. Une attention particulière est portée au développement d’une méthodologie expérimentale robuste vis-à-vis des conditions de propulsion (e.g. qualité du sol, vitesse). Cette problématique de recherche est appliquée aux athlètes en FRM afin d’optimiser leurs performances en vue des JOP 2024, mais la méthodologie et les connaissances développées permettront des transferts au FRM quotidien et à divers matériels sportifs.
Vers une nouvelle génération de schémas de lifting basés sur les réseaux de neurones pour la compression d’images.
Soutenue par Tassnim DARDOURI
Le 6 février 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : L2TI
Directeur de thèse : Mounir Kaaniche
Coencadrant : Gabriel Dauphin
Motivée par les avantages des transformées en ondelettes basées sur le concept de lifting ainsi que des réseaux de neurones, cette thèse vise à combiner ces deux outils pour concevoir une nouvelle génération de schémas de lifting reposant sur les réseaux de neurones pour la compression sans perte progressive d’images. Plus précisément, en considérant une structure de lifting non séparable (NSLS), nous avons d’abord recours à un modèle statique de réseau de neurones entièrement connecté (FCNN) pour effectuer les étapes de prédiction et de mise à jour. Ensuite, nous proposons un modèle dynamique adapté au contenu spécifique des images d’entrée. Pour cela, des méthodes d’apprentissage itérative et directe sont développées. Par la suite, nous présentons une approche d’apprentissage conjoint, dans laquelle tous les modèles FCNN utilisés dans les différents niveaux de résolution sont entraînés simultanément. Enfin, nous étudions l’utilisation du réseau de neurones convolutifs (CNN) et construisons une nouvelle architecture multi-tâche pour la conception de la structure de lifting. De plus, une évaluation approfondie des mesures d’évaluation de la qualité d’images dans le contexte des images comprimées basées sur les réseaux neuronaux est menée à la fin de cette thèse.
Élaboration de matériaux hybrides Titane/Polymère pour améliorer la réponse biologique des cellules osseuses.
Soutenue par Caroline PEREIRA
Le 10 février 2023
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : CSPBAT
Directrice de thèse : Céline Falentin-Daudre
Les lésions crâniennes causées par des traumatismes et des pathologies, telles que des tumeurs ou des malformations congénitales, nécessitent la reconstruction de prothèses craniofaciales. Le titane (Ti) est l’un des matériaux les plus utilisés pour la cranioplastie. Cependant, ce mono-matériau présente à lui seul de nombreux inconvénients tels que des propriétés mécaniques inappropriées par rapport à l’os. Pour résoudre ce problème, l’idée est d’associer des polymères et des métaux. Développer des structures stratifiées comme des matériaux sandwich composés de deux feuilles de peau métalliques et d’un noyau en copolymère peut être une alternative intéressante pour concevoir des prothèses biomédicales innovantes. Pour éviter le délaminage de la structure Ti/Polymère/Ti, nous proposons de lier chimiquement des chaînes polymères sur des surfaces métalliques en utilisant la technique de « greffage sur » impliquant une molécule d’ancrage sur laquelle le polymère synthétisé par polymérisation réversible par transfert de chaîne par addition-fragmentation (RAFT) est cliqué. De plus, pour conférer des propriétés antibactériennes et d’ostéointégration, des polymères bioactifs tels que le poly(sodium styrène sulfonate) (polyNaSS) et le poly (vinyl benzyl phosphonic acid) (polyVBP) seront greffés sur les surfaces extérieures de notre sandwich.
Analyse de la marche et de l’activité humaine dans des environnements libres
Soutenue par Sylvain JUNG
Le 22 mars 2023
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : L2TI
Directeurs de thèse : Laurent Oudre et Damien Ricard
Ce travail présente une nouvelle approche permettant de produire un récapitulatif visuel de l’activité physique d’un sujet à l’issue d’un protocole utilisant des capteurs inertiels que nous avons implémenté dans des environnements libres. Grâce à cette nouvelle méthode de visualisation, le comportement humain, en particulier la marche, peut maintenant être présenté de manière condensée sous une forme facile à lire et à interpréter. Les séries temporelles collectées lors du suivi des patients dans des environnements de vie libre étant souvent longues et complexes, notre contribution s’appuie sur une chaîne de traitement innovante composée de méthodes de traitement du signal et d’algorithmes d’apprentissage automatique. Une fois établie, la représentation graphique finale permet de résumer les d’activité présentes dans les données et peut être rapidement appliquée à des séries temporelles nouvellement acquises. En résumé, les objectifs de cette thèse sont : (I) la segmentation des données brutes issues des centrales inertielles en régimes homogènes avec une procédure de détection de ruptures adaptative, (II) la classification de chaque régime selon ses caractéristiques, (III) l’extraction de paramètres de chaque régime de marche, (IV) le calcul d’un score à partir de ces caractéristiques et (V) la construction du résumé visuel final, à partir des scores des activités et de leurs comparaisons à des modèles sains. Ce retour graphique est une visualisation détaillée, adaptative et structurée qui aide à mieux comprendre les événements marquants d’un protocole de marche complexe.
Flots d’Anosov en dimension trois construits par recollements de blocs.
