Soutenances de thèse

Le microenvironnement tumoral joue souvent un rôle déterminant dans la résistance des cancers aux traitements conventionnels. La thérapie photothermique (PTT) basée sur les nanoparticules a émergé comme une modalité prometteuse pour le traitement du cancer. Dans cette étude, nous avons exploré les nanoparticules de polyoxométalate à base de molybdène (MoOX) en vue du développement d’un agent thérapeutique ciblé contre le cancer. L’objectif initial était d’augmenter l’efficacité du traitement photothermique. Le composant photothermique MoOX a été conjugué soit à l’anticorps monoclonal M75, ciblant les récepteurs de l’anhydrase carbonique IX (CA IX) spécifiques aux cellules cancéreuses, soit au peptide RGDc, qui se lie sélectivement aux intégrines des cellules cancéreuses hypoxiques. Ces bioconjugués MoOX-M75 et MoOX-RGDc ont été rigoureusement caractérisés tout au long du processus de, puis évalués en culture. Une faible toxicité, une forte spécificité de liaison et une bonne internalisation cellulaire ont été confirmées pour les deux bioconjugués. Dans la seconde partie, nous avons examiné de manière systématique les propriétés photothermiques des nanoparticules MoOX dans des conditions variables. Des facteurs tels que le pH, l’état de réduction et la fonctionnalisation de surface ont été identifiés comme influençant significativement la réponse photothermique ainsi que les propriétés physico-chimiques des MoOX. Ces effets ont été analysés en détail à l’aide de diverses techniques (TEM, AFM, XRD, UV-vis, FTIR, Raman. Cette recherche jette les bases d’applications avancées des nanoparticules MoOX dans les applications variées. 

Les lasers organiques à l’état solide (OSSL) sont des sources lumineuses prometteuses pour les technologies photoniques de nouvelle génération, offrant une large tunabilité spectrale, une compatibilité avec des substrats flexibles, des coûts de fabrication faibles et un potentiel d’intégration sur de grandes surfaces. Cependant, des défis majeurs persistent : le fonctionnement en mode continu (CW), le pompage électrique, et la génération d’impulsions courtes contrôlées sous excitation longue ou CW. Ces obstacles proviennent des limitations intrinsèques des semi-conducteurs organiques, telles que le quenching des excitons, l’accumulation d’états triplets et la photodégradation. Cette thèse aborde deux aspects clés du développement des OSSL : la caractérisation fiable du gain optique dans les matériaux organiques, et la compréhension et le contrôle des dynamiques laser en régime transitoire. La méthode d’émission spontanée amplifiée (ASE) est revisitée, ses limites identifiées, et des protocoles expérimentaux affinés sont proposés pour une évaluation plus robuste du gain. L’étude des lasers organiques en régimes transitoires est menée via des structures VCSEL et DFB en couches minces. Des dynamiques ultrarapides spontanées, telles que les oscillations de relaxation et le spiking, sont observées sous pompage par diodes. Enfin, un Q-switching passif intégrant un absorbant saturable, le graphène, est exploré, pour la génération contrôlée d’impulsions sub-nanosecondes. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances en physique des lasers organiques et ouvrent des perspectives pour dépasser les verrous technologiques vers des applications de photonique rapide.

Le carcinome hépatocellulaire (CHC) demeure une pathologie de forte prévalence, pour laquelle les options thérapeutiques restent limitées aux stades avancés. La progression tumorale dépend notamment de l’interaction entre des protéines se liant à l’héparine (facteurs de croissance, chimiokines) et les glycosaminoglycanes (GAGs), majoritairement portés par les protéoglycanes. L’utilisation de mimétiques naturels de GAGs, tels que les ?-carraghénanes et leurs dérivés oligosaccharidiques (COS), pourrait ainsi constituer une stratégie thérapeutique innovante ciblant le microenvironnement tumoral. Dans ce travail, nous avons étudié le ?-carraghénane natif (N-CARR) et deux oligosaccharides sulfatés de masses moléculaires distinctes (L-COS et M-COS). Une première étape a consisté à évaluer leur tolérance chez la souris BALB/c Nude, administrés par voies orale, intrapéritonéale et sous-cutanée. L’absence de toxicité aiguë ou subaiguë, confirmée par le suivi du poids, l’état général, les paramètres hématologiques et l’histologie des organes, a permis d’engager l’évaluation thérapeutique. Deux modèles de xénogreffe HuH-7 ont ensuite été établis : un modèle précoce et un modèle tardif. N-CARR et L-COS freinent significativement la croissance tumorale au stade précoce, tandis qu’aucun effet n’est observé lorsque les tumeurs sont déjà établies. Parallèlement, des analyses in vitro ont mis en évidence des effets différenciés selon la structure des polysaccharides : M-COS perturbe le cycle cellulaire et induit l’apoptose, tandis que N-CARR inhibe la migration et l’invasion, notamment via une diminution de l’activité de la MMP-2. M-COS réduit également l’expression de la pro-héparanase et exerce un effet anti-migratoire modéré, alors que N-CARR favorise l’agrégation structurée des nodules tumoraux. À l’inverse, L-COS stimule la sécrétion de VEGF-A et, avec M-COS, favorise la formation d’un réseau vasculaire, suggérant un potentiel effet pro-angiogénique. Dans l’ensemble, nos résultats montrent que la taille et la structure des carraghénanes déterminent des profils d’activité distincts sur la croissance tumorale, l’invasion et l’angiogenèse. Ces molécules apparaissent comme des candidats prometteurs dans le CHC, à condition de mieux définir les contextes et modalités thérapeutiques permettant d’en exploiter le potentiel.

