identifier: Jiang, Jun  (2015). Signal-Directed Endoplasmic Reticulum and Golgi Exit of Turnip Mosaic Virus 6K2 Protein for Replication Vesicle Cellular Biogenesis  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 234 p.

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce résumé peut être lue en PDF.
Les virus à ARN positif [ARN (+)] sont connus pour induire un remodelage des
membranes intracellulaires de leurs cellules hôtes, ce qui conduit à la formation
d'usines virales. Ces usines virales abritent les composantes nécessaires à la
réplication du virus en soutenant la synthèse de l'ARN viral (ARNv). En général, au
moins une protéine codée par l’ARNv est associée aux membranes et est responsable
de ce remodelage membranaire. Cette protéine recrute d'autres protéines virales et de
l'hôte pour l’assemblage du complexe de réplication dans les usines virales. Cependant,
le processus de la biogenèse de ces usines virales est en grande partie inconnue.Cette thèse se concentre sur l'étude de la biogenèse des vésicules de réplication (ou
usines virales) du virus de la mosaïque du navet (TuMV). Le TuMV est un membre de
la famille Potyviridae. Le génome viral code pour au moins 11 protéines matures. La
protéine virale, associée à la membrane, 6K2 une masse molaire de 6 kDa et
déclenche des modifications membranaires qui se traduissent par la formation de
vésicules de réplication. Les objectifs de ce projet étaient les suivants: 1) caractériser
les déterminants moléculaires de 6K2 pour la formation de vésicules de réplication; 2)
identifier les facteurs de l'hôte qui sont impliqués dans la biogenèse cellulaire de
vésicules de réplication induites par 6K2; et 3) d'évaluer le rôle des déterminants
moléculaires ainsi que des facteurs de l'hôte qui interagissent avec 6K2 lors de
l'infection par le TuMV.Dans le premier objectif, j'ai montré qu'un motif combinatoire de 6K2 était capable
d'adresser cette protéine vers la voie de sécrétion pour la biogenèse des vésicules de
réplication. Grâce à l'utilisation de mutagenèse dirigée et d'imagerie de cellules
vivantes, j'ai trouvé que l’extrémité N-terminale de 6K2 contenait un motif d'exportation
du réticulum endoplasmique (RE). La suppression de ce motif a abouti à la rétention de
la protéine 6K2 dans le RE. En outre, j'ai trouvé qu'un motif GXXXG dans le domaine transmembranaire de 6K2 (TMD) était nécessaire pour la sortie des vésicules de
réplication de l'appareil de Golgi. La mutation de ce motif a provoqué une rétention de
ces vésicules dans l'appareil de Golgi et les a empêchées d'atteindre les chloroplastes.Dans le second objectif, l'un des facteurs de l'hôte identifié est Sec24a, une
composante des coatomers COPII. L'interaction 6K2-Sec24a a été validée par des
expériences de double hybride dans la levure et de co-immunoprécipitation. La protéine
Sec24a a été mutée (R693K) au niveau du site de liaison B permettant la
reconnaissance de la protéine cargo. Cette dernière a perdu toute capacité d'interaction
avec la protéine 6K2. En outre, l’extrémité N-terminale de 6K2 s'est avérée suffisante
pour l'interaction avec Sec24a. Ces résultats indiquent que Sec24a interagit avec la
protéine 6K2. D'autres protéines de l'hôte ont aussi été identifiées comme étant
capables d'interagir avec 6K2. Ces dernières sont des protéines SNARE de l'appareil de
Golgi: Bet11, Gos11 et Vamp714.Dans le troisième objectif, le motif d'exportation du RE de 6K2 et le motif GXXXG
d'exportation de l'appareil de Golgi se sont révélés être importants pour l'infection virale.
Lorsque le tryptophane dans le motif d’exportation du RE a été remplacé par une
alanine, le taux de réplication du virus muté (TuMVW15A) a été réduit d'environ 60%.
Plus important encore, le mouvement viral de cellule à cellule a été complètement aboli.
Ces résultats indiquent que ce motif est nécessaire à la fois pour la réplication du virus
et son mouvement. De même, pour le virus muté au niveau du motif GXXXG (TuMVGV)
la réplication a été affectée de façon importante.L'importance de l'interaction 6K2-Sec24a a été évaluée en infectant la lignée G92
d’Arabidopsis thaliana. Cette lignée comporte une mutation dans la protéine Sec24a, le
résidu Arginine en position 693 étant changé pour un résidu Lysine (Sec24aR693K). Par
rapport à la plante de type sauvage, un retard de l'infection par le virus a été observé.
Dans le cas des protéines SNARE, des plantes knock-out pour certaines protéines
SNARE du Golgi étudiées sont plus susceptibles à l'infection par le TuMV. Ce résultat a
été confirmé en co-exprimant le virus avec les mutants dominants négatifs des SNARE étudiées. Ces résultats suggèrent que l'interaction 6K2-Sec24a est nécessaire, tandis
que l'interaction 6K2-Golgi SNARE joue un rôle négatif au cours de l'infection par le
virus.Pris ensemble, ces travaux ont fourni une meilleure compréhension de la biogenèse
cellulaire des vésicules de réplication du TuMV

The symbols and special characters used in the original abstract could not be transcribed due to technical problems. Please use the PDF version to read the abstract.Positive-stranded RNA [(+) RNA] viruses are known to induce extensive intracellular
membrane remodeling, which leads to the formation of viral factories. These viral
factories house virus replication components, supporting the synthesis of viral RNA
(vRNA). In general, at least one membrane-associated viral protein encoded by the
vRNA is responsible for membrane remodeling and hijacks other viral and host proteins
for the construction of viral factories. However, the cellular biogenesis of these viral
factories is largely unknown.This thesis investigates the cellular biogenesis of Turnip mosaic virus (TuMV)
replication vesicles (or viral factories). TuMV is a member of the family Potyviridae. The
viral genome encodes at least 11 mature proteins. The membrane-associated viral
protein 6K2, which has a molecular weight of 6 kDa, is the viral protein that triggers
membrane modification that results in the formation of replication vesicles. The aims of
this project were to: 1) characterize the molecular determinants of 6K2 for the formation
of replication vesicles; 2) identify host factors that are involved in the cellular biogenesis
of 6K2-induced replication vesicles; and 3) evaluate the role of the molecular
determinants and the interacting host factors for TuMV infection.In the first aim, I showed that a combinatorial motif of 6K2 was able to direct this protein
to follow the early secretory pathway for the biogenesis of replication vesicles. Using
site-directed mutagenesis and live cell imaging, I found that the 6K2 N-terminal tail
contains a tryptophan-based endoplasmic reticulum (ER) export motif. The deletion of
this motif resulted in the ER retention of 6K2. Additionally, I found that the 6K2 transmembrane
domain (TMD) GXXXG motif was required for Golgi exit of 6K2-induced
replication vesicles. The mutation of this motif caused Golgi retention of the replication
vesicle, and was further prevented from reaching the chloroplasts.In the second aim, one of the identified host factors is the coat protein complex II
(COPII) coatomer Sec24a. The 6K2-Sec24a interaction was validated by yeast twohybrid
and co-immunoprecipitation experiments. The Sec24aR693K, where the cargo
protein recognition B-binding site is mutated, did not interact with the 6K2 protein.
Furthermore, the 6K2 N-terminal tail was enough to mediate its interaction with Sec24a.
These results indicate that Sec24a is an interactor of protein 6K2. Other host protein
interactors of 6K2 are the Golgi SNARE (soluble N-ethylmaleimide-sensitive-factor
attachment protein receptors) Bet11, Gos11 and Vamp714.In the third aim, the characterized tryptophan-based ER export motif and the GXXXG
Golgi exit motif were shown to be important for virus infection. When the tryptophan was
replaced with alanine, the replication level of the mutated virus (TuMVW15A) was
decreased about 60%. More significantly, the virus cell-to-cell movement was
completely abolished. These results indicate that the tryptophan-based motif is required
for both the virus replication and movement. Similarly, TuMV replication was affected
dramatically when the GXXXG motif was mutated.The importance of the 6K2-Sec24a interaction was assessed by infecting G92
Arabidopsis thaliana plants, which contain a mutated Sec24a, the Arginine residue at
position 693 being changed for a Lysine residue. Compared to the wild type plant, a
delayed virus infection was observed. On the contrary, Golgi SNARE knockout plants
showed an enhanced susceptibility to TuMV infection. This result was confirmed by coexpressing
the virus with Golgi SNARE dominant negative proteins. These results
suggest the 6K2-Sec24a interaction is necessary for virus infection, while the 6K2-Golgi
SNARE interaction plays a negative role during virus infection.Taken together, this work provides a better understanding of the cellular biogenesis of
TuMV replication vesicles.


identifier: Mardassi, Helmi  (1996). Identification et caractérisation moléculaire des protéines structurales majeures du virus du syndrome reproducteur et respiratoire du porc (SRRP)  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en virologie et immunologie, 325 p.