Soutenue par Neige PAULET
Le 12 avril 2023
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : François Beguin
On s’intéresse aux flots d’Anosov, qui forment une famille très importante de systèmes dynamiques chaotiques. La stabilité structurelle de ces flots en fait des candidats privilégiés à une classification des classes d’équivalence orbitale, ce qui est encore aujourd’hui la motivation de nombreux travaux. Les flots d’Anosov sont également remarquables pour les interactions qui apparaissent entre la dynamique du flot et la topologie de la variété qui le porte, et ce particulièrement en dimension trois. Cette thèse s’inscrit dans cet angle d’étude. L’objet principal de cette thèse est de démontrer un résultat permettant de construire des flots d’Anosov en dimension trois en recollant des blocs de constructions. Pour nous, un bloc de construction sera une variété de dimension trois compacte à bord, munie d’un champ de vecteurs, tel que l’ensemble maximal invariant du flot engendré est hyperbolique, et dont le bord est quasi-transverse au champ de vecteurs, c’est-à-dire transverse en dehors d’un nombre fini d’orbites périodiques contenues dans le bord. Dans la première partie de cette thèse, on montre qu’il existe des conditions générales suffisantes pour recoller les bords de blocs de construction et obtenir une variété fermée munie d’un flot d’Anosov induit par le champ de vecteurs initial. Ce théorème de recollement généralise un théorème prouvé il y a quelques années par F. Béguin, C. Bonatti et B. Yu qui considéraient seulement des blocs de constructions dont le bord est transverse au champ de vecteurs. Cette généralisation est naturelle dans la mesure où T. Barbot et S. Fenley ont montré que tout tore incompressible plongé dans un flot d’Anosov en dimension trois est homotope à un tore quasi-transverse au flot. Ce résultat, allié à la décomposition JSJ des variétés de dimension trois permet d’obtenir (modulo des éventuelles singularités) un découpage canonique d’un flot d’Anosov en blocs de construction dont le bord est quasi-transverse au flot. Notre théorème de recollement peut alors se voir comme une sorte de réciproque du théorème de décomposition de T. Barbot et S. Fenley. Dans une seconde partie, on étudie les applications de ce théorème de recollement. On montre un résultat de réalisation de bi- feuilletage quasi-transverse sur un tore incompressible plongé dans un flot d’Anosov transitif. On étudie les propriétés dynamiques des blocs de constructions, et l’on donne un critère nécessaire et suffisant pour qu’un type géométrique abstrait soit réalisé sur une partition de Markov dans un bloc de construction vérifiant de bonnes propriétés. On montre que l’on peut réaliser des complémentaires d’orbites périodiques de flot d’Anosov ou pseudo-Anosov en tant que pièces JSJ de flot d’Anosov transitif. Pour finir on montre que l’on peut, sous des conditions minimales, recoller des pièces découpées le long d’une collection de tores incompressibles plongés dans un flot d’Anosov alignable penché.
Cohomologie des variétés de Deligne-Lusztig associées aux espaces de Rapoport-Zink de signature (l ,n-1)
Soutenue par Joseph MULLER
Le 13 avril 2023
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : Pascal Boyer
Coencadrant : M. Naoki
L’étude de la cohomologie des variétés de Shimura et des espaces de Rapoport-Zink devrait révéler des liens étroits avec les correspondances de Langlands, respectivement globales et locales. Cette cohomologie est en principe difficile à comprendre, en raison de la complexité inhérente à la géométrie de ces espaces. Néanmoins, il existe une certaine classe d’espaces de Rapoport-Zink, appelés «de type Coxeter», qui admettent une stratification très concrète par des variétés de Deligne-Lusztig dont la combinatoire est décrite par l’immeuble de Bruhat-Tits d’un groupe p-adique sous jacent. Les variétés de Deligne-Lusztig ont été étudiées indépendamment dans le contexte de la théorie des représentations des groupes finis de type de Lie, domaine dans lequel leur cohomologie joue un rôle essentiel. Dans cette thèse, nous proposons d’exploiter la littérature sur la cohomologie des variétés de Deligne- Lusztig afin d’en déduire les conséquences sur la cohomologie des espaces de Rapoport- Zink de type Coxeter. Nous appliquons cette stratégie aux cas des espaces de Rapoport-Zink PEL unitaires de signature (1,n-1) en une place ramifiée ou non. Cette approche originale a permis de dévoiler des phénomènes nouveaux, comme la non admissibilité en général de la cohomologie de ces espaces de Rapoport-Zink, et le calcul de la cohomologie du lieu supersingulier des variétés de Shimura associées pour les petites valeurs de n.
Phylogéographie du termite néotropical humivore Embiratermes neotenicus
Soutenue par Damien GERGONNE
Le 21 avril 2023
Spécialité : Ethologie
Laboratoire : LEEC
Directeurs de thèse : David Sillam Dusses et Virginie Roy
Coencadrante : Chantal Poteaux
Les Néotropiques sont une région biogéographique où la biodiversité est très élevée. Des événements géologiques et climatiques majeurs ont modifié les continents et les océans et ont ainsi contribué à la diversification des espèces et à la répartition actuelle des lignées modernes dans cette région. Les termites néotropicaux, et en particulier les espèces humivores, jouent un rôle écologique important, participant aux processus de dégradation de la matière organique dans les sols. Pourtant, leur processus de dispersion et leur phylogéographie sont mal connus. La phylogéographie, qui étudie les relations complexes entre les lignées génétiques, en examinant à la fois les composants historiques et phylogénétiques et leur distribution spatiale, joue un rôle essentiel en tant que lien entre les disciplines de la microévolution et de la macroévolution. L’objectif de cette thèse était d’étudier les processus microévolutifs et macroévolutifs qui ont affecté les populations d’Embiratermes neotenicus et d’une espèce proche, E. chagresi, en Amérique du Sud. Ce travail utilise différentes approches, dont des analyses d’ADN mitochondrial et nucléaire, des marqueurs microsatellites et des analyses morphologiques. Le premier chapitre traite de la diversité écologique et taxonomique des termites, de leur évolution et de leur organisation, ainsi que de leur système de reproduction et leurs modalités de dispersion. Le deuxième chapitre se concentre sur la dispersion des individus reproducteurs et les flux génétiques à différentes échelles géographiques chez E. neotenicus. Les résultats ont montré que les distances de dispersion des ailés permettent un flux génétique entre les populations éloignées, mais la structuration génétique au sein de certaines populations indique que ce flux est limité par des barrières géographiques physiques telles que les rivières ou des variables environnementales. Le troisième chapitre traite de la relation phylogénétique entre E. neotenicus et E. chagresi en Colombie. Des différences dans la variation et la structuration du génome mitochondrial et nucléaire ont permis d’explorer le rôle des Andes dans la vicariance. Une zone de contact secondaire où les deux lignées sont génétiquement introgressées a été déterminée à l’ouest de la Colombie. Enfin, le quatrième chapitre traite de l’étude de la phylogéographie d’E. neotenicus et E. chagresi pour une grande partie de leur aire de répartition, à l’échelle de l’Amérique du Sud. Les principales lignées mitochondriales et groupes microsatellites ont été déterminés et ont permis de discuter le rôle des barrières de dispersion comme les Andes ou les systèmes hydrologiques et leurs incursions marines dans la divergence, mais aussi de proposer un scénario biogéographique pour E. neotenicus.
