http://hdl.handle.net/2268.2/175 Fri, 06 Mar 2026 17:29:46 GMT 2026-03-06T17:29:46Z http://hdl.handle.net/2268.2/22665 Title: Mémoire, partim B: Innovative inorganic materials for the detection of sweat biomarkers Abstract: Les progrès récents dans le développement de biocapteurs portables, non invasifs, proposant une analyse en temps réel, permettent de répondre aux défis rencontrés dans le domaine de l’analyse des performances sportives. Ce travail porte sur le développement d’un biosenseur colorimétrique pour la détection et le dosage du lactate dans la sueur comme biomarqueur possible de la fatigue musculaire chez les athlètes. Pour atteindre cet objectif, la recherche a été structurée autour de deux axes principaux : 1) déterminer l'impact d’une matrice de TiO2, et plus précisément de sa morphologie, sur l'efficacité et la sensibilité du biosenseur ; 2) étudier des nanozymes (enzymes synthétiques) de type peroxydase comme alternatives plus stables et simples d’utilisation aux enzymes naturelles pour la détection colorimétrique du lactate. Nous avons pu établir que la matrice de TiO2 est essentielle au fonctionnement des tests colorimétriques, et que l’intensité de la réponse colorimétrique augmente avec la surface spécifique du TiO2. La surface spécifique de la matrice joue donc un rôle crucial dans les performances du biosenseur. De plus, les tests réalisés avec les nanozymes ont démontré une activité catalytique de type peroxydase pour les trois formulations étudiées, ce qui est très prometteur pour le développement de biosenseurs du lactate dans la sueur. Cette étude met en évidence des voies de développement afin d’améliorer la cohérence et la précision de la réponse colorimétrique des biosenseurs du lactate dans la sueur. Développer le biosenseur pour détecter plusieurs biomarqueurs simultanément et évaluer sa stabilité chimique et thermique dans le temps sont également des points clés. Enfin, l’objectif ultime serait de développer le biosenseur sous forme d’un patch portable, assurant à la fois la collecte et l’analyse de la sueur. Sun, 19 Jan 2025 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/22665 2025-01-19T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/22657 Title: Mémoire, partim B: Preparation of Diazomethane Precursors using Dinitrogen Trioxide in flow Abstract: Dinitrogen trioxide (N2O3) is a powerful yet unstable nitrosating agent that comes along with appealing atom economy properties and high reactivity compared to common nitrosating agents (such as NaNO2, ClNO, and alkyl nitrite). The access to concentrated and stable solutions of N2O3 unlocks efficient nitrosation processes. Among these nitrosation reactions, the N-nitrosation of N-methylamide to prepare N-methyl-N-nitrosoamides will be explored. These nitrosoamides are precursors of diazomethane (CH2N2), a versatile C1 building block, and highly reactive intermediate for synthetic organic chemistry. Although its high reactivity and versatility are very well-appreciated assets, CH2N2 is an unstable, carcinogenic, and explosive gaseous reagent at room temperature, making it unsafe to handle directly. Even if N-methyl-N-nitrosoamides are more stable than diazomethane, they are notorious for their toxicity and explosiveness. In this work, mesofluidic reactors are used as a safe method to reduce the complexity of N2O3 preparation and limit the risks associated with handling of both N-methyl-N nitrosoamides and CH2N2. Herin, we establish a robust flow protocol for the preparation of concentrated (>0.5 M) solutions of N-methyl-N-nitrosoamides. The reaction conditions for fast and quantitative preparation of N-methyl N-nitrosoamides were studied both under batch and flow conditions. The experimental results were supported by density functional theory (DFT) computational methods. The DFT methods also helped us to unveil the mechanistic requirement of the N-nitrosation of N-methylamide substrates by N2O3. The freshly prepared solutions of diazomethane precursors were used for a few early attempts to generate CH2N2.; Le trioxyde de diazote (N2O3) est un agent de nitrosation puissant mais instable qui présente des propriétés intéressantes d'économie d'atomes et une réactivité élevée par rapport aux agents de nitrosation courants (comme NaNO2, ClNO, et les nitrites d’alkyle). L’accès à des solutions concentrées et stables de N2O3 débloque à des processus de nitrosation efficaces. Parmi ces réactions de nitrosation, la N-nitrosation de N-méthylamides pour préparer des N-méthyl-N-nitrosoamides va être explorée. Ces nitrosoamides sont des précurseurs du diazométhane (CH2N2), un élément de construction à 1 carbone polyvalent et un intermédiaire très réactif pour la chimie organique synthétique. Bien que sa grande réactivité et sa polyvalence soient des atouts très appréciés, le CH2N2 est un réactif instable, cancérigène, explosifs et gazeux à température ambiante, ce qui rend sa manipulation directe dangereuse. Même si les N-méthyl-N-nitrosoamides sont plus stables que CH2N2, ils sont connus pour leur toxicité et leur explosivité. Dans ce travail, les réacteurs mésofluidiques sont utilisés comme méthode sûre pour réduire la complexité de la préparation du N2O3 et limiter les risques associés à la manipulation des N-méthyl N-nitrosoamides et du CH2N2. Ici, nous