type:
Thèse
Non évalué par les pairs

abstract:
Le virus du syndrome reproducteur et respiratoire du porc (SRRP), a été
récemment reconnu comme étant l'agent étiologique primaire d'une entité
pathologique qui se manifeste par des troubles respiratoires chez les animaux de
tous les âges et par des troubles de la reproduction chez les truies. Ces affections
confèrent à cette maladie une importance économique hautement considérable, et
ce à cause de la forte mortalité des porcelets, la baisse de croissance des animaux
atteints et la chute des paramètres d'élevage. Le virus qui en est responsable
présente une morphologie togaviriforme, alors que l'organisation et le mode de
réplication de son génome (molécule d'ARN de polarité positive d'environ 15 kb)
rappellent ceux des coronavirus. Sur la base de ses caractéristiques morphologiques
et moléculaires, le virus du SRRP a été provisoirement classé dans le genre
Artérivirus de la famille Togaviridae, avec notamment le virus de l'artérite équine
(EAV), le virus de l'élévation de la déshydrogénase lactique de la souris (LDV) et le
virus de la fièvre hémorragique simienne (SHFV). Le genre Artérivirus est
actuellement beaucoup plus affilié aux membres de la famille Coronaviridae, et sera
probablement considéré sous peu, comme représentant une famille virale à part
entière. Les travaux entrepris dans le cadre de la réalisation de ce programme de
recherche ont porté sur certains aspects moléculaires qui faisaient défaut dans les
connaissances sur le virus du SRRP. Ils visaient tout d'abord à identifier les
protéines structurales du virus et à assigner leur région(s) génomique(s) codante(s).
L'analyse moléculaire de ces protéines virales en ce qui a trait à leur synthèse, leurs modifications post-traductionnelles, ainsi que leur incorporation finale dans les
particules virales, a constitué le but ultime du présent travail de recherche. Par marquage radioactif et radioimmunoprécipitation, il a été possible
d'identifier trois protéines structurales majeures désignées N, M, et E, ayant
respectivement une masse moléculaire de 15, 19, et 24.5 kDa. Parmi les trois
protéines, seule la E est glycosylée. Les expériences préliminaires de traduction in
vitro ont démontré que ces protéines pourraient être codées respectivement par les
cadres de lecture ouverts (ORFs) 7, 6, et 5 situés à l'extrémité 3' de l'ARN
génomique. L'assignement des protéines N, M, et E aux ORFs 7, 6, et 5, a été
confirmé en utilisant des antisérums monospécifiques dirigés contre le produit
d'expression dans E. coli de chacun de ces gènes. Les résultats d'analyses de séquençage d'un isolat de référence du Québec
ont révélé des variations génomiques importantes au niveau de l'extrémité
génomique 3' terminale, comparativement à la souche prototype européenne. Les
variations génomiques observées suggèrent l'existence d'au moins deux génotypes
du virus du SRRP. Ces variations génomiques affectent principalement les gènes
codant la protéine glycosylée de l'enveloppe (0RF5) et la nucléocapside (0RF7),
ce qui suggère que ces deux gènes sont à la base de l'émergence des variants
antigéniques.  Des variations génomiques importantes ont aussi été notées au niveau de la
région 3' non codante du génome viral. Hormis les mutations nucléotidiques, une
insertion de 22 nucléotides fait que la région 3' non codante de la souche IAFexp91
est la plus longue de tous les membres du genre Artévirus séquencés jusqu'à maintenant. Par RT-PCR, on a pu constater que cette insertion de nucléotides
pourrait constituer un marqueur génétique des souches nord-américaines du virus
du SRRP. Cette caractéristique a été mise à profit afin de distinguer les souches
nord-américaines des souches européennes par la technique RT-PCR. En réalisant un marquage bref des cellules infectées suivi de différentes
périodes de chasse, il a été possible d'analyser l'acheminement des protéines
structurales majeures du virus à partir du lieu de leur synthèse jusqu'à l'étape finale
du bourgeonnement viral. Ainsi, il a été démontré que la glycoprotéine de
l'enveloppe (E) du virus est retenue pour une durée anormalement longue au
niveau du réticulum endoplasmique. Cette protéine acquiert sa conformation finale
au bout de 60 min suivant sa synthèse, moment où le virus semble être libéré de la
cellule. L'analyse des protéines virales en conditions non réductrices a montré que
les deux protéines de l'enveloppe (E et M) se lient très rapidement après leur
synthèse par le biais de ponts disulfures donnant naissance à des hétérodimères
(complexes M-E). C'est d'ailleurs sous cette forme que ces deux protéines sont
incorporées dans le virion. L'association de ces deux protéines sous forme
d'hétérodimères semble précéder le processus de glycosylation qui porte sur la
protéine E. Au cours de cette étude, une interaction spécifique entre la protéine de la
nucléocapside (N) et les deux protéines de l'enveloppe a aussi été mise en évidence.
Les résultats obtenus suggèrent que l'association entre ces protéines a lieu très
rapidement après leur synthèse, débutant vraisemblablement par une interaction
entre la protéine N et M, avant que cette dernière soit recrutée dans les complexes
M-E. Considérés de façon globale, les résultats de la présente thèse aboutissent à
des implications dont il faut tenir compte, non seulement dans l'aspect
immunobiologique de l'infection virale, mais aussi dans le cadre des études qui
seront amorcées afin de mieux disséquer le cycle viral.


identifier: Richardson, Harriet  (1996). Risk Factors for Cervical HPV Infection in Montreal University Students  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 184 p.

abstract:
Les études épidémiologiques effectuées au cours des trente dernières années ont
invariablement démontré que les marqueurs d'activité sexuelle étaient les principaux
déterminants du risque de cancer du col de l'utérus, suggérant ainsi qu'un agent microbien
transmissible sexuellement pourrait causer ce type de cancer [zur Hausen, 1976 #191]. Les
données biologiques et épidémiologiques accumulées montrent de façon convaincante que
1' infection du col utérin par certains types de HPV est un événement précurseur dans la
genèse des néoplasmes cervicaux [zur Hausen, 1991 #50; Schiffman, 1993 #94; Mufioz,
1992 #146; Franco, 1995 #260]. Par conséquent, l'activité sexuelle devrait pouvoir prédire
encore plus effectivement les infections par le HPV, étant donné le rôle étiologique
démontré du HPV dans la genèse du cancer du col utérin. Ceci n'a pas toujours été facile à démontrer, principalement à cause de techniques de
laboratoire insuffisamment sensibles ou spécifiques pour la détection des infections latentes
au HPV qui sont présentes dans la population générale. Avec l'avènement du PCR et de
l'union interdisciplinaire de la biologie moléculaire et de l'épidémiologie, un certain nombre
d'études récentes d'épidémiologie moléculaire utilisant le PCR pour la détection du virus
ont révélé que l'infection du col utérin par le HPV était transmise sexuellement [Ley, 1991
#9; Bauer, 1993 #162] Cependant, ces résultats n'ont pas été reproduits uniformément par
toutes les études utilisant le PCR réalisées dans des populations différentes. Selon les
études, l'association entre l'activité sexuelle et la prévalence du HPV peut être forte [Ley,
1991 #9; Bauer, 1993 #162], modérée [Franco, 1995 #260; Wheeler, 1993 #8] , faible
[Rohan, 1991 #7; Hildesheim, 1993 #262] ou même absente [Kjaer, 1993 #144]. De
nouvelles données suggèrent une explication de cette disparité des observations
épidémiologiques : la répartition entre divers types de HPV ayant une transmissibilité
sexuelle inégale varierait d'une population à une autre [Franco, 1995 #260]. Le risque relié à l'infection au HPV semble être influencé de façon indépendante par des facteurs tel que la
parité, l'usage de contraceptifs oraux et le tabagisme [Bauer, 1993 #162]. Toutefois, le
principal déterminant du risque d'infection au HPV est l'âge, la plupart des études ayant
rapporté une forte diminution de la prévalence chez les femmes âgées de plus de trente ans
[Bauer, 1993 #162; Wheeler, 1993 #8] .Le présent travail visait à estimer le taux de prévalence des infections au HPV du col
utérin chez des étudiantes universitaires de Montréal et à identifier les facteurs de risque
d'infection au HPV généraux, ainsi que les facteurs de risque propores aux infections à
faible risque oncogène et des infections à risque oncogène élevé. Cette recherche consistait
en une étude épidémiologique transversale d'étudiantes consultant la clinique médicale de
l'université McGill. Des cellules endocervicales et ectocervicales ont été prélevées par
frottis vaginal chez des femmes asymptomatiques se présentant à la clinique pour un
prélèvement vaginal ou « test de Pap » de routine. La clinique nous a fourni les résultats
cytologiques. Nous avons obtenu les données épidémiologiques à partir d'un questionnaire
auto-administré portant sur l'âge, le statut socio-économique, le niveau de scolarité, l'usage
du tabac, les habitudes sexuelles, l'usage de contraceptifs, les antécédents médicaux et
l'hygiène personnelle des participantes. Les échantillons étaient d'abord amplifiés par PCR à l'aide de la paue d'amorce
GH20/PC04. Cette amplification visait une région de 268 paires de bases du gène de la
b-globine, qui servait d'étalon interne dans le but d'assurer une quantité et qualité adéquates
d'ADN. La présence de l'ADN du HPV était également détectée par amplification au PCR
en utilisant les amorces consensus MY09/MY Il, ces amorces s'hybridant à un fragment
d'ADN de 450 paires de bases dans la région Ll du génome viral [Ley, 1991 #9]. Les
produits d'amplification, après un transfert de type Southern, étaient hybridés à une sonde
générique pour déterminer la prévalence globale du HPV. Les échantillons positifs étaient ensuite déposés sur une membrane de nylon et hybridés avec des sondes types spécifiques
pour identifier les différents types de HPV. Les ADN viraux identifiables par
électrophorèse mais ne réagissant pas avec la sonde générique ont été clonés et séquencés. Des 489 femmes participant à l'étude, 411 (84%) ont complété et retourné le questionnaire.
Les échantillons cellulaires de 40 (8,2%) de ces femmes n'ont pu être amplifiés pour la bglobine.
Des infections au HPV à un ou plusieurs types ont été détectées chez 98 femmes
(21 ,8%). Parmi ces femmes infectées, 6,2% avaient un HPV à faible risque oncogène,
11 ,8% avaient un HPV à risque oncogène élevé, 7,1% avaient un HPV de type indéterminé
et 2,7% avaient une infection mixte. Les types de HPV les plus prévalents étaient les types
indéterminés (7,1 %), le HPV-16 (4,7%), le HPV-51 (2,2%), le PAP-155 (2,0%), le HPV-66
(1,6%), les HPV-6,11,31,33,et 58 {1,1% chacun), le HPV-18 (0,9%), le HPV-53 (0,9%), le
HPV-56 (0,4%) et les HPV-35,68,W13B et 238A (0,2% chacun). Les résultats de
cytologie ont révélé que 55 des 449 femmes éligibles {12,2%) présentaient des «test de
Pap >>anormaux. Parmi celles-ci, 37 (67,3%) avaient des cellules squameuses atypiques de
signification indéterminée ("ASCUS") et 18 (32,7%) avaient de faibles ou de fortes lésions
squameuses intraépithéliales (SIL). Les différences brutes de prévalence du HPV par catégorie d'exposition ont été évaluées
par le test du chi-carré de Pearson. Les rapports de cotes ou "odds ratios" (OR) bruts et
ajustés pour l'âge ont été calculés pour estimer le risque d'infection au HPV selon les
groupes démographiques et les habitudes de comportement. Les types de HPV ont été
regroupés selon leur potentiel oncogène. Le OR a été utilisé pour quantifier le degré
d'association entre l'exposition et chacune des différentes variables. Suivant des critères de
sélection prédéterminés précis, les variables identifiées comme facteurs de risque et
variables confondantes potentiels dans les analyses univariées ont été intégrées à un modèle
de régression logistique multivariée. Des modèles multivariés ont été élaborés pour les infections globales, et séparément pour les infections au HPV à faible risque oncogène et à
risque élevé. Les résultats cytologiques constituaient la variable dépendante, tandis que
l'infection au HPV constituait la variable prédictive de résultats cytologiques anormaux
après ajustement pour l'âge et pour différents indicateurs d'activité sexuelle. L'association entre l'infection au HPV et les anomalies cytologiques était statistiquement
significative, que ce soit pour les infections à risque oncogène élevé ou à risque faible.
Cependant, l'infection au HPV prédisait mieux les lésions SIL (OR=IO) que la présence de
cellules ASCUS (0R=2.5). De plus, le risque de présenter une anomalie cytologique
ASCUS ou SIL ne variait pas de façon tangible en fonction du type de HPV. Les analyses multivariées ont montré que l'association entre le profil d'activité sexuelle et
le risque d'infection au HPV était modifiée selon que le risque cancérogène de l'infection
était faible ou élevé. Le risque d'infection au HPV était associé avec le degré d'activité
sexuelle -la fréquence des rapports sexuels et le nombre total de partenaires de sexe oral
dans le passé- si le risque oncogène était élevé. Par contre, le risque d 'infection au HPV
ne variait pas en fonction de l'activité sexuelle lorsque le risque oncogène était faible. En
outre, tandis que l'usage du condom semblait prévenir les infections à risque oncogène
élevé, il était au contraire associé avec le risque d'infection au HPV à faible risque
oncogène. Enfin, le lavage des parties génitales après les rapports sexuels semblait
prévenir les infections au HPV à faible risque oncogène. Nos résultats suggèrent que les facteurs épidémiologiques de transmission des infections
au HPV différent selon que le type d'infection est à risque oncogène élevé ou à faible
risque oncogène. À la lumière de ces résultats, nous avançons une hypothèse suivant
laquelle les types de HPV comportant un plus faible risque oncogène seraient moins
mucosotropiques et que, par conséquent, leur transmission se ferait davantage par d'autres
voies que par l'activité sexuelle.