Contrôle des propriétés magnétiques d’interface dans les systèmes à base de matériau ferromagnétique/métal lourd : Effets du champ électrique, des épaisseurs et du recuit.
Soutenue par M. Djoudi OURDANI
Le 25 avril 2023
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeur de thèse : Mohamed Belmeguenai
Coencadrant : Yves Roussigne
La réduction d’épaisseur des couches ferromagnétiques induit divers mécanismes et phénomènes nouveaux et intéressants, d’amplitude importante en particulier dans les hétérostructures à base de matériaux ferromagnétique (FM)/métal lourd (HM). L’anisotropie magnétique d’interface, l’amortissement non local (induit par pompage de spin) et l’interaction de Dzyaloshinskii-Moriya d’interface (iDMI) sont, entre autres, les exemples les plus importants de ces effets d’interface. Ces derniers sont très prometteurs pour les applications spintroniques, telles que les mémoires magnétiques à accès aléatoire (MRAMs). Afin d’obtenir des dispositifs spintroniques plus rapides, plus denses et plus efficaces avec une consommation réduite d’énergie, ces paramètres magnétiques doivent être bien contrôlés et ajustés en fonction de l’application souhaitée. Ce contrôle peut être réalisé par plusieurs moyens : en choisissant soigneusement la composition des hétérostructures (effet d’épaisseur et/ou nature des matériaux FM et HM), ou via la température en infligeant un traitement thermique ou changer la température environnante ou enfin à travers l’utilisation d’un champ électrique. Ceci constitue les objectifs fixés pour ce travail de thèse. En effet, le contrôle électrique de ces grandeurs et particulièrement intéressant car il pourrait simplifier la conception et améliorer les performances des composants spintroniques. Pour le volet expérimental, nous avons combiné la diffusion Brillouin de la lumière (BLS) avec la résonance ferromagnétique à large bande et la magnétométrie à échantillon vibrant. L’accent a été mis sur l’étude de la corrélation entre ces trois mécanismes, jusqu’à maintenant très peu explorée, qui constitue un réel défi. Enfin, un deuxième volet de cette thèse a été consacré à l’étude de la dynamique des skyrmions, confinés dans des nanoplots magnétiques, à l’aide des simulations numériques Mumax. L’objectif consiste à utiliser les paramètres magnétiques déduits du volet expérimental et permettant de stabiliser des structures en skyrmions pour étudier la faisabilité de la détection de cette dynamique par BLS. Ces structures chirales sont au c?ur des recherches actuelles pour la conception des nouvelles mémoires magnétiques, dites « Racetrack memory » ou encore les portes logiques magnétiques.
Développement de photocatalyseurs à base de TiO2 pour réacteur pilot solaire. Application au traitement de l’eau contaminée par Cefixime pharmaceutique
Soutenue par Mme Fatemehsadat MOOSAVI
le 31 mai 2023
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Mehrdad Nikravech et Touraj Tavakoli
Ce travail est dédié à l’application de la photocatalyse solaire pour la dégradation de l’antibiotique cefixime en utilisant des films de TiO2 immobilisés sur des billes en verre. Les expériences ont été réalisées dans un réacteur CPC solaire pilote. Un dispositif plasma à lit fluidisé basse pression a été utilisé pour élaborer des couches de TiO2 et de TiO2 dopé au Mn dans différentes conditions expérimentales : oxygène plasmagène, temps de dépôt et concentration du précurseur. Les techniques de caractérisation SEM, TEM, AFM et DRX révèlent la formation de films de photocatalyseurs nanostructurés couvrant la surface des billes. Des structures polymorphes de TiO2 (anatase et rutile) ont été formées à basse température (< 450 °C). La taille des cristaux des phases anatase et rutile a été estimée à environ 9 ± 1 nm. Une forte adhérence des films de TiO2 a été mise en évidence par l’analyse XPS. Les études de photodégradation du cefixime ont été réalisées sous rayonnement solaire et sous irradiation de lampe UV. Dans les mêmes conditions d’irradiation, une meilleure efficacité de dégradation a été observée pour l’échantillon de TiO2 contenant 16 % molaire de phase rutile dans la structure cristalline. Environ 80 % de la concentration initiale de cefixime a été décomposée après 35 kJ/L d’énergie UV accumulée pendant 4 h d’irradiation. Un temps de dépôt plus long ou une concentration de précurseur de TiO2 plus élevés ou une quantité plus importante de billes recouvertes de TiO2 conduisent à une dégradation plus élevée de cefixime témoignant d’une activité photocatalytique plus élevée liées sans doute au nombre de sites actifs plus élevé. Les catalyseurs de TiO2, ZrTiO2 et VTiO2 élaborés sur des billes de verre par la méthode sol-gel dans un réacteur de micro-mélange rapide de T ont également été testés. Les performances photocatalytiques des films contenant les phases anatase et rutile obtenues par la technique plasma étaient supérieures à celles des films contenant la phase anatase seule obtenue par la méthode sol-gel. La cinétique d’élimination du cefixime a été évaluée dans tous les cas comme étant une réaction du premier ordre. Il a été constaté que les films perdent de leur activité après plusieurs cycles d’utilisation. Afin de réactiver les sites réactionnels, trois méthodes de régénération telles que le lavage à l’eau chaude, le traitement thermique et le lavage dans une solution alcaline ont été examinées. La méthode de l’eau chaude a présenté les meilleures performances. Enfin, le photoréacteur solaire CPC pour le traitement de l’eau a été modélisé à l’aide du logiciel COMSOL Multiphysics.