établissons un protocole mésofluidique robuste pour la préparation de solutions concentrées (>0,5 M) de N-méthyl-N-nitrosoamides. Les conditions de réaction pour une préparation rapide et quantitative des N-méthyl-N-nitrosoamides ont été étudié à la fois en condition de batch et en flux. Les résultats expérimentaux ont été étayés par les méthodes de calcul de la théorie de density functional theory (DFT). Les méthodes DFT nous ont également aidés à dévoiler les exigences mécanistiques de la N-nitrosation des substrats N-méthylamides par N2O3. Les solutions de précurseurs de diazométhane fraîchement préparées ont été utilisées pour quelques premières tentatives de génération de CH2N2 Sun, 19 Jan 2025 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/22657 2025-01-19T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/22656 Title: Mémoire, Partim A, COLLÉGIALITÉ Abstract: In the context of numerous biomedical applications such as drug delivery and tissue engineering, it is necessary to use polymers that meet certain requirements such as biocompatibility with the human body and biodegradability. This means that the polymer used must not be recognized as a foreign body by the human body and must not pose potential toxicity. Additionally, in the context of tissue engineering, the polymer material used must be able to adhere and meet the requirements of its application, thus requiring adequate structure and mechanical properties. In this thesis, polyphosphoesters, a class of polymer that perfectly meets the properties of biocompatibility and biodegradability, are studied. Polyphosphoesters indeed have a structure similar to DNA strands, making them biocompatible, and ester bonds are easily hydrolyzable, making them easily degradable. However, in the context of tissue engineering, it is still necessary to be able to implement PPEs. The objective of this thesis is therefore to create a nanofiber mat of PPEs. The nanofiber structure increases adhesion and the contact surface with biological tissue. To create this structure, it is necessary to use polymer processing techniques such as electrospinning, which is the technique used in this thesis to create nanofiber structures. Two experimental studies are undertaken to achieve this objective. The first research aims to create a polymer filament using electrospinning. To do this, it is essential to control the viscosity of the polymer solutions. Viscosity directly influences the formation of nanofibers and the quality of the final tissue. Thus, experiments are conducted to adjust the viscosity of the polymer solutions by varying parameters such as the nature of polymers and molar mass. The second research focuses on attaching the nanofiber tissue to the collector. This step is important to ensure the strength and structure of the final tissue. For this, The technique studied is polymer photo-crosslinking. It is therefore necessary, first, to ensure that the photo-crosslinking reaction occurs, and secondly, to improve the fixing speed so that the polymer is fixed directly after deposition on the collector, thus creating a nanofiber structure. By combining these two experimental studies, the thesis aims to optimize the electrospinning process and for the manufacture of tissue from polyphosphoesters with a fibrous structure. The results of these experiments will provide valuable information for the design and production of advanced biomedical materials, with potential applications in the field of regenerative medicine, implants, and medical devices. Sun, 19 Jan 2025 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/22656 2025-01-19T23:00:00Z http://hdl.handle.net/2268.2/22651 Title: Mémoire, partim B: Study of a synthetic molecular motor by single molecule force spectroscopy Abstract: In this work, a Feringa type molecular motor, known to perform unidirectional rotation when irradiated with ultraviolet (UV) light, is studied by Single Molecule Force Spectroscopy (SMFS) using Atomic Force Microscopy (AFM). First, the probed system is identified using forces and extensions taken at rupture events, as well as the persistence length calculated using the worm-like chain (WLC) model. Then, the analyses of profiles featuring at least two rupture events showed a population of revealed length that is similar to the motor’s width. This phenomenon could potentially result from an unexpected force triggered isomerization. Further irradiative experiments showed that the probability of encountering revealed lengths in the range of values of this population is reduced when the system is exposed to UV light. These results hint at an eased force triggered isomerization of the system. However, other plausible explanations could not be ruled out and require more experiments. The probing of the system during irradiative experiments also revealed patterns in the force curves that suggest rotation of the motor. While no quantitative data regarding the rotation mechanism could be extracted, several characteristics of the patterns observed corroborate the established theoretical rotation mechanism of Feringa type motors. Moreover, the possibility of measuring the rotation frequency and the width of the motor rotation was illustrated. Mon, 20 Jan 2025 23:00:00 GMT http://hdl.handle.net/2268.2/22651 2025-01-20T23:00:00Z