 The objectives of this study were to estimate the point prevalence of cervical HPV
infection in asymptomatic women and to identify risk factors for overall HPV infection and
HPV infection by type. The study was a cross sectional survey at the McGill university
student health clinic. Endocervical and ectocervical cell scrapings were collected from
students presenting themselves at the clinic for a routine pap smear. Cytology results from
the clinic were provided and epidemiological data on potential risk factors including sexual
behaviour was obtained from a detailed, self-administered questionnaire. The presence of
HPV DNA was detected in specimens by polymerase chain reaction (PCR) using consensus
primers (MY09/MY Il) targe ting a 450 base pair segment in the L 1 gene. Amplified
products were hybridized with generic and type-specifie probes using Southern blot and dot
blot techniques, respectively, to determine overall HPV prevalence and HPV prevalence by
type. A total of 489 women agreed to participate in the study, of which 375 were eligible for
final analysis. Overall cervical HPV prevalence was 21.8%. Among those women infected
with HPV, 6.2% bad a low-risk HPV infection, 11.8% had a high-risk HPV infection, 7.1%
had an unknown HPV type infection and 2.7% had a multiple type infection. Two profiles emerged for sexual activity and risk of HPV infection according to oncogenic
risk after multivariate analysis. Sexual activity (frequency of sex and lifetime number of
oral sex partners) was associated with high oncogenic-risk HPV infections. However, HPV
infection with low oncogenic-risk types were mostly invariant with respect to markers of
sexual activity, suggesting that there may be differences in epidemiological correlates of
transmission between low-risk and high-risk HPV types on the basis of their oncogenicity.
In view of our findings, we suggest that low oncogenic-risk HPV types may be less
mucosotropic and therefore be transmitted by modes other than sexual activity.


identifier: Venne, Annie  (1996). Modulation de la résistance multiple aux drogues chimiothérapeutiques (MOR) par le polymène de POL yoxyéthylènhe.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en virologie et immunologie, 120 p.

abstract:
L'émergence d'une résistance multiple aux agents chimiothérapeutiques
constitue un problème majeur lors du traitement d'un cancer. Plusieurs
changements physiologiques et biochimiques, de même que plusieurs gènes,
semblent être impliqués dans le développement de cette résistance. Toutefois
c'est le gène mdr1 codant pour une glycoprotéine de membrane, la P-gp, qui a
suscité le plus d'intérêt au cours de la dernière décénnie. la P-gp, agirait en
expulsant activement les agents cytotoxiques hors de la cellule. Beaucoup
d'efforts sont investis dans le développement d'agents chimiosensibilisants
pouvant renverser le phénotype de multirésistance. Notre travail avait pour but d'étudier in vitro, le potentiel chimiosensibilisant
d'un polymère de poly-oxyéthylène et de poly-oxypropylène (POP-POE-POP),
chez des cellules multirésistantes de différentes origines surexprimant la P-gp. Ce
polymère consitue un surfactant inerte et peu toxique, formant des micelles en
solution, et pouvant solubiliser et de concentrer les agents cytotoxiques. Dans un premier temps, les tests de cytotoxicité ont montré que le polymère
cause une hypersensibilisation à la doxorubicine chez les cellules multirésistantes
humaines, MCF-7/adr, et de hamster, CHRCS. les cellules MCF-7/adr et CHRCS
ont subi une augmentation de leur sensibilité de l'ordre de 700 et 290 fois respectivement. La sensibilité des cellules parentales MCF-7 et Aux-81 à la
doxorubicine n'a été que très peu affectée par la polymère. Afin de comprendre comment le polymère excerce son effet
hypersensibilisant, nous avons étudié le transport transmembranaire de la
doxorubicine et de la rhodamine123 par la cytofluorométrie. Il semble que
plusieurs facteurs pourraient expliquer l'hypersensibilisation des cellules MOR,
causée par le polymère. Premièrement, le polymère cause une augmentation
importante de l'accumulation intracellulaire de la doxorubicine et de la
rhodamine123. Cette augmentation pourrait elle-même s'expliquer par une
augmentation de la cinétique d'influx intracellulaire. Deuxièment, l'étude de l'afflux
de rhodamine123 indique que le polymère inhibe la P-gp, mais de façon moins
efficace que la vérapamil, un inhibiteur direct de la P-gp. De plus, il semble que
l'inhibition de la P-gp par le polymère se fasse du côté externe de la membrane
cytoplasmique. Enfin, nous avons visualisé la distribution intracellulaire de la
doxorubicine par microscopie à fluorescence. Nous avons constaté que
contrairement à la doxorubicine seule, la formulation Dox/L61 ne subit aucune
séquestration dans des vésicules cytoplasmiques.  L'étude de l'efficacité du polymère en fonction de sa structure nous a révélé
l'importance de la balance hydrophobique et hydrophilique dans la médiation de
cette hypersensibilisation. Il semble que seul les polymères hydrophobes à plus de 50%, soient efficaces pour chimiosensibiliser les cellules MOR et augmenter
l'accumulation intracellulaire de la doxorubicine. De plus, l'étude sur l'efficacité du
polymère en fonction de sa concentration suggère que les unimères sont
responsables de l'effet chimiosensibilisant in vitro . En conclusions, nos résultats suggèrent que l'hypersensibilisation des
cellules multirésistantes à la doxorubicine serait causée par une augmentation de
l'accumulation intracellulaire et par un changement dans la distribution
intracellulaire de la doxorubicine. Il semblerait que les membranes cellulaires
soient les principales cibles du polymère. Toutefois, la nature exacte de
l'interaction entre les membranes et le polymère, ainsi que celle entre la P-gp et le
polymère nous échappe toujours. Ces interactions devrons faire l'objet d'une
étude plus approfondie.


identifier: Guay, Christine  (1996). Dégradation de composés aromatiques par des algues microscopiques  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 118 p.

abstract:
Certaines algues sont connues pour leur potentiel d'utilisation en bioremédiation,
particulièrement pour l'enlèvement des nitrates et des phosphates. Toutefois, seulement
quelques études ont démontré qu'elles pouvaient dégrader certains produits aromatiques. Les
hypothèses suggèrent l'utilisation de ces produits comme sources d'azote ou de carhone ou
encore leur transformation indirecte due au système photosynthétique. La présente étude porte sur la dégradation de certains produits aromatiques par deux
algues microscopiques d'eau douce bien connues: Scenedesmus ob/;quus (ATCC #11457) et
Ch/orel/a sp. (ATCC #7516). Elles ont été exposées à plusieurs polluants aromatiques dont
le pentachlorophénol, le 2,4-dinitrophénol, le phénol, et le p-crésol et ce, dans diverses
conditions. Des essais ont été effectués avec différentes quantités de biomasse, différentes
concentrations de produits et différentes conditions d'éclairage. Le suivi de la croissance (par
densité optique et mesure du pH) a été fait parallèlement au suivi du produit par
chromatographie liquide à haute performance. Dans ces conditions, les algues tolèrent assez bien les produits testés : la croissance est
peu affectée, mais dans plusieurs cas, les produits ne sont pas utilisés, ni transformés par les
algues. Par contre, les deux espèces d'algues dégradent le phénol et le p-crésol. De plus,
ChloreRa sp. transforme une partie de l'acide 4-aminobenzoïque en acide 4-acétamidobenzoïque.


identifier: Belkheir, Zineb  (1996). Recherche d'un consortium microbien pour composter des boues papetières secondaires  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 169 p.