Une Histoire de Lambda-calcul et d’Approximation
Soutenue par Mme Axel KERINEC
Le 6 juin 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Giulio Manzonetto
Les arbres de Böhm sont historiquement la première notion d’approximation pour le lambda-calcul, ils ont été introduit dans [Barendregt, 1977] pour le lambda-calcul en Appel- par-Nom. Ils jouissent d’un lien intéressant avec l’autre notion d’approximation qu’est l’expansion de Taylor ([Ehrhard and Regnier, 2003]): la forme normale de l’expansion de Taylor d’un lambda-terme correspond à l’expansion de Taylor de son arbre de Böhm. La théorie de l’approximation des programmes est beaucoup moins developpée pour le lambda -calcul en Appel-par-Valeur. Nous présentons la première notion d’arbre de Böhm dans ce contexte, en utilisant le lambda-calcul Appel-par-Valeur étendu par les règles de permutation de [Carraro and Guerrieri, 2014]. Nous constatons que les lambda-termes avec les mêmes arbres de Böhm sont équivalents observationnellement, et nous caractérisons les ensembles d’approximants qui correspondent aux arbres de Böhm de lambda-termes. Ensuite nous caractérisons la solvabilité en utilisant des approximants plus précis. La connexion entre nos arbres de Böhm et l’expansion de Taylor est légèrement différente du cas Appel-par-Nom: ici la forme normale de l’expansion de Taylor d’un lambda-terme correspond à une version normalisée de l’expansion de Taylor de l’arbre de Böhm de ce terme. Dans la seconde partie de ce travail, nous nous intéressons au lambda-calcul en Appel-par-Nom. Nous introduisons les modèles de graphe catégorifiés dans une sémantique bicatégorique basée sur les distributeurs. Ils peuvent être vus comme une catégorification des modèles relationnels traditionnels et pareillement ils peuvent être présentés comme des systèmes de type intersection. Dans ce cadre, nous prouvons un théorème d’approximation: l’interprétation d’un lambda-terme correspond à la colimite filtrée de l’interprétation de ses approximants i.e. à l’interprétation de son arbre de Böhm. Nos modèles sont sensibles aux preuves: l’interprétation ne contient pas seulement les typages mais les dérivations de type. De cette information supplémentaire, comparé aux modèles traditionnels, nous déduisons un théorème de commutation: la forme normale de la dénotation d’un lambda-terme coincide avec la dénotation de son arbre de Böhm. D’une dérivation nous trouvons un approximant minimal avec les bon types et environnement et nous montrons qu’une dérivation dans l’interprétation d’un terme M mais pas dans celle d’un autre terme N induit un approximant de M qui n’approxime pas N . Nous en déduisons la caractérisation de la théorie de nos modèles: cette théorie est B, les interprétations de deux lambda-termes sont isomorphes si et seulement si ces termes ont le même arbre de Böhm
Evaluation métrologique de prothèses dentaires réalisées par C.F.A.O.
Soutenue par William PACQUET
le 14 juin 2023
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : URB2i
Directeurs de thèse : Kwamivi Mawussi et Laurent Tapie
La durée de vie d’une prothèse dentaire est dépendante de nombreux facteurs, liés au patient, au praticien ainsi qu’à la prothèse même. Un des facteurs déterminant pour la longévité de la prothèse est l’intégration prothétique. Il apparaît donc pertinent d’évaluer et comparer les équipements de CFAO dentaire à travers des critères de mesures objectifs et reproductibles. Ce travail de thèse s’appuie sur une démarche scientifique pluridisciplinaire entre l’ingénierie mécanique et l’odontologie. Cette démarche consiste à contrôler la prothèse fabriquée par CFAO à travers des critères métrologiques. Ainsi l’objectif de la thèse est de mettre en place une démarche de rétrocontrôle en comparant la prothèse fabriquée par CFAO avec la prothèse conçue numériquement. Les concepts de la métrologie recommandent une étape de calibration et de validation pour qualifier le protocole et la chaîne de mesure. La phase de calibration repose sur une acquisition radiologique par microtomographie à rayons X. La CAO d’un onlay de référence a été confrontée à l’acquisition tridimensionnelle d’une prothèse obtenue. Pour finir, trois cohortes de différents matériaux accessibles à la CFAO (e.max CAD , Empress CAD et Tetric CAD) ont été comparés.
Une exégèse de la syntaxe transcendantale
Soutenue par Boris ENG
le 20 juin 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Damiano Mazza
Coencadrant : Thomas Seiller
Cette thèse apporte un éclaircissement sur le travail récent de Jean-Yves Girard intitulé: syntaxe transcendantale. Girard propose une réorganisation et relecture des concepts de la logique mathématique venant de ses travaux précédents sur la logique linéaire, les réseaux de preuve, la ludique et la géométrie de l’interaction. À l’inverse des approches d’explications sémantiques reposant sur le caractère linguistique des entités logiques et leur évaluation, la syntaxe transcendantale propose de partir de la notion de calcul comme primitive afin de reconstruire la logique mathématique, en commençant par les réseaux de preuves de la logique linéaire. La correspondance de Curry-Howard, maintenant connue dans la recherche en informatique théorique, établissait déjà une correspondance formelle entre logique et calcul. Cependant, les liens entre logique et calcul sont encore mal compris. Sont-ils deux facettes de la même notion ? Deux notions différentes qui s’intersectent ? Ou alors deux choses complètement distinctes ? Cette thèse est en accord avec le dernier point de vue : l’une est antique et presque mystique, l’autre est plutôt moderne et pragmatique. Pour comprendre leurs différences et leur rôle, la syntaxe transcendantale propose un point de vue radical : aucune notion primitive de preuve mathématique, de vérité ou de formule n’est supposée. Seul le calcul, à travers un modèle de calcul, appelé « résolution stellaire » dans cette thèse, constitue le matériau élémentaire à travers lequel s’incarnent les concepts logiques. Ce modèle de calcul, proche de la programmation logique, utilise des mécanismes asynchrones et très libres d’unification de termes. Le principal problème auquel s’attaque cette thèse est que la proposition de Girard est plutôt informelle et cryptique. Un grand objectif est donc de clarifier et de proposer des définitions formelles. Un effort particulier est mis dans l’accessibilité de ces idées en proposant un voyage à travers les racines les plus vieilles et élémentaires de la logique et du calcul pour arriver aux questionnements les plus modernes. Les travaux de Girard seront ainsi historiquement et techniquement contextualisés. Le modèle de résolution stellaire sera formelle- ment défini, illustré et commenté. La thèse se conclut par une contribution technique réalisée avec Thomas Seiller : une nouvelle interprétation du fragment multiplicatif de la logique linéaire et une esquisse de comment elle pourrait être étendue.
Evaluation in vitro de la rétention, de la perte de rétention et de l’usure de trois systèmes d’attachements axiaux unitaires supra-implantaires.
