Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique PDF Author: Aboubakar Koné
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Languages : fr
Pages : 200

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Book Description
Des études dans le domaine plasma-biologie ont démontré l'effet biocide des jets plasma à pression atmosphérique (JPPAs), faisant de ces dispositifs une alternative aux traitements classiques de décontamination microbiologique. Le gaz (ou mélange de gaz) utilisé et la puissance injectée dans le plasma ont été identifiés comme des paramètres importants influençant l'efficacité biocide des jets plasmas. Récemment, il a été rapporté qu'un autre facteur pouvait influencer l'effet biocide des jets plasmas : la nature de la cible en interaction avec le jet. Cette thèse propose d'étudier l'influence de la nature d'une cible sur les propriétés physiques et biocides des jets plasmas. Dans un premier temps, le jet plasma a été caractérisé en l'absence de cible à l'aide d'outils de diagnostics électriques (sonde de tension, sonde de courant, oscilloscope) et optiques (caméra ICCD, spectromètre optique). Ainsi, la caméra ICCD a permis l'observation de la propagation d'une onde d'ionisation à des vitesses très élevées (de l'ordre du km.s-1). Dans un second temps, la caractérisation a porté sur l'interaction du jet plasma avec d'une part une cible diélectrique (10-10 S.m-1) et d'autre part une cible conductrice (6.0 107 S.m-1). Les résultats montrent que lorsque l'onde d'ionisation atteint la cible diélectrique, celle-ci se propage de manière radiale sur la surface de la cible formant une onde d'ionisation surfacique. Pour la cible conductrice, un canal s'établit entre la source plasma et la surface de la cible, suivi éventuellement par la propagation d'une onde d'ionisation secondaire de la surface de la cible en direction de la sortie de la source plasma. Enfin, afin d'évaluer l'influence de la nature de la cible sur l'efficacité biocide du jet plasma, des suspensions d'endospores de Bacillus atrophaeus et de bactéries Escherichia Coli ont été utilisées comme indicateur biologique. Les endospores et les bactéries ont été inoculées sur la surface des cibles diélectriques et conductrices, puis exposées au jet plasma. Les résultats montrent des modifications différentes sur le manteau des spores et une efficacité biocide plus élevée pour la cible conductrice comparée à la cible diélectrique. En résumé, cette thèse montre que les effets biocides des jets plasmas doivent être évalués dans les conditions expérimentales qui correspondent à l'application envisagée.

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour la décontamination microbiologique PDF Author: Aboubakar Koné
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Languages : fr
Pages : 200

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Des études dans le domaine plasma-biologie ont démontré l'effet biocide des jets plasma à pression atmosphérique (JPPAs), faisant de ces dispositifs une alternative aux traitements classiques de décontamination microbiologique. Le gaz (ou mélange de gaz) utilisé et la puissance injectée dans le plasma ont été identifiés comme des paramètres importants influençant l'efficacité biocide des jets plasmas. Récemment, il a été rapporté qu'un autre facteur pouvait influencer l'effet biocide des jets plasmas : la nature de la cible en interaction avec le jet. Cette thèse propose d'étudier l'influence de la nature d'une cible sur les propriétés physiques et biocides des jets plasmas. Dans un premier temps, le jet plasma a été caractérisé en l'absence de cible à l'aide d'outils de diagnostics électriques (sonde de tension, sonde de courant, oscilloscope) et optiques (caméra ICCD, spectromètre optique). Ainsi, la caméra ICCD a permis l'observation de la propagation d'une onde d'ionisation à des vitesses très élevées (de l'ordre du km.s-1). Dans un second temps, la caractérisation a porté sur l'interaction du jet plasma avec d'une part une cible diélectrique (10-10 S.m-1) et d'autre part une cible conductrice (6.0 107 S.m-1). Les résultats montrent que lorsque l'onde d'ionisation atteint la cible diélectrique, celle-ci se propage de manière radiale sur la surface de la cible formant une onde d'ionisation surfacique. Pour la cible conductrice, un canal s'établit entre la source plasma et la surface de la cible, suivi éventuellement par la propagation d'une onde d'ionisation secondaire de la surface de la cible en direction de la sortie de la source plasma. Enfin, afin d'évaluer l'influence de la nature de la cible sur l'efficacité biocide du jet plasma, des suspensions d'endospores de Bacillus atrophaeus et de bactéries Escherichia Coli ont été utilisées comme indicateur biologique. Les endospores et les bactéries ont été inoculées sur la surface des cibles diélectriques et conductrices, puis exposées au jet plasma. Les résultats montrent des modifications différentes sur le manteau des spores et une efficacité biocide plus élevée pour la cible conductrice comparée à la cible diélectrique. En résumé, cette thèse montre que les effets biocides des jets plasmas doivent être évalués dans les conditions expérimentales qui correspondent à l'application envisagée.