abstract:
L'industrie des pâtes et papiers génère d'énormes quantités d'eaux usées qu'elle doit traiter.
Les eaux usées sont traitées en deux étapes principales : les traitements primaires et secondaires. Le
traitement de ces eaux usées produit des boues (primaires et secondaires), qui ne sont pas
nécessairement valorisées puisqu'une forte proportion est destinée soit à l'incinération ou à
1' enfouissement. Le compostage est un moyen efficace de valorisation de ces boues comme
amendement pour les sols qui s'avèrent de plus en plus appauvris en matière organique. Le projet vise
à composter des boues papetières et choisir des méthodes pour suivre l'évolution du processus. Pour
ce faire nous nous sommes inspirés des divers travaux publiés sur les aspects fondamentaux du
compostage. Des essais ont été effectués en laboratoire à petite échelle dans des composteurs domestiques
de types Enviro-Cycle (200 L) avec différentes proportions de boues primaires et secondaires.
D'autre part pour augmenter la vitesse de dégradation, un consortium microbien composé de neuf
(9) souches a été inoculé. La plupart de ces souches ont été isolées lors d'un essai préliminaire sur
le compostage des boues papetières, à l'exception de deux qui provielUlent de l' ATCC et qui ont été
spécialement choisies pour leur capacité à dégrader des substrats lignocellulosiques. n s'agit d'un
champignon Pleurotus ostreatus (ATCC 58052) et d'un mélange bactérien non identifié (ATCC
31205). Le suivi de la dégradation inclut des méthodes physico-chimiques (T0
, pH, rapport C/N,
cellulose) et microbiologiques (numération des microorganismes du compost et de la flore
cellulolytique). Par ailleurs quelques possibilités de déternûnation de la maturité du compost ont été considérées. Parmi toutes les méthodes suggérées dans la littérature, le dosage de la D.C.O. a été
retenu. Les boues secondaires en mélange avec les boues primaires dans des proportions différentes
(80% et 20%), (65% et 35%) et (500/o et 50%), semblent particulièrement intéressantes pour la
pratique du compostage. Les expériences en laboratoire ont montré la faisabilité de composter ces
boues. Celles-ci ont évolué à travers les trois phases du compostage en étant transformées en un
produit stable. Compte tenu de la nature lignocellulosique des boues papetières, l'apport d'un
inoculwn microbien constitué de plusieurs microorganismes (parmi lesquels on compte des souches
lignocellulolytiques) favorise et augmente la vitesse de dégradation du substrat (Gaur, 1979 ~Gaur
et al., 1982; Mathur et al., 1986). Celle-ci a été évaluée par la diminution du rapport C/N et surtout
par la dégradation de la cellulose. Après 42 jours de compostage des variations significatives sont
relevées entre les composteurs inoculés (A et B) et le composteur non inoculé (C). Les données
obtenues à partir des composteurs inoculés au début et après la phase thennophile donnent des
résultats supérieur au témoin. Les différentes souches isolées à partir des boues papetières ont permis
d'augmenter les populations microbiennes déjà présentes dans le compost. Celles-ci sont à l'origine
de la montée rapide de la température dans le composteur A (inoculé au début du processus de
compostage). Notre substrat de départ (mélange de boues primaires et secondaires), contient une
proportion élevée de cellulose ( 40% des composantes du bois ). Par leur capacité à dégrader des
substrats lignocellulosiques , le champignon Pleurotus ostreatus ainsi que le mélange bactérien non
identifié, ont contribué à accélérer le processus de compostage. Après 42 jours de compostage, la
dégradation de la cellulose est d'environ 25% dans le cas du témoin et de 55% dans les composteurs
inoculés.


identifier: Carette, Julie  (1996). Étude de l'enzyme de conversion de l'endothéline et synthèse de fragments de la Big endothéline  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences expérimentales de la santé, 119 p.

abstract:
L'endothéline est un peptide de 21 acides aminés, principalement impliqué dans le
contrôle de la pression sanguine. Elle est un des facteurs proposés pour engendrer
l'hypertension et les vasospasmes. La formation de l'endothéline est médiée par l'action de
l'enzyme de conversion de l'endothéline (ECE) sur la Big-en:dothéline (Big-ET). Ainsi la ECE
clive le lien Trp21
- Va122 de la Big-endothéline pour libérer l'endothéline mature. Au niveau
vasculaire, la Big-endothéline est 100 fois moins active que l'endothéline. ·Il a été déterminé
que l'enzyme de conversion de l'endothéline est une métalloprotéase sensible au
phosphoramidon. Notre étude tente donc d'élucider certains aspects moléculaires du
mécanisme d'action de cette ECE. Pour ce faire, nous devons commencer par détenniner le
plus court substrat pouvant être clivé par l'enzyme de conversion. La synthèse de la Big-endothéline-1 a été réalisée sur phase solide selon une
méthodologie assurant, entre autres, la stabilité chinùque du tryptophane-21 . Les travaux
ont permis de démontrer que le clivage à l'acide fluorhydrique est plus efficace que celui au
tri.fluorométhanesulfonate de triméthylsilyle (fMSOTf), pour ce qui est de la Big-endothéline.
Les purifications ont été réalisées sur un système HPLC préparatif avec un gradient
d'acétonitrile. Le peptide linéaire a ensuite été cyclisé, premièrement au K3Fe(CN)6 pour le
pont disulfure entre les résidus 3 et 11 et deuxièmement à l'iode, pour les résidus 1 et 15. Le
peptide a subi une étape finale de déformylation du tryptophane-21 afin d'obtenir une Bigendothéline
équivalente à celle d'origine naturelle. Les analyses de la transformation enzymatique de la Big-endothéline synthétique ont
été exécutées au moyen de la ECE extraite de poumon de boeuf et purifiée par centrifugations
différentielles. Les conditions de cinétique enzymatique ont aussi été déterminées. Les
cinétiques réalisées à 3 7 °C ont toutes donné les mêmes profils. Ains~ nous avons observé
dès le temps initial ( t = 0 ) une transformation d'environ 50% de la Big-endothéline. Ce
niveau reste ensuite constant. Deux explications ont été avancées pour expliquer ce phénomène ~temps initial. Premièrement, il a été soupçonné que l'endothéline observée au
niveau des membranes était d'origine endogène et non issue de la transformation de la BigET.
Deuxièmement, nous avons aussi évalué la possibilité que le clivage enzymatique
s'effectuerait extrêmement rapidement de sorte que l'évolution de la production de ET -1 ne
pourrait être mesurée adéquatement avec ~méthodologie retenue. La présence d'endothéline
endogène a donc été testée. Ainsi, l'utilisation de phosphoranûdon; principal inhibiteur de
l'enzyme de conversion de l'endothéline, a permis d'élinûner cette hypothèse car nous
n'observons pas de présence de ET -1 . Ce qui a aussi été confinné par une cinétique à 4 °C.
Donc nous avons conclu que la réaction à 3 7°C était instantanée et que notre enzyme était
active. L'arrêt de la réaction pour atteindre un plateau de Big-ET-1 restant (50%) peut
s'expliquer par un manque ou un~ diminution d'un ou plusieurs co-facteurs qui seraient
· nécessaire à la réaction complète. On sait déjà que le zinc serait impliqué dans la liaison de
la Big-ET-1 à l'enzyme mais d'autres co-facteurs pourraient aussi être nécessaires au
processus de clivage. Une rétroinhibition par l'ET -1 produite peut aussi être envisag~ pour
expliquer le phénomène. Dans la rétroinJùbition, l'accumulation de produit final diminue ou
arrête l'activité de l'enzyme. Nous avons donc poursuivi avec la synthèse des fragments de la Big-ET-1 selon la
méthode'pr~ente. D'autres études d~~~ni être entreprises pour déterminer lequel de ces
fragmeil~ est recormu par ECE. D sera alors possible de remplace,r le lien Trp21
- Vai22 par un
lien pseudopeptidique non scissile par l'enzyme. Ultimement, le peptide sera évalué pour ses
pouvoirs inhibiteurs sur ECE.


identifier: Wolford, Alexandre  (2017). Rêver à pleine vitesse : l'automobile et l'idéal suburbain dans la région de Montréal entre 1945 et 1970  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en études urbaines, 170 p.

subject: automobile idéal banlieue histoire mobilité transports après-guerre Montréal Beaconsfield Brossard automobile ideal suburb history mobility transports postwar Montreal Beaconsfield Brossard

abstract:
RÉSUMÉ : Depuis la deuxième moitié du 20e siècle, l’attrait de la banlieue auprès des ménages montréalais ne diminue pas malgré les critiques et les enjeux croissants à son égard (préservation de l’environnement, paupérisation, vieillissement démographique, désuétude du cadre bâti). Les composantes clés qui ont défini l’idéal suburbain – habitat pavillonnaire, famille nucléaire et lien privilégié avec un environnement verdoyant – sont demeurées pratiquement inchangées depuis la période d’après-guerre. Le mémoire vise à mettre en lumière le rôle de l’automobile dans la mise en forme de l’idéal suburbain entre 1945 et 1970 dans la région de Montréal. Plus qu’un simple mode de déplacement, l’automobile participe de différentes façons au développement de cet idéal. Dans un premier temps, l’automobile permet aux ménages d’accéder au milieu de leur choix en périphérie montréalaise. Simultanément, elle a contribué à définir les principales composantes de l’environnement physique suburbain. Dans un deuxième temps, l’automobile participe activement à la caractérisation des principaux traits de cet idéal en les complétant et en allant jusqu’à renouveler les valeurs (bien-être, intimité, plaisir, progrès, sécurité, statut social, union) qu’ils véhiculent. La place qu’occupe l’automobile dans l’idéal suburbain est perceptible dans différents types de banlieues montréalaises comme en témoigne notre étude portant sur les villes de Beaconsfield et de Brossard. Cette recherche permet de situer la place de l’automobile qui contribue à préserver l’intégrité du rêve suburbain et à le renforcer.

 Since the second half of the 20th century, the attractiveness of the suburbs to Montreal households has not diminished despite the increasing criticism and issues regarding it (environmental preservation, impoverishment, demographic aging, obsolescence of the built environment). The key components that defined the suburban ideal - suburban habitat, nuclear family and privileged link with a green environment - have remained virtually unchanged since the post-war period. This thesis aims to highlight the role of the automobile in shaping the suburban ideal between 1945 and 1970 in the Montreal region. More than just a transport mode, the automobile participates in different ways in the development of this ideal. First, the automobile allows households to enter the environment of their choice in the periphery of Montreal. At the same time, it helped define the main components of the suburban physical environment. Secondly, the automobile actively participates in the characterization of the main traits of this ideal by completing it and renewing its values (well-being, intimacy, pleasure, progress, security, social status, union). The automobile's place in the suburban ideal is perceptible in different types of Montreal suburbs, as evidenced by our study of the cities of Beaconsfield and Brossard. This research allows us to situate the place of the automobile, which contributes to preserve the integrity of the suburban dream and to reinforce it.


identifier: Sabourin, Patrick  (2017). Projections démolinguistiques des populations francophones, anglophones et allophones au Canada : une analyse par microsimulation  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en démographie, 282 p.