Soutenue par Polnareph Raphaël WAKAM KOUAMT
Le 26 juin 2023
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : URB2i
Directeur de thèse : Kwamivi Mawussi
Coencadrant: Aurélie Benoit
Contexte. Les systèmes d’attachements (SA) axiaux unitaires supra-implantaires améliorent la rétention et la stabilité des prothèses amovibles complètes mandibulaires retenues (PACR) sur 1 à 4 implants. D’après le Consensus de McGill, la rétention sur 2 implants est la norme. Objectifs. Identifier dans la littérature les travaux sur la rétention, l’usure, la maintenance des SA pour PACR sur 1 ou 2 implants. Evaluer in vitro, pour une PACR sur 1 implant, la rétention initiale, la perte de rétention et l’usure de 3 SA, deux cylindriques (SAC), Locator R-Tx® et Novaloc®, et un boule (SAB). Matériels et méthodes. L’analyse de la littérature a porté sur des articles sélectionnés dans PubMed/Medline. La rétention initiale et la perte de rétention ont été évaluées sur une machine de traction et une de fatigue ; l’usure à l’aide de micro-CT et de loupe binoculaire. Résultats. La revue systématique montre que les SAC ont la meilleure rétention initiale, cet avantage diminue avec le temps et l’usure, sans affecter le besoin en maintenance. Les études in vitro montrent que la plage de rétention initiale est similaire entre SAB et Novaloc® et plus large pour Locator R-Tx®. La perte de rétention de Locator R-Tx® et SAB est précoce et brutale, mais SAB se stabilise rapidement. Seul Novaloc® présente une rétention stable ou accrue. L’usure affecte surtout le dispositif de rétention (DR) du SA. Conclusion. Presque tous les DR testés offrent une rétention supérieure à 5 N, supposée suffisante pour assurer la satisfaction chez la plupart des patients. La perte de rétention et l’usure doivent être prises en considération lors de l’utilisation clinique (remplacement ou activation du DR). Mots-clés. Attachement supra-implantaire, Attachement boule, Attachement cylindrique, Prothèse amovible implanto-retenue, Rétention, Perte de rétention, Usure.
Etude expérimentale et modélisation hydro-thermodynamique de réacteurs polyphasiques à cavitation pour la synthèse des nanoparticules
Soutenue par Fatma BEN BAHA
Le 3 juillet 2023
Spécialité : Sciences pour l’ingénieur
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Jean-Philippe Passarello et Mounir Ben Amar
L’objectif de ce travail était d’étudier la cavitation au sein de réacteurs de type T de mélange utilisés pour la synthèse de nanomatériaux. L’étude comporte un volet expérimental et numérique, visant à comprendre le comportement hydrodynamique de l’écoulement polyphasique du solvant, ici de l’eau pure. Pour cela, nous avons développé un dispositif expérimental fiable permettant de réaliser des mesures in situ de taille et de concentration sur des suspensions de particules ou bulles de vapeur dans un fluide en écoulement turbulent par SLS / DLS (diffusion statique et dynamique de la lumière). Un protocole de mesure a ensuite été mis au point à l’aide de billes de latex calibrées, finalement étendu aux bulles de vapeur. Des corrélations ont été établies d’une part entre le diamètre des particules et les courbes ACF (fonction d’autocorrélation), et d’autre part entre la concentration en centres diffusants et l’intensité diffusée. Enfin, à l’aide de l’appareillage et de la méthodologie développée, nous avons étudié la cavitation dans le T de mélange en faisant varier le nombre de Reynolds, la géométrie de la chambre de mélange (avec ou sans dôme) et la longueur de la jambe de sortie. Les résultats ont été analysés et interprétés notamment à l’aide de CFD ANSYS Fluent. Des conditions prometteuses pour un fonctionnement optimisé du T de mélange ont été identifiées.
Unsupervised Learning for Third-Order Tensors: The Clustering Approach
Soutenue par Dina Faneva ANDRIANTSIORY
Le 7 juillet 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : LIPN
Directeur de thèse : Mustapha Lebbah
Co-encadrant : Joseph Bengeloun
Plusieurs méthodes d’apprentissage non supervisé de clusterings de données multidimensionnelles nécessitent la spécification du nombre souhaité de clusters ou le nombre d’éléments des clusters. Ces paramètres introduisent donc un certain degré d’arbitrarité qui remet en question la qualité du clustering. Pour résoudre ce problème, nous introduisons une nouvelle approche adaptée aux ensembles de données tensorielles d’ordre 3 et qui étudient les tranches matricielles de ces données tensorielles. Nous présentons différentes méthodes, notamment, le Clustering Multi-Tranches (Multi-Slice Clustering – MSC), son extension pour la détermination de plusieurs clusters, et le Clustering Multi-Directionnel via Matrice d’Affinité (Multiway Clustering via Affinity Matrix – MCAM). La méthode MSC vise à trouver les tranches signal qui se trouvent dans un sous-espace de dimension inférieure, et qui modélise ces tranches similaires. Notre algorithme MSC pour les tenseurs de rang-1 est corroboré par une preuve théorique. Nous analysons chaque dimension, ou chaque mode des données, indépendamment les unes des autres, et effectuons une décomposition spectrale de chaque tranche de notre tenseur. Puis, nous définissons une mesure de similarité entre les tranches. Cette mesure sera bornée par un seuil de précision à partir duquel nous identifierons un cluster. Le produit cartésien de deux clusters de deux differents modes fournit le biclustering et le produit cartesien de tous les clusters des trois modes fournit le triclustering. L’efficacité de cet algorithme est démontrée sur des ensembles de données synthétiques et réelles. Un deuxième résultat à signaler est la méthode MSC-DBSCAN qui est une version améliorée de la méthode MSC. Elle est plus performante pour les ensembles de données qui ont des rangs quelconques (r = 1) selon la décomposition dite CP (restant sur des tenseurs d’ordre 3). L’algorithme est capable d’identifier plusieurs clusters parmi les tranches signal. La méthode MCAM recherche la partition complète des données tensorielles d’ordre 3, en traitant chaque mode indépendamment. Une fois de plus, le modèle est basé sur la similarité entre les tranches du tenseur en étudiant l’étalement des données de chaque tranche. La méthode construit une matrice d’affinité/similarité sur laquelle nous appliquons des méthodes avancées de clustering. Il existe plusieurs algorithmes performants de clustering qui peuvent être appliqués à la matrice de similarité pour y identifier des groupes similaires. La combinaison des clusters des trois modes permet d’obtenir le clustering multidirectionnel souhaité. Notre algorithme est testé sur des ensembles de données synthétiques et réelles. Nous comparons ses performances avec d’autres algorithmes connus et prouvons sa pertinence. Pour le passage à l’échelle, nous introduisons la version parallèle de l’algorithme MSC avec un système de mémoire distribuée. En raison de la manière particulière dont il est mis en oeuvre, le MSC s’adapte bien à ces calculs de performances en utilisant Messages-Passing Interface (MPI) pour la communication entre les processeurs. Nous trouvons une méthode pour distribuer les jeux de données tensorielles qui nous permet d’avoir une performance significative. Nos expériences confirment alors un strict gain de temps/performance pour des données de grandes tailles. Ceci est un autre point fort de notre travail. La nouvelle méthode devrait s’exporter à nos autres algorithmes qui s’avèrent également tous adaptés au passage à l’échelle, et pourrait s’appliquer sûrement à d’autres encore au-delà de notre schéma.