Cette thèse s’inscrit dans le cadre du développement des restaurations indirectes collées issues de la conception et fabrication assistées par ordinateur (CFAO). Ces restaurations nécessitent de nombreux choix cliniques et technologiques dont l’impact sur la durabilité mécanique reste difficile à isoler. L’objectif de ce travail était d’évaluer l’influence de ces paramètres de conception sur la résistance des restaurations collées à travers trois axes complémentaires. Le premier axe a porté sur l’étude des traitements de surface appliqués aux composites et céramiques hybrides CFAO, révélant que la composante micromécanique du traitement est prépondérante dans l’efficacité du collage, tandis que les composites usinables présentent des défis d’adhésion supérieurs aux céramiques vitreuses. Le second axe a comparé les vitrocéramiques au disilicate de lithium issues de nouveaux fabricants chinois, dont les performances mécaniques comme la résistance à la flexion et module d’élasticité se sont révélées comparables aux matériaux de référence, malgré un coût potentiellement inférieur. Enfin, la modélisation par éléments finis a démontré l’intérêt d’une architecture multicouche à gradient de module d’élasticité, permettant une réduction de 43 % des contraintes transmises, ouvrant la voie à une approche biomimétique inspirée de la structure dentaire naturelle. Ces résultats soulignent la nécessité de travaux complémentaires sur la durabilité des interfaces adhésives après vieillissement thermo-mécanique, la tenue en fatigue des vitrocéramiques de nouvelle génération et l’optimisation géométrique des gradients mécaniques selon les contraintes fonctionnelles. À plus long terme, la conception de matériaux prothétiques à gradients fonctionnels, adaptés à la fabrication additive, apparaît comme une voie prometteuse pour améliorer la longévité des restaurations collées, notamment dans les cas d’usures chimiques ou mécaniques, et ainsi tendre vers une odontologie restauratrice plus biomimétique et durable.

Le cloud est une révolution technologique largement considérée comme l’une des innovations modernes les plus importantes, permettant aux organisations d’exploiter leurs ressources informatiques à distance via Internet. Cette thèse se concentrera spécifiquement sur les mécanismes de partage et de stockage sécurisé des données dans le cloud, tout en éliminant la dépendance à des tiers de confiance. Ces mécanismes exigent une rigueur accrue en termes de transparence, d’intégrité, de traçabilité et de confidentialité. Notre objectif principal est donc de proposer une approche hybride combinant stockage on-chain et off-chain, tout en garantissant un compromis optimal entre sécurité, performance et coûts de stockage. Pour résoudre les problèmes de centralisation et de manque de transparence, nous avons proposé une architecture blockchain sécurisée permettant le stockage et le partage décentralisés des données dans un environnement cloud, en s’appuyant sur des contrats intelligents, afin de garantir que seuls les utilisateurs autorisés y aient accès. Ce système répond aux exigences de sécurité en matière de confiance, d’authentification, de confidentialité, d’intégrité et de gestion transparente du contrôle d’accès. De plus, une combinaison d’algorithmes cryptographiques, tels que AES pour le chiffrement des données, ECC pour la gestion des clés et ECDSA pour la signature numérique, est utilisée pour garantir la confidentialité, l’intégrité et la non-répudiation des transactions. Les résultats de simulation démontrent que notre architecture constitue une approche prometteuse pour garantir un contrôle d’accès fiable et atteindre des performances significatives en termes de coûts de calcul et de communication. Nous avons également évalué le débit des transactions afin d’analyser les performances et l’évolutivité du système proposé. De plus, la robustesse du mécanisme a été confirmée par des analyses formelles utilisant Ban Logic et l’outil AVISPA. Nous avons également proposé une approche d’audit décentralisée et traçable dans un environnement cloud, garantissant que les données stockées dans le cloud n’ont été ni supprimées, ni modifiées. Afin de respecter le critère de confidentialité, nous avons notamment utilisé une application bilinéaire pour vérifier l’intégrité des données sans révéler d’informations personnelles sur leur propriétaire. Les tâches d’audit sont assignées aléatoirement aux n?uds ou aux utilisateurs du réseau via des contrats intelligents, garantissant une répartition équitable et transparente des responsabilités. Nous avons évalué le temps de traitement de différentes opérations cryptographiques, notamment celles reposant sur l’application bilinéaire, ainsi que le coût total en gaz lié à l’exécution des fonctions des contrats intelligents, mettant en évidence le compromis entre robustesse de la sécurité et performance. Les résultats de cette évaluation confirment la robustesse des améliorations de sécurité que nous proposons. Mots-clés: Stockage cloud sécurisé; Partage de données; Blockchain; Contrôle d’accès; Audit décentralisé.