subject:
Microsimulation
démolinguistique
projections
langue
sociologie des langues
Canada
Québec
langue maternelle
langue parlée à la maison
connaissance des langues officielles
Microsimulation
demolinguistics
projections
language
sociology of language
Canada
Québec
mother tongue
language spoken at home
knowledge of official languages

abstract:
Le Canada constitue à bien des égards une « expérience naturelle » en matière de dynamique des langues. Les communautés majoritaires de langue officielle – les francophones au Québec et les anglophones au Canada hors Québec – et minoritaires – les anglophones au Québec et les francophones au Canada hors Québec – évoluent dans des contextes socio- et démolinguistiques variés et complexes, ce qui permet la réalisation d’analyses comparatives riches. En outre, le Canada accueille chaque année un quart de million d’immigrants dont la grande majorité n’a ni le français ni l’anglais comme langue maternelle, ajoutant ainsi à la diversité linguistique canadienne.
Dans cette thèse, nous proposons d’étudier et de simuler la dynamique démolinguistique du Canada au moyen d’un modèle de microsimulation et des données des recensements de 1991 à 2011. Trois variables linguistiques sont intégrées au modèle : la langue maternelle, la langue parlée le plus souvent à la maison et la connaissance des langues officielles. Ces trois variables linguistiques permettent également de projeter la première langue officielle parlée, un indicateur utilisé par le gouvernement fédéral dans l’application de la loi sur les langues officielles.
Le modèle comprend huit modules simulant autant d’événements démographiques : la fécondité, la mortalité, l’immigration, l’émigration, la mobilité interrégionale et les trois modules linguistiques. Chaque module prend en compte les comportements différentiels selon les caractéristiques linguistiques, dans les limites de la disponibilité des données. La géographie du modèle comprend 13 régions mettant en lumière les zones pertinentes sur le plan démolinguistique, par exemple le nord du Nouveau-Brunswick, le nord-est de l’Ontario, la région d’Ottawa, Gatineau, l’île de Montréal, Laval et Longueuil.
Le modèle tient compte des substitutions linguistiques intergénérationnelles (non-transmission de la langue maternelle de la mère à l’enfant), pour lesquelles les paramètres sont dérivés à partir de la méthode des enfants au foyer. Le modèle simule également les substitutions linguistiques intragénérationnelles (changement de langue parlée à la maison au cours de la vie) et l’acquisition des langues officielles. Les paramètres déterminant l’intensité et le calendrier de ces événements linguistiques ont été dérivés à partir de méthodes inspirées de l’analyse de survie. Les résultats des projections à l’horizon 2056 montrent une baisse importante du poids des langues officielles comme langues maternelles au profit des langues maternelles tierces. Le poids relatif des francophones par rapport aux anglophones est également en baisse partout au Canada.
Les changements dans la composition selon la langue parlée à la maison sont similaires à ceux observés pour la langue maternelle, mais sont quantitativement moins marqués en raison de l’effet d’amortissement des substitutions linguistiques.
Du côté de la connaissance des langues officielles, on observe peu de changements au Canada hors Québec et une importante augmentation de la connaissance de l’anglais au Québec.
L’examen d’une trentaine de scénarios analytiques montre que les résultats de la projection sont relativement robustes. Les résultats de ces scénarios soulignent également l’importance des interactions entre la mobilité interrégionale et les comportements linguistiques dans le façonnement de la composition démolinguistique du Canada.

 Canada constitutes in many ways what could be considered as a natural experiment in language dynamics. Official language communities – the English minority in Quebec and English majorities in the other provinces, as well as the French majority in Québec and French minorities in the other provinces – evolve in complex and diverse socio- and demolinguistic conditions. Furthermore, Canada welcomes each year about a quarter of a million immigrants, the great majority of whom have neither French nor English as their mother tongue, thus adding another layer of diversity and complexity to the Canadian demolinguistic landscape. This context allows for fruitful comparisons and insightful analysis.
In this thesis, we propose to study and simulate Canada’s language dynamics using a microsimulation projection model and data from the 1991 to the 2011 census. Three linguistic variables are included in the model: mother tongue, language spoken most often at home and knowledge of official languages. These three language variables constitute together the first official language spoken, an indicator used by the federal government in the implementation of the Official Languages Act.
The model consists of eight modules simulating as many demographic events: fertility, mortality, immigration, emigration, inter-regional mobility and the three language modules. Each module takes into account differential demographic behaviours with respect to language characteristics, when appropriate data is available. The geography of the model includes 13 regions and was conceived to put emphasis on demolinguistically relevant areas, such as Northern New Brunswick, North-Eastern Ontario, Ottawa, Gatineau, the Island of Montréal, Laval and Longueuil.
The model takes into account intergenerational language shifts (failure of a mother to transmit her own mother tongue to her child), whose parameters were derived using the own-children method. Intragenerational language shifts (change of language spoken at home during the lifecourse) and the acquisition of official languages are also simulated. The parameters used to determine the intensity and the timing of these linguistic events are derived from methods inspired by survival analysis. In summary, projection results up to 2056 show a significant decrease in the proportion of French and English in favour of non-official mother tongues. The relative weight of Francophones with respect to Anglophones is also declining all across Canada.
Changes in the composition of the Canadian population with respect to the language most often spoken at home are qualitatively similar to those observed for the mother tongue, but are quantitatively less important because of the dampening effect of language shifts.
Projections show little change in knowledge of official languages in Canada outside Quebec and a significant increase in knowledge of English in Quebec.
The results from thirty alternative scenarios showed that the projection results of the reference scenario are relatively robust. The analysis of the results has also stressed the important impact of interactions between regional mobility and language behaviour in shaping the future language composition of Canada.


identifier: Brière, Dominique  (2017). Retour sur une expérience de mobilisation des connaissances en milieu gouvernemental : la mesure de l'exclusion sociale associée à la pauvreté  Essai.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en pratiques de recherche et action publique, 73 p.

subject: Exclusion sociale

subject: pauvreté

subject: mobilisation des connaissances

subject: transfert des connaissances

subject: agent d’interface

subject: Centre d’étude sur la pauvreté et l’exclusion sociale (CEPE)

abstract:
Cet essai a comme objectif de faire le point sur une expérience de mobilisation des connaissances réalisée dans le cadre de la maîtrise professionnelle en pratiques de recherche et action publique (PRAP) à l’Institut national de la recherche scientifique – Centre Urbanisation, Culture, Société (INRS-UCS).
Mon projet de stage s’est réalisé au sein du Centre d’étude sur la pauvreté et l’exclusion (CEPE) dans le cadre d’un projet de recherche portant sur la mesure du phénomène de l’exclusion sociale liée à la pauvreté. Le projet sur l’exclusion sociale en était un novateur, puisqu’il a mis à contribution des personnes touchées directement par ce phénomène. En effet, leurs expériences et connaissances sur le sujet avaient été très peu considérées à ce jour dans le cadre de démarches visant à définir des indicateurs de mesure de l’exclusion sociale.
Cet essai dresse un résumé du projet de recherche, des résultats et retombées qui en découle. Il propose également une réflexion critique sur la mobilisation des connaissances et le rôle d’agent d’interface, deux concepts-clés coeur au coeur de la maîtrise PRAP.


identifier: Laberge, Antony  (2016). Reconstitution de la chronologie du dépôt atmosphérique du gallium et du germanium dans les sédiments de lacs du Québec méridional  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 81 p.

subject:
Gallium
Ga
Germanium
Ge
sédiments lacustres
Québec méridional
métaux traces
eaux interstitielles
acides fulviques
modélisation thermodynamique
dépôt atmosphérique
fonderie de Rouyn-Noranda

abstract:
Le gallium (Ga) et le germanium (Ge) sont deux métaux traces dont l’utilisation et l’extraction vont s’accroître dans les prochaines années. Cependant, la géochimie aquatique et la contamination de l’environnement par ces deux éléments demeurent très peu documentées dans la littérature. Dans cette étude, les eaux interstitielles des sédiments de plusieurs lacs du Québec méridional ont été analysées pour le Ga, le Ge et plusieurs autres solutés. Des carottes de sédiment des mêmes lacs et de quelques autres, lesquelles avaient été antérieurement datées à l’aide des isotopes 210Pb et 137Cs, ont été analysées pour déterminer les teneurs en Ga et Ge. Les lacs se trouvent dans quatre régions du Québec, soit l’Abitibi, les environs de la ville de Québec, le Bas-Saint-Laurent et la Gaspésie. Dans ces lacs, dont les bassins versants sont inhabités et inexploités, les contaminants s’y trouvant ne peuvent que provenir de l’atmosphère.

La modélisation thermodynamique des résultats prédit que le Ga est majoritairement complexé avec les acides fulviques dans les eaux interstitielles des sédiments. Le transport réactif du Ga modélisé à l’aide de l’équation unidimensionnelle de la diagenèse des solutés dans les eaux interstitielles a permis de déterminer des zones de solubilisation et de fixation du Ga dans la colonne de sédiment et de quantifier les taux net des réactions. Nos observations suggèrent que la remobilisation du Ga dissous pourrait se produire lors de la dissolution réductive des oxyhydroxydes de Fe et de Mn. Bien que le Ga soit impliqué dans des réactions diagénétiques, sa redistribution postdépôt calculée à partir des vitesses nettes de réactions s’avère infime. Les concentrations en Ge dans les eaux interstitielles étaient par ailleurs toujours inférieures à la limite de détection (0,48 nM). En comparant les profils de Ge dissous avec ceux d’autres éléments connus pour être peu mobiles aux mêmes sites, nous avons pu estimer que les teneurs du Ge redistribué dans la colonne de sédiment pendant la diagenèse précoce étaient négligeables.

Les variations chronologiques de la retombée atmosphérique du Ga et du Ge d’origine anthropique dans les sédiments des lacs étudiés ont été reconstituées. Les flux du dépôt atmosphérique du Ga et du Ge sont significativement plus élevés dans les lacs de l’Abitibi et de la région de la ville de Québec que dans ceux du Bas-Saint-Laurent et de la Gaspésie. Dans les lacs abitibiens, les flux atteignent des valeurs maximales vers la fin  des années 1970 et la fonderie de Rouyn-Noranda est vraisemblablement la source la plus importante de la contamination en Ga et Ge. Dans les lacs de la région de Québec, les dépôts atmosphériques en Ga et Ge ont atteint des sommets entre 1950 et 1970 et ont diminué au cours des décennies subséquentes. La combustion du charbon pour le chauffage domestique a probablement constituée une source de contamination importante en Ga et Ge dans ces lacs.


identifier: Zhang, Xiaolei  (2013). Production de lipides à partir de boues et de glycérol brut et leur conversion en biodiesel.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 550 p.