Étude et mise en œuvre d’une méthode Eulérienne-Lagrangienne sur des maillages non structurés 2D/3D pour la simulation numérique de modèles d’écoulements fluides.
Soutenue par Moussa ZIGGAF
Le 10 juillet 2023
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Fayssal Benkhaldoun et Imad Elmahi
Co-encadrant : Imad Kissami
Cette thèse présente une étude portant sur le développement et l’efficacité du schéma des Volumes Finis Caractéristiques (FVC) sur des maillages non structurés en 2D et 3D, pour la simulation de deux types d’écoulements : les écoulements d’eau peu profonde, décrits par les équations de Saint-Venant (également connues sous le nom d’équations de l’eau peu profonde), avec des configurations monocouche et multicouches, ainsi que les écoulements de gaz, modélisés par les équations d’Euler. Le schéma FVC se révèle prometteur en offrant une précision accrue au premier ordre et une meilleure représentation des phénomènes physiques. Un code de calcul basé sur ce schéma a été développé pour résoudre les équations correspondantes, et une discrétisation bien équilibrée du schéma FVC a été proposée pour le modèle d’eau peu profonde, permettant de prédire l’application du code à des problèmes avec des termes sources importants et une irrégularité du fond. Différents cas test ont été exécutés pour évaluer la simulation numérique des écoulements à surface libre ainsi que les écoulements de gaz. Ces évaluations ont consisté en des comparaisons entre les résultats numériques et des solutions analytiques ou des données expérimentales. Les comparaisons effectuées confirment la fiabilité, la précision, la stabilité et la robustesse du code et du schéma proposés, ainsi que l’efficacité des techniques utilisées pour traiter les conditions aux limites. Les résultats obtenus lors des différents cas test sont satisfaisants, ce qui permet d’envisager avec confiance l’application à grande échelle, notamment dans des domaines tels que le transport de polluants dans le détroit de Gibraltar. En résumé, cette étude démontre la fiabilité du schéma FVC sur des maillages non structurés pour la résolution des équations de conservation, telles que les équations d’Euler et les équations d’eau peu profonde. Ce schéma offre une solution robuste et précise pour une large gamme d’écoulements et de configurations de fond.
Investigation numérique de modèles complexes de transport de pulpe par des méthodes Volumes Finis
Soutenue par Souhail MAAZIOUI
Le 11 juillet 2023
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeurs de thèse : Fayssal Benkhaldoun et Driss Ouazar
Co-encadrant : Mohamed Boubekeur
La pulpe de minerai de phosphate est une suspension de particules insolubles de roche de phosphate, matière première principale des engrais et de l’acide phosphorique, dans une phase continue d’eau. Cette suspension a un comportement d’écoulement non newtonien et manifeste une contrainte seuil à l’approche d’une vitesse de cisaillement de zéro, ce qui peut être défini comme un comportement viscoplastique. Premièrement, nous avons proposé une méthodologie novatrice pour gérer la simulation numérique des écoulements viscoplastiques, basée sur un algorithme d’initialisation multigrille conjointement avec la procédure SIMPLE. En employant le solveur proposé en combinaison avec l’équation de régularisation de Papanastasiou, nous avons choisi le cas d’écoulement en cavité carrée entraînée par le couvercle et l’écoulement en pipeline comme cas d’études pour validation et discussion. De ce fait, nous avons examiné l’influence du nombre de Bingham et du nombre de Reynolds sur l’apparition des zones rigides et les caractéristiques des vortex dans le domaine d’écoulement. En ce qui concerne les écoulements viscoplastiques, nos expériences montrent que notre approche basée sur l’utilisation de la méthode de multigrille comme procédure d’initialisation apporte une contribution significative en surpassant la méthode classique à grille unique. Par la suite, nous avons choisi diverses teneurs et concentrations en minerai de phosphate pour cette étude rhéologique. Nous avons établi des protocoles expérimentaux pour déterminer les caractéristiques principales de ces fluides complexes et avons établi des modèles rhéologiques appropriés dans le but de simuler l’écoulement numérique dans un pipeline cylindrique. Les rhéogrammes de ces boues ont été obtenus à l’aide d’un rhéomètre rotatif et ont été modélisés avec précision en utilisant les modèles couramment employés pour le comportement pseudo-plastique à seuil. Les résultats démontrent que la concentration en solides d’un mélange solide-liquide peut être augmentée tout en conservant une viscosité apparente souhaitée. Par la suite, un nouveau modèle rhéologique pour l’écoulement des suspensions phosphate-eau a été proposé et s’est révélé être en accord avec les données expérimentales. Le modèle proposé a ensuite été intégré au code numérique OpenFoam. Les résultats démontrent que le modèle est capable de reproduire le comportement rhéologique des suspensions de phosphate à faibles et hautes concentrations en le comparant avec des modèles adaptés pour la modélisation du comportement rhéologique des suspensions de phosphate. Le modèle proposé peut offrir une voie pour la simulation précise et la gestion des écoulements de boue de phosphate. Les contributions globales de ce travail comblent une lacune significative dans la compréhension et la simulation actuelles de l’écoulement de la boue de minerai de phosphate.