subject:
boues
huile de microorganismes
glycérol brut
extraction des lipides
trans-estérification

abstract:
Le prix croissant des matières premières traditionnelles (huiles végétales et graisses animales) pour la production de biodiesel a poussé les chercheurs et les ingénieurs à chercher des sources alternatives de substrats. les boues constituent une source abondante de matières organiques produites partout dans le monde. Celles-ci présentent un possible intérêt pour la production de biocarburants car elles contiennent des lipides. Cette étude s'intéresse à la production de biodiesel en utilisant les huiles dérivées de boues. Différents types de boues municipales primaires, secondaires et mixtes, ainsi que des boues secondaires issues de la production de pâtes à papier, ont été collectées et utilisées dans cette étude. les boues présentaient une teneur en lipides allant de 5% à 11% (p/p). les effets du type de boue, des concentrations de matières en suspension dans les boues (10 à 30 g/l), du prétraitement des boues (thermique, thermo-acide et thermo-alcalin), ainsi que l'ajout d'une source de carbone (glucose et le glycérol) sur l'accumulation des lipides par les microorganismes ont été étudiés. Une accumulation maximale de lipides (39% p/p de la biomasse) a  été obtenue à partir de boues pré-traitées.
Pour approfondir la faisabilité de la production de biodiesel à partir des boues, le bilan énergétique, les émissions de GES et les coûts ont été étudiés. l'étude du bilan énergétique a révélé qu'un gain d'énergie de plus de 29 GJ/tonne de biodiesel produit a été obtenu à partir d'huiles dérivées de boues. l'évaluation des émissions de gaz à effet de serre (GES) a montré que l'utilisation des boues pour la production de biodiesel était une méthode qui permet la réduction des émissions de GES (réduction de plus de· 40 tonnes de dioxyde par tonne de biodiesel produit). l'estimation des coûts a été réalisée par le logiciel SuperPro  Designer et les résultats ont montré que le coût du biodiesel produit à partir de boues est d'environ 0.5 US$/kg de biodiesel.
Comme la production du biodiesel augmente, la production de glycérol brut, un sous-produit de la production de biodiesel par trans-estérification, augmente également. la grande quantité de v - glycérol brut générée nécessite une gestion appropriée. En effet, ce sous-produit représente une grande source de carbone pour de nombreux microorganismes. Le glycérol brut fourni par une usine de production de biodiesel (Québec, Canada) a  été utilisé pour l'accumulation de lipides par la levure Trichosporon oleaginosus. En raison de la forte teneur en savon dans le glycérol brut, une purification a été réalisée afin de l'enlever en le convertissant en acides gras libres. Une fois purifié, le glycérol a  été utilisé pour faire croître les microorganismes. Une ) accumulation plus élevée des lipides dans la souche microbienne a été obtenue comparativement aux essais réalisés avec le glycérol non purifié (teneur en lipides: 37.2% p/p de la biomasse). La concentration de glycérol ayant donné le rendement le plus élevé de lipides produits (0.19 g de lipides/g glycérol) est de 50 g/L. L'étude du bilan énergétique de la production de biodiesel à partir de glycérol brut a montré un gain énergétique net de 9 GJ/tonne de biodiesel produit. L'estimation des coûts a révélé que le coût de lipides produits à partir de glycérol brut était d'environ 0.44 US$/kg de lipides, ce qui est inférieur à l'huile de soja (matière première de la production de biodiesel utilisée actuellement, 0.88 US$/kg).
L'extraction des lipides est l'étape centrale de production de biodiesel à partir de microorganismes oléagineux. L'extraction par solvant organique nécessite un temps de réaction long. Les ultrasons ont été utilisés pour l'extraction des lipides à partir de Trichosporon oleaginosus et du champignon SKF-5 dans les boues. Il a été observé que le temps d'extraction a pu être réduit de 12 h  (extraction des lipides classique) à 20 min (extraction des lipides par ultrasons) pour parvenir à une récupération de 95% à 100% des lipides. De plus, l'eau a  été testée comme solvant pour effectuer l'extraction par traitement aux ultrasons et des taux de récupération des lipides de 10.2% et 9.3% (p/p de lipides totaux dans la biomasse) ont été obtenus à partir de Trichosporon oleaginosus et SKF-5, respectivement. En raison de l'inquiétude croissante sur la manipulation de solvants organiques (notamment le chloroforme), un processus en une étape aussi appelé trans-estérification in-situ, en présence des ultrasons a été menée afin d'éviter l'étape d'extraction. Les résultats ont montré que plus de 94% des lipides ont été convertis en biodiesel en 20 à 50 minutes, ce qui est similaire au rendement du procédé en deux étapes dans lequel les lipides sont extraits, puis transformes en FAMEs par trans-estérification.
La détermination de la composition des lipides est essentielle afin de déterminer la faisabilité de la production de biodiesel. Les lipides obtenus à partir de tous les microorganismes cultivés dans la boue, la boue prétraitée et le glycérol brut ont été analysés et sont riches en C 16 à C 18 (comme les huiles de graines de plantes qui sont actuellement utilisées pour produire du biodiesel commercial). Un haut degré de saturation a été trouvé dans les lipides. Ceci suggère que le biodiesel produit à partir de ces lipides aurait une grande stabilité à l'oxydation, mais un faible écoulement à froid. L'étude a montré que les boues et le glycérol brut (sous-produit de production de biodiesel) ont un grand potentiel dans la production de biodiésel. L'utilisation des ultrasons pour l'extraction des lipides et la trans-estérification in-situ est une technologie prometteuse car elle réduit largement le temps de traitement nécessaire pour obtenir des performances comparables à celles des technologies actuellement appliquées.


identifier: Dia, Oumar  (2017). Combinaison des procédés de biofiltration et d’électrocoagulation pour le traitement des lixiviats des sites d’enfouissement sanitaires.  Thèse.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 377 p.

subject:
lixiviats
décharges
traitement
électrocoagulation
biofiltration
enfouissement sanitaire
électrotechnologies
électro-oxydation
électro-Fenton

abstract:
Une forte croissance démographique et économique constatée ces dernières décennies à travers
le monde a entraîné une production importante de différentes sortes de déchets. A l’heure
actuelle, l’enfouissement est encore la méthode la plus utilisée pour la gestion des déchets
ménagers. Un des inconvénients majeurs liés à l’enfouissement est la production de lixiviats
chargés en contaminants organiques, inorganiques et microbiens susceptibles de polluer les eaux
souterraines et les eaux de surface s’ils ne sont pas convenablement captés et traités. Vu la
complexité de ces lixiviats et les normes environnementales de plus en plus exigeantes, il est
difficile de les épurer en utilisant uniquement une seule technologie de traitement. Un couplage
de différents procédés de traitement est souvent requis pour traiter de façon efficace les lixiviats
et de manière à se conformer aux strictes normes de rejet auxquelles ils sont soumis.
Dans cette présente étude, les procédés de biofiltration (BF) et d’électrocoagulation (EC) sont
mis en synergie pour un traitement efficace des lixiviats. Toutefois, la combinaison de ces deux
procédés suscite de nombreuses incertitudes technologiques qui ne sont pas clairement adressées
dans la littérature. L’objectif de cette étude sera alors d’évaluer les performances de chaque
procédé et d’étudier son impact sur le procédé subséquent selon sa position dans la filière de
traitement. Pour cela, deux scénarios ont été définis : le scénario 1 consiste à positionner la BF
avant l’EC tandis que dans le scénario 2 l’EC est placée avant la BF.
Les résultats du scénario 1 ont montré que la BF est très efficace en termes d’abattement du NH4
(94% ± 9), de la DBO₅ (94% ± 8), de la turbidité (95% ± 11) et du phosphore (98% ± 16) avec
des concentrations initiales respectives de 342 ± 64 mg N/L, 70 ± 38 mg O₂/L, 107 ± 65 NTU,
2,33 ± 1,4 mg P-PO₄/L. Cependant, en raison d’une forte proportion de substances humiques
dans le lixiviat, un faible taux d’abattement de la DCO (< 20%) a été enregistré (DCₒ = 765 ±
143 mg O₂/L). Des expériences de fractionnement de la matière organique dissoute (MOD) ont
révélé qu’après BF, 53% des composés hydrophiles (Hyl) sont éliminés tandis que les taux
d’abattement des acides fulviques (AF) et acides humiques (AH) étaient de 29% et 0%
respectivement. Le traitement subséquent d’EC a permis d’enlever 53% de la DCO résiduelle en
utilisant une anode en magnésium avec une densité de courant de 10 mA/cm² pendant 30 min.
Cependant les performances de l’EC étaient négativement influencées par la présence
d’alcalinité et l’utilisation du Mg entrainait une augmentation significative du pH après EC (pH
> 10). Par la suite, des anodes plus conventionnelles (Al et Fe) ont été expérimentées. Ces
dernières, moins sensibles à l’alcalinité et à la hausse du pH, ont permis d’éliminer 65 à 70% de
la DCO réfractaire en imposant des densités de courant variant de 8 à 10 mA/cm² pendant 20
min. Le fractionnement de la MOD a révélé que les AH sont totalement éliminés après EC tandis
que les AF et Hyl étaient partiellement éliminés avec des taux d’abattement du COT variant de
57 à 60% et 37 à 46% respectivement.
Une réduction électrochimique des nitrates en ammonium a été observée lors de l’EC du lixiviat
bio-filtré. Dans l’optique de minimiser la réduction des nitrates en ammonium, différentes
cathodes ont été étudiées (Al, Fe, Inox, Cu et Ti/Pt). Parmi elles, le titane platiné est la cathode
qui produisait moins d’ammonium (< 3 mg N/L) en raison de sa faible surtension d’hydrogène (-
0,95 V Vs Ag/Cl). La formation de NH₄ peut être aussi minimisée en réduisant la surface de la
cathode et la densité de courant. Cependant, la diminution de la surface cathodique et de la
densité de courant conduit à une diminution de l’abattement de la DCO. Concernant le scénario 2, les conditions opératoires retenues pour l’EC du lixiviat brut avec une
anode en Al sont : i = 8 mA/cm² et t = 20 min. Dans ces conditions opératoires, 37% ± 2
d’abattement de la DCO a été enregistré avec une concentration initiale de 1522 mg O₂/L. Cette
DCO est principalement composée de DCO particulaire et la fraction des AH. Pour les autres
polluants, l’EC a permis d’atteindre des taux d’abattement satisfaisants notamment pour la
turbidité (82% ± 9), la couleur vraie (60% ± 12), le zinc (95% ± 3) et le phosphore total (82% ±
5) avec des concentrations initiales respectives de 178 ± 54 NTU, 1620 ± 420 UCV, 1,46 ± 0,06
mg/L, 4,89 ± 0,36 mg P-PO₄/L. Concernant le traitement subséquent de BF, le processus de
nitrification n’a pas été affecté par la faible teneur en phosphore (0,9 ± 0,27 mg P/L) et les
concentrations résiduelles d’ions Al³⁺ (1,25 ± 0,76 mg/L) dans le lixiviat électro-coagulé. Une
élimination quasi-totale (99%) de l’azote ammoniacal a été obtenue avec une concentration
initiale moyenne de 595 ± 50 mg N/L. En revanche, 42% ± 7 d’abattement de la DCO résiduelle
a été enregistré. Une étude technico-économique sommaire a permis d’estimer les coûts d’exploitation à 1,84 et
1,58 $CAD par m³ de lixiviat traité pour les scénarios 1 et 2 respectivement. Ces coûts, obtenus
avec une utilisation d’anode en Al, prennent en compte l’aération du biofiltre, le renouvellement
des anodes, la consommation énergétique, le remplacement du média filtrant et le traitement des
résidus métalliques.
En dépit des incertitudes technologiques associées à ce couplage (réduction électrochimique des
nitrates en ammonium, carence en phosphore, présence de métaux résiduels..), nous avons
démonté à travers cette étude qu’il est techniquement possible et économiquement rentable de
coupler les procédés de BF et d’EC afin de traiter efficacement les lixiviats et de rencontrer les
normes strictes de rejet.

A fast economical and demographical growth of the last decades leads to a massive production
of all kind of wastes across the globe. Currently, landfilling is still the most common method
used to manage household wastes. One of the drawbacks linked to landfilling is the production of
landfill leachates carrying several organic, inorganic and microbial pollutants which can
contaminate the groundwater and surface water if they are not properly captured and treated.
Given the complexity of these effluents and the strict discharge standards, it is very challenging
to treat them by using a single treatment technology. A combination of different technologies is
often required in order to treat efficiently the landfill leachates and to comply with the strict
discharge standards to which they are subjected. In this present study, biofiltration (BF) and electrocoagulation (EC) processes are put into
synergy to treat efficiently the landfill leachates. However, this combination has several
technological uncertainties which are not fully addressed in the literature. The main purpose of
this study was then to evaluate the performance of each process and to study its impact on the
other process depending on its position in the treatment line. To do so, two scenarios had been
defined: scenario 1 consists to place the BF before EC while in the scenario 2 EC is positioned
before the BF. The results from the scenario 1 showed a very good efficiency of BF process for the removal of
NH4 (94% ± 9), BOD₅ (94% ± 8), turbidity (95% ± 11), and phosphorus (98% ± 16) with initial
concentrations of 342 ± 64 mg N/L, 70 ± 38 mg O₂/L, 107 ± 65 NTU, 2.33 ± 1.4 mg P-PO₄/L
respectively. However, due to the high proportion of humic substances in the landfill leachate, a
low COD removal was recorded (< 20%) (CODo = 765 ± 143 mg O₂/L). Experiments from the fractionation of dissolved organic matter (DOM) had revealed that after BF, 53% of hydrophilic
compounds (Hyl) was removed while the removal rate of fulvic acids (FA) and humic acids
(HA) was 29% and 0% respectively. The subsequent EC treatment had allowed removing 53%
of the residual COD by using a magnesium based-anode and applying a current density of 10
mA/cm2 for 30 min. However, the efficiency of EC treatment was negatively impacted by the
presence of alkalinity and the use of Mg caused a significant increase of the pH after EC (pH >
10). Later on, more convention anodes (Al and Fe) had been experimented. These anodes were
less sensitive to the presence of alkalinity and induced less increase in pH. They allowed
reducing the residual refractory COD by 65-70% by imposing a current densities ranging from 8
to 10 mA/cm². The fractionation of DOM showed a complete elimination of HA fraction after
EC. Regarding to FA and Hyl fractions, their removal rate in terms of TOC were varying from
57% to 60% and 37% to 46% respectively. A phenomenon of electrochemical reduction of nitrate into ammonia had been noticed during the
EC of bio-filtrated landfill leachate. To tackle this issue, different cathodes materials had been
experimented (Al, Fe, Stainless steel, Cu and Ti/Pt) in order to limit the ammonia formation.
Among these cathodes, the platinized titanium produced less amount of ammonia (< 3 mg N/L)
because of its low hydrogen overpotential (- 0.95 V Vs Ag/Cl). The NH4 formation can also be
minimized by reducing both the cathodic surface area and the cathodic current density but COD
removal was negatively impacted. Regarding the scenario 2, the chosen operating conditions for the EC of raw landfill leachate
were: i = 8 mA/cm² and t = 20 min. Under these conditions, 37% ± 2 removal of COD was
recorded with an initial concentration of 1522 mg O₂/L. This removed COD was mainly
attributed to the insoluble COD and the HA fraction. Concerning the other pollutants, the EC process showed satisfactory results in terms of turbidity removal (82% ± 9), true color (60% ±
12), zinc (95% ± 3), and phosphorus (82% ± 5) with initial concentrations of 178 ± 54 NTU,
1620 ± 420 TCU, 1.46 ± 0.06 mg/L, 4,89 ± 0.36 mg P-PO₄/L respectively. Despite the low
phosphorus concentration (0.9 ± 0.27 mg P/L) and the significant amount of residual Al³⁺ (1.25 ±
0,76 mg/L) in the electro-coagulated landfill leachate, the subsequent BF treatment had allowed
to remove over 99% of ammonia with an average initial concentration of 595 ± 50 mg N/L.
However, 42% ± 7 of COD removal was recorded after the BF treatment. The operating costs of the process had been estimated after a summary economical study. By
considering Al as sacrificial anode, the operating costs were evaluated at 1.84 and 1.58 $CAD
per m³ of treated landfill leachate for the scenarios 1 and 2 respectively. These costs take account
the aeration of the biofilter, the renewal of the anode material and bio-filter media, the energy
consumption and the EC sludge treatment. Despite the technological uncertainties linked to this coupling, it had been shown through this
study that it is technically feasible and economically viable to combine BF and EC processes in
order to treat efficiently the landfill leachate and comply with the strict discharge standards.


identifier: Amiri, Reza  (2017). Reconfigurable periodic structures for beam steering applications.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 110 p.

subject:
reconfigurable meta-material structures
antennas and microwave devices
microwave and millimeter waves
Controllable Refractive Index

abstract:
In this thesis, I study the reconfigurable meta-material structures and their applications in the field of antennas and microwave devices in both microwave and millimeter waves. This thesis is written with a paper-based strategy, and the organization of the thesis is as follows.
Chapter 1 is an introduction to meta-materials, their history and their antenna applications in the literature.
Chapter 2 is based on the paper, “Reconfigurable Meta-material Unit-cell with Controllable Refractive Index" by R. Amiri, B. Zarghooni, A. Dadgarpour, Pourahmadazar, J and T.A. Denidni. This Chapter presents a new meta-material unit cell with a potential reconfigurable geometry that can provide a controllable refractive index in the frequency range of 1-4 GHz. I have presented a proof of concept design where instead of the real PIN-diodes open circuits (for the OFF state) and metallic strips (for the ON state) are used. This design is simulated in HFSS, and the resulting S-parameters are utilized in a well-known extraction algorithm (explained in Appendix A) to calculate the refractive index. The presented topology is capable of providing a difference of Δn=1.5 at the frequency of 2.45 GHz which is useful for future advanced beam-tilting applications. The focus of Chapter 3 is on a unit-cell designed in the millimeter-wave frequency range. This Chapter is based on the paper "Anisotropic Meta-material Unit-cell for Millimeter-Wave Applications" by R. Amiri, B. Zarghooni, J. Pourahmadazad, A. Dadgarpour and T. A. Denidni. The unit-cell that I presented in this Chapter does not use reconfigurable elements such as PIN-diodes. Instead, it utilizes four S-shaped metallic strips to provide an anisotropic structure that can show two different refractive indexes if the direction of the arrival wave changes. This unit-cell is simulated using HFSS, and the corresponding S-parameters are utilized in the Kramer-Kronig algorithm to extract the refractive index. According to the results, if the electromagnetic wave arrives from a certain direction, it can produce a maximum difference of Δ n=2.5 in the refractive index of the structure compared to the case where the wave arrives from the transverse direction. At the end of this Chapter, a potential scenario is qualitatively explained where this property of the unit-cell can be useful in beam switching applications.
Chapter 4, explains the fabrication and validation procedure of two paraffin-based dielectric lenses that are essential for the measurement of the S-parameters of meta-material unit cells. A molding process is used to fabricate these lenses, and a well-known SRR (Split Ring Resonator) design is used to test them. The SRR unit cell is fabricated in three different frequency bands, and according to our results, the lens is effective up to 15 GHz.
Finally, Chapter 5 concludes the thesis and explains the summary as well as the link between each research topic with more details. This Chapter also provides the future work based on the investigations that are conducted in this thesis.


identifier: Cherif, Nesrine  (2017). Performance analysis of mixed free-space optics/radio frequency amplify-and-forward systems with pointing errors.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en télécommunications, 93 p.

subject:
high data rates
wireless
mobile cellular network
free-space optics
FSO
maximum ratio transmission
mixed FSO/RF

abstract:
Driven by the high data rates demand and the exponential growth of wireless de-
vices, free-space optics FSO is presented as a strong and reliable candidate for the
next generation mobile cellular networks. In addition to securing a high throughput
and high-speed data services, FSO technology is an easily deployable cost-effective
approach that offers a strong immunity to interference. Despite these advantages,
FSO transmission is hampered by atmospheric turbulence-induced fading and point-
ing errors. These constraints shorten the FSO transmission to small distance. To
widen the coverage and ensure the reliability of the FSO link for next generation
cellular backhaul networks, relay-assisted mixed FSO/RF systems have gained such
a great interest in recent times. The main objective of this work is to investigate
the performance of relay-assisted mixed FSO/RF system. Toward this end, we de-
rive closed-form expressions for the ergodic capacity and the outage probability that
unify almost all turbulence/fading linear distributions discovered until present while
accounting for heterodyne and intensity modulation/direct detection (IM/DD) techniques. The originality of this work relies on the consolidation of two generalized
channel models for the FSO and RF links. Furthermore, the derived closed-form
expressions, all in terms of Fox-H function (FHF) and bivariate FHF, are exact and
accurate since no approximations were employed. Moreover, we extend our analysis to
a mixed FSO/RF design where the co-channel interference (CCI) at the mobile user is
presumed. In this system model, we derive closed-form expressions of the end-to-end
performance metrics, i.e., the outage probability, the average bit-error rate (BER), and the ergodic capacity, all in terms of bivariate FHF. The completeness of our work
is emphasized through the investigation of fixed-gain and channel-state information
(CSI)-assisted relaying schemes and the association of both heterodyne and IM/DD
detection techniques. Motivated by the obtained results, we conduct a further study
to investigate the effect of spatial diversity on the system performance by considering
multi-aperture/multiuser system, where we also study the large scale regime. The
spacial diversity resulting from the use of the maximum ratio transmission (MRT) at
the multi-aperture FSO link and the user scheduling for the multiuser RF link further
enhanced the performance by mitigating the effects of the turbulence, the pointing
errors, and the fading in the mixed FSO/RF system.


identifier: Kabir, S. M. Humayun  (2017). Synthesis of Ca₊Ba₁₋₊Nb₂O₅ Thin Films on Lattice Matched Gd₃Ga₅O₁₂ substrate by Pulsed Laser Deposition.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'énergie et des matériaux, 106 p.

subject:
Tetragonal Tungsten  Bronze
Thin film materials
high  electro-optic (EO) coefficient
CaxBa1-xNb2O6(CBN)
Gadolinium Gallium Garnet substrate
nanophotonic devices
ferroelectric material
ferroelectric thin films.