Élaboration de céramiques transparentes de spinelle MgAl2O4 à microstructures fines
Soutenue par Hugo SPIRIDIGLIOZZI
Le 12 juillet 2023
Spécialité : Sciences des matériaux
Laboratoire : LSPM
Directeurs de thèse : Frédéric Schoenstein et Andrei Kanaev
Les travaux de cette thèse portent sur l’élaboration de céramiques transparentes MgAl2O4 à microstructures fines, pour des applications dans le domaine des matériaux résistants aux rayonnements ionisants. Ces matériaux requièrent simultanément une haute densité relative permettant leur transparence, et des grains à l’échelle nanométrique offrant une tolérance accrue aux rayonnements ionisant en piégeant et recombinant les charges induites aux joints de grains. Différentes poudres commerciales de spinelle ont été consolidées par spark plasma sintering (SPS). Une étude paramétrique du procédé SPS a montré que les conditions de frittage déterminantes sont le couple pression appliquée ? température. En particulier, l’utilisation de hautes pressions à basse température (1GPa et 1000°C) a permis d’élaborer des céramiques de transparence proche de la limite théorique (87%), avec une croissance granulaire limitée (115 nm).Afin d’améliorer encore les caractéristiques de nos matériaux, en particulier en réduisant leur taille de grains, nous avons développé deux voies de synthèse pour l’élaboration de nanopoudres de MgAl2O4. La synthèse par voie polyol a permis d’obtenir des cristallites de 7 nm, avec une composition MgO·nAl2O3 contrôlable dans la gamme 0,716 = n = 5. La synthèse par imprégnation liquide d’alumine nanofibreuse a conduit à des nanopoudres de 8 à 20 nm selon l’état cristallin initial de l’alumine ; en particulier, l’utilisation d’Al2O3 amorphe a permis l’élaboration de spinelle MgAl2O4 inverse pour la première fois. L’étude préliminaire du frittage de ces poudres a donné des résultats prometteurs avec une transparence partielle. Nous avons également étudié la phénoménologie durant le SPS, avec l’ajout du conducteur ionique Ta2O5, qui a permis de mettre en évidence la formation de points chauds. La caractérisation des défauts dans nos matériaux par des techniques physique peu répandues dans notre domaine a révélé des défauts intrinsèques découlant directement de la technique SPS. Enfin, nous avons évalué le comportement à l’irradiation He+ de céramiques choisies afin d’étudier leur tolérance à de tels rayonnements ionisants.
Lasers à cascade quantique moyen infrarouges stabilisés sur des peignes de fréquences avec traçabilité au SI : application à la spectroscopie de haute précision du méthanol et de l’ozone
Soutenue par Nicolas CAHUZAC
Le 13 juillet 2023
Spécialité : Physique
Laboratoire : LPL
Directeurs de thèse : Anne Amy-Klein et Christof Janssen
Co-encadrant : Benoit Darquie
Nous avons développé deux spectromètres moyen infrarouge (MIR) qui combinent très haute résolution, accordabilité, sensibilité de détection et contrôle de la fréquence absolue. Le premier utilise un laser à cascade quantique (QCL) à 10,3 μm, asservi en phase sur un peigne de fréquences lui-même stabilisé sur un laser ultra-stable à 1,55 μm transmis par fibre depuis le LNE-SYRTE, où il est calibré sur des étalons primaires. On obtient un QCL de largeur ~0,1 Hz, avec une stabilité meilleure que 2×10^(-15) de 0,1 s à 10^4 s, et une incertitude relative en fréquence dans la gamme des 10^(-15). La spectroscopie d’absorption saturée du méthanol en cavité Fabry-Perot a permis d’atteindre des résolutions de ~15 kHz, des incertitudes statistiques sur les fréquences d’absorption de ~100 Hz et des incertitudes systématiques <1 kHz, soit 1 ordre de grandeur de mieux que les précédents travaux au LPL sur le méthanol. Nous avons développé un second spectromètre pour l’étude de l’ozone en cellule. Un QCL à 9,5 μm également stabilisé sur une référence de fréquence transmise par fibre depuis le LNE-SYRTE a permis d’observer les premières raies d’absorption saturée de l’isotopologue principal de l’ozone. Les résolutions obtenues sont sub-megahertz, et les incertitudes sur le pointé de raie sont de quelques 10 kHz, soit 1 à 2 ordres de grandeur meilleures que la littérature. Ces développements ouvrent la voie à la spectroscopie MIR d’une variété croissante de molécules polyatomiques pour réaliser des tests de physique fondamentale et explorer les limites du modèle standard, et à la fourniture de données spectroscopiques de plus en plus précises d’espèces d’intérêt atmosphérique ou astrophysique.
Analyse de la biocompatibilité des implants en silicone greffé par polyNaSS
Soutenue par Vivien MORIS
Le 19 juillet 2023
Spécialité : Sciences de la vie et de la santé
Laboratoire : CSPBAT
Directrice de thèse : Céline Falentin-Daudre
Ce travail a mis en application le travail du Dr Mylan Lam ayant permis la fonctionnalisation des surfaces de silicone par le poly(styrène sulfonate) de sodium – polyNaSS grâce à la seule utilisation des irradiations UV à 365 nm. L’analyse de la biocompatibilité a été effectuée en plusieurs étapes. Premièrement, une méthode de décollement du biofilm a été élaboré afin de dénombrer les bactéries du biofilm. Le traitement aux ultra-sons s’est avéré être le plus efficace pour remplir ce rôle.. Les implants en silicone greffés par polyNaSS ont été testés in vitro au contact du S.Epidermidis avec la création d’un biofilm. Une diminution de 61% de la quantité de bactéries dans le groupe polyNaSS comparé au silicone témoin a été mesuré. La deuxième étape était l’analyse in vivo de la biocompatibilité. Au total 17 lapins ont été opérés. Chaque lapin était son propre témoin avec des implants en silicone greffés par polyNaSS et des implants en silicone témoin. Les lapins ont été réopérés après 2 mois pour effectuer l’explantation et les prélèvements. L’analyse histologique retrouvait une épaisseur membranaire identique dans les groupes. L’analyse des marqueurs de l’inflammation (interleukine 8, Interféron ?, Collagène, Alpha SMA, Vimentine, Interleukine 10, TNF Alpha) retrouvait des valeurs inférieures dans le groupe polyNaSS comparées au groupe témoin. Pour conclure, le greffage du polyNaSS à la surface de silicone entraine une diminution de l’inflammation autour de l’implant et favorise sa bio-intégration. La question sera de savoir si un tel greffage chimique permettra de diminuer cliniquement les complications des prothèses mammaires (coques, infections, cancers de la membrane).