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF.
The accelerating increase in information traffic demands higher data transfer for the telecommunications. Thin film materials with high electro-optic (EO) coefficient are attractive towards the fabrication of high performance photonic devices, such as EO modulators for telecommunications applications. The ferroelectric Tetragonal Tungsten Bronze (TTB) family material SrxBa1-xNb2O6 (SBN) has shown high electro-optic coefficient both in the bulk and thin film form. With compared to commercially available conventional lithium niobate (LiNbO3, LN), SBN has forty times higher electro-optic coefficient. But, due to the low Curie temperature (below 80°C) SBN is not suitable to use as active layer in EO modulators operating at hundreds of GHz. On the other hand, CaxBa1-xNb2O6 (CBN), which also belongs to TTB family has high electro-optic coefficient (130 pm/V) and Curie temperature (above 200°C), and hence a potential candidate for next generation electro-optic devices applications. Epitaxial CBN thin films have been synthesized on various substrates including MgO, Nb:SrTiO3, as well as on Silicon. However, epitaxial CBN films have to be achieved on a lattice matched and device fabrication compatible substrates (refractive index of the substrate should be lower than that of CBN) before they can be integrated in high-performance devices. This work focuses on the synthesis of CBN thin films on lattice matched Gadolinium Gallium Garnet (Gd3Ga5O12, GGG) substrate.
In the first part of our work, we have investigated structural and optical properties of CBN thin film. In our experiment, we have done the optimization of CBN thin film on GGG substrate. XRD, XPS and AFM measurements were performed for the structural, compositional, and surface properties measurements. After that ellipsometric measurements were taken for the optical properties analysis. We found a high optical transmittance of 85% for epitaxial CBN films deposited at a 50 mTorr oxygen pressure.
The promise of nanophotonic devices is controlled by the large size difference between much smaller photonic waveguides and comparatively large optical fibers, which causes an unacceptable amount of loss without a mode size conversion solution. One such solution to overcome the huge loss is the vertical grating coupler which allows light to be efficiently coupled from the top of a device. In the second part of our work, we have successfully fabricated and demonstrated light coupling through a CBN thin film based optical grating coupler to CBN thin film based waveguides on GGG substrate.


identifier: Jardak, Karama  (2015). Développement d’un procédé d’oxydation électro-catalytique pour la dégradation de l’éthylène glycol.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de l'eau, 123 p.

subject:
procédé d’oxydation électro-catalytique
eaux usées
éthylène glycol
traitements biologiques
traitements chimiques

abstract:
La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de
ce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce
résumé peut être lue en PDF. Faisant partie de nombreuses applications industrielles, l’éthylène glycol (EG) est utilisé comme additif dans les industries pharmaceutiques et plastiques, comme agent de dégivrage dans les aéroports et en tant que fluide caloporteur dans les systèmes de refroidissements industriels. Les eaux usées générées par ce type d’industries sont fortement chargées en EG. Elles présentent des valeurs élevées de demande chimique en oxygène et de carbone organique total. Le rejet direct de ces effluents dans le milieu récepteur sans traitement préalable est en mesure de provoquer des perturbations importantes sur la faune et la flore aquatique. Dans le but de remédier à ce problème, des normes canadiennes assez strictes ont été élaborées. Selon le conseil de la Communauté Métropolitaine de Montréal (CMM), la demande chimique en oxygène (DCO) de l’EG ne doit pas dépasser les 800 mg O2/L avant tout rejet dans les réseaux sanitaires. En vue de répondre à ces exigences, les procédés électrochimiques deviennent de plus en plus intéressants puisque contrairement aux procédés conventionnels (biologiques et chimiques), ces derniers sont capables de dégrader et minéraliser des concentrations élevées d’ EG.
L’objectif principal de cette étude est de développer un procédé d’oxydation électrocatalytique (OEC) capable de traiter des effluents industriels fortement chargés en EG (concentrations initiales en DCO allant jusqu’à 16 000 mg O2/L). L’efficacité de ce procédé est reliée à la coexistence de l’oxydation directe et l’oxydation indirecte. L’oxydation directe est basée sur la génération des radicaux hydroxyles OH° suite à l’oxydation des molécules d’eau. L’oxydation indirecte, d’une autre part, est réalisée par l’intermédiaire d’oxydants puissants (tels que S2O82- , HOCl et HOBr) générés in situ à partir de l’effluent à traiter.
La première partie de cette étude a été réalisée dans une cellule électrochimique de configuration parallélépipédique et constituée de deux électrodes. Le bore dopé au diamant (BDD) a été utilisé en tant qu’anode et le feutre de carbone (FC) en tant que cathode. Dans un premier temps, l’évaluation de la performance du procédé d’OEC a été effectuée en étudiant l’effet des différents paramètres opératoires (intensité de courant, temps de traitement, type d’anode, type d’électrolyte et concentration du polluant) sur l’efficacité de dégradation de l’EG (50 % inhibé).
La première partie de cette étude (basée sur une méthode itérative) a permis d’enregistrer 89 ± 0.2 % d’abattement de la DCO en imposant une intensité de courant de 5 A pendant un temps de traitement de 120 min en présence de 7 g/L de Na2SO4 et avec une concentration initiale d’EG de 2 500 mg/L (DCO initiale de 3 600 mg O2/L) . Dans ces conditions 80 % des oxydants (H2O2 et S2O82-) sont consommés pour l’oxydation de l’EG.
Afin d’optimiser les conditions opératoires, la méthodologie de surface de réponse a été adoptée. Cette méthode est basée sur un plan factoriel suivi d’un plan central composite. Elle permet, d’une part, d’étudier l’effet et les interactions entre les facteurs (concentration initiale d’EG, temps de traitement, intensité de courant et type d’électrolyte) et, d’autre part, d’optimiser le procédé électrochimique. Deux réponses expérimentales ont été suivies : la DCO et le COT. Dans les deux cas, les résultats optimaux retenus sont quasiment similaires. L’application d’une intensité de courant de 5.3 A pendant 110 min en présence de 7 g/L de Na2SO4 et 2 500 mg/L d’EG permettent d’éliminer 91 ± 2.2 % de la DCO et 80 ± 4 % du COT. L’application de ces conditions optimales (à l’exception du temps de traitement qui est de 220 minutes) en utilisant une cellule cylindrique permet d’éliminer 80 ± 2.2 % de la DCO et 76 % du COT. Dans ces conditions, le coût de traitement électro-oxydatif d’une solution d’EG 50 % inhibée (DCO initiale de 3 600 mg O2/L) est estimé à environ 8.16 $CAN/m3.
En s’inspirant des conditions optimales obtenues avec la solution d’EG 50 % inhibée, le procédé d’OEC a été appliqué sur un effluent fortement chargé en EG (solution d’EG non inhibé) présentant une DCO initiale d’environ 17 000 mg O2/L. Une intensité de courant de 25 A pendant 7 heures de traitement et en présence de 7 g/L de Na2SO4 a été appliquée. Un abattement de 96 ± 0.3 % a été obtenu. Dans ces conditions, le coût du traitement est estimé à 45.8 $Can/m3 alors que le coût d’acceptation d’un tel effluent dans des sites de stockage spécialisés s’élève à 300 $Can/m3.


identifier: Longpré-Girard, Mélanie  (2015). Étude en laboratoire de l’injection de mousse pour le traitement de sols contaminés aux hydrocarbures.  Mémoire.  Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Maîtrise en sciences de la terre, 81 p.

subject:
réhabilitation
sols contaminés
injection de mousse
hydrocarbures légers
surfactants
agents tensioactifs
aquifères
mobilité des contaminants
récupération NAPL

abstract:
L’injection de mousse pour la réhabilitation de sols contaminés aux hydrocarbures légers est une méthode prometteuse. Ce projet porte sur le développement d’une méthodologie de production de mousse et sur l’étude du comportement rhéologique de cette mousse lorsqu’elle est injectée dans un milieu poreux hétérogène. Plusieurs solutions tensioactives ont été testées afin d’identifier le meilleur candidat pour le traitement de sable de silice hétérogène contaminé au p-xylène. Les tensioactifs ont été départagés suivant leur capacité à produire de la mousse via des mesures Ross Miles et leur habilité à abaisser la tension interfaciale de la solution avec le p-xylène grâce à la méthode de la goutte pendante. Pour les tensioactifs sélectionnés, il a été constaté que le test Ross Miles fournit une comparaison adéquate des propriétés moussantes des solutions puisque les candidats ayant eu les meilleurs résultats Ross Miles ont par la suite produit les mousses les plus visqueuses en colonne. D’autres essais en colonne ont indiqué que pour obtenir le front de mousse le plus stable et visqueux possible, il faut utiliser une colonne de production de mousse, pré-rincer la colonne avec la solution tensioactive avant l’injection de la mousse et utiliser une pression d’injection élevée.
Un bac 2D contenant deux couches de sables de granulométries différentes a été utilisé pour évaluer le contrôle de mobilité obtenu lors de l’injection la mousse. Le contraste de perméabilité entre les deux couches a été constaté lors de l’essai de traçage où des fronts de traceur en forme de piston ayant des vitesses différentes dans chaque couche ont été observés. L’essai d’injection de mousse dans le bac non contaminé a permis l’observation d’un front en forme de « S » avançant à la même vitesse dans chaque couche ce qui indique un meilleur contrôle de mobilité que lors de l’essai de traçage. Suite à la contamination du bac au p-xylène, un essai de traçage a permis de constater l’augmentation du contraste de perméabilité entre les deux couches de sable. Un premier traitement avec une solution tensioacive a eu pour effet de remobiliser une partie du p-xylène sans en récupérer à la sortie du bac. L’injection de mousse a permis d’atteindre une saturation résiduelle sous la limite de détection de 16 mg/kg dans les zones balayées par la mousse ce qui est sous le critère (50 mg/kg) acceptable pour un terrain à usage industriel. Une portion de la récupération du p-xylène s’est faite par mobilisation (19%) et solubilisation (16%) et une portion s’est faite par volatilisation mais n’a pas été complètement comptabilisée. Une optimisation du procédé reste à faire pour des applications futures à faible profondeur incluant la quantification de la volatilisation ainsi que la diminution des pressions requises pour la génération et l’injection de la mousse.