Dynamiques des multisolitons pour certains champs scalaires
Soutenue par Abdon DE ANDRADE MOUTINHO NETO
Le 26 juillet 2023
Spécialité : Mathématiques
Laboratoire : LAGA
Directeur de thèse : Thomas Duyckaerts
Co-encadrant : Jacek Jendrej
Cette thèse s’inscrit dans l’étude qualitative des multi-solitons d’une équation d’onde non linéaire unidimensionnelle connue sous le nom de mòdele f6. Ce modèle a des applications en théorie de la matière condensée, en physique des hautes énergies et en cosmologie. Les solitons associés à ce modèle sont connus sous le nom de kinks et antikinks, et tous deux sont les uniques solutions stationnaires non constantes du modèle f6 ayant une énergie finie. Dans la première partie de la thèse, nous décrivons toutes les solutions du modèle f6 satisfaisant une condition aux limites avec une énergie proche du minimum. Nous allons prouver que chacune de ces solutions est une petite perturbation d’une somme de deux kinks en mouvement pendant un grand intervalle de temps. Nous analysons également le mouvement de ces solitons comme un problème à deux corps en utilisant un système différentiel ordinaire explicite. Nous prouvons que le déplacement des deux kinks est une petite perturbation de la solution de ce système différentiel ordinaire pendant un grand intervalle de temps. Dans la deuxième partie de la thèse, nous analysons la collision entre deux kinks du modèle f6. Nous prouvons que la collision est presque élastique, ce qui est inattendu puisque ce modèle est non intégrable. Nous estimons le défaut produit par la collision dans la vitesse de chaque soliton et dans la taille du résidu. Nous prouvons que la taille du défaut est d’ordre inférieur au polynôme pour une faible vitesse entrante.
Détection d’objets dans des images aériennes en cas de faible supervision
Soutenue par Pierre LE JEUNE
Le 3 octobre 2023
Spécialité : Informatique
Laboratoire : L2TI
Directrice de thèse : Anissa Mokraoui
La plupart des contributions en Détection d’Objets Few-Shot (FSOD) évaluent leurs méthodes uniquement sur des images naturelles, ne garantissant pas la transférabilité de leur performance à d’autres types d’images. Nous démontrons ceci avec une analyse des méthodes FSOD existantes sur des images aériennes et observons un large écart comparé aux images naturelles. Les petits objets, plus nombreux dans les images aériennes, sont responsables de cet écart. Ainsi, nous proposons d’améliorer la détection des petits objets avec un mécanisme d’attention dédié. En plus, nous proposons un nouveau critère de similarité pour boîtes englobantes, adaptatif à la taille. Il améliore l’entraînement et l’évaluation des modèles FSOD, en particulier pour les petits objets. Nous contribuons aussi au FSOD classique avec deux approches distinctes basées sur le metric learning et le fine-tuning. Des résultats impressionnants sont obtenus avec cette dernière méthode, ce qui encourage son application à des scénarios plus complexes comme la détection Few-Shot Cross-Domain. Finalement, nous abordons le déploiement de modèles de détection au sein des systèmes de COSE qui doivent détecter les objets en temps réel sur de très grandes images (plus de 100 mégapixels), avec des ressources de calcul limitées.
Transitions alimentaires en cours : évaluation, caractérisation et impacts en termes de durabilité
Soutenue par Joséphine BRUNIN
Le 13 octobre 2023
Spécialité : Santé et santé publique
Laboratoire : EREN
Directrice de thèse : Emmanuelle Kesse-Guyot
Les régimes alimentaires ont un impact considérable à la fois sur le changement climatique et sur l’épuisement des ressources naturelles mais, ils entraînent aussi une répercussion importante sur la santé. Dans un contexte d’urgence, il est plus que nécessaire que tous les acteurs des systèmes alimentaires transitionnent vers des régimes alimentaires durables. Cette thèse propose une évaluation, une caractérisation et une identification des impacts en termes de durabilité des transitions alimentaires sur une période de 4 ans. Pour cela, la description et l’identification des changements alimentaires ont été effectuées. Ensuite, certains facteurs du changement de comportements alimentaires ont été explorés. Pour finir, l’optimisation des changements alimentaires pour atteindre la durabilité a été approchée. Les travaux de cette thèse utilisent les données de la cohorte NutriNet-Santé et plus particulièrement les données collectées lors du projet BioNutriNet. Cette base de données comprend, à la fois pour 2014 et pour 2018, des données relatives aux consommations alimentaires, aux pressions environnementales de ces consommations et aux prix des aliments selon le lieu d’achat tout en distinguant les modes de production (agricultures biologique ou conventionnelle). Ces données permettent d’approcher la durabilité à l’aide du score SDI (Sustainable Dietary Index). De plus, des données de type socio-démographique, d’habitude de vie, anthropométrique ou encore de motivations d’achat alimentaire viennent compléter et détailler nos analyses. Notre travail offre une vision d’ensemble des transitions alimentaires durables sur une durée de 4 ans. Il a mis en évidence, quand ils ont eu lieu, des changements alimentaires plutôt lents vers la durabilité, et ce même si notre population est plus sensible aux questions de santé. De surcroît, cela ne concerne qu’une partie de la population, essentiellement les femmes, les plus jeunes et les plus diplômés. Cela donne la possibilité de mettre en exergue que, même dans une population plutôt sensible, les changements sont encore trop faibles par rapport aux objectifs et à l’état urgence actuel. Le consommateur ou la consommatrice ne semble pas parvenir rapidement aux changements nécessaires de manière individuelle. Il est donc nécessaire de les aider en les accompagnant dans leur transition et de mettre en place des actions de santé publique efficaces et ciblées. De plus, ce travail nous permet également de cibler une population non- encline à changer et d’orienter les politiques publiques en faveur de celle-ci.