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de liquides

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de liquides PDF Author: Laurent Invernizzi
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Languages : fr
Pages : 224

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Depuis quelques dizaines d'années, un intérêt grandissant dans la caractérisation et l'optimisation des jets de plasma à pression atmosphérique a vu le jour grâce à la variété d'applications possibles. L'une d'entre elle concerne la décontamination de liquides contenant des polluants. En effet, le plasma est capable de créer des agents oxydants tels que des espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (RONS), des champs électriques, des radiations UV/VUV et des espèces chargées. En particulier, la variété et le nombre de RONS qui sont créés et déposés en phase liquide sont deux paramètres clés dont la compréhension et l'optimisation sont fondamentales pour pouvoir développer une source plasma efficace en terme de décontamination de liquides. La création de RONS est possible par une cascade de transferts d'énergie entre les espèces issues du plasma, l'air qui les entourent et la cible liquide placée en contact avec le jet de plasma. Il est donc nécessaire d'étudier les espèces qui donnent naissance aux RONS, à savoir les atomes d'hélium métastable He(23S). Ces espèces ont la particularité de posséder une énergie relativement conséquente (19.8 eV), en plus de pouvoir la conserver pendant plusieurs dizaines de nanosecondes dans le cas où un mélange He + 0.2% O2 est utilisé. La collision entre ces métastables et les espèces de l'air est à l'origine de la création d'espèces réactives en phase gazeuse qui se déposent ensuite en phase liquide, permettant de réduire voire de détruire le polluant présent dans l'eau. Dans ce travail, l'étude est séparée en trois parties : le plasma, le liquide et l'efficacité biocide du jet de plasma. Dans ce travail de thèse, l'étude de l'influence de la géométrie de la source, du débit ou encore du mélange gazeux sur la quantité des atomes d'hélium métastable dans le jet de plasma est réalisée par spectroscopie d'absorption laser lors de son interaction avec une cible liquide. L'utilisation de l'inversion d'Abel permet de déterminer la densité et la durée de vie de ces espèces localement dans le jet de plasma. La spectroscopie d'émission optique est utilisée pour obtenir une cartographie de toutes les espèces excitées entre 200 et 1000 nm présentes dans le jet. Ces espèces en phase gazeuse sont également étudiées grâce à l'utilisation d'une caméra intensifiée permettant de suivre l'évolution spatio-temporelle du jet de plasma au cours de sa propagation dans l'air jusqu'à son contact avec le liquide.[...]

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement biologique dans le domaine agroalimentaire

Développement, caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement biologique dans le domaine agroalimentaire PDF Author: Abderrahmane Kais
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Languages : fr
Pages : 220

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Les intoxications d'origine alimentaire englobent un large éventail de maladies et constituent un problème de santé publique croissant dans le monde entier. Actuellement, les méthodes de décontamination basées sur la haute température, les radiations ou les agents chimiques sont utilisées pour limiter le nombre de foyers de maladies d'origine alimentaire. Cependant, il a été démontré que ces méthodes peuvent altérer les propriétés organoleptiques de l'aliment, causer une pollution de l'environnement ou induire des risques sanitaires. Récemment, des recherches ont démontré la capacité du plasma froid à inactiver les microorganismes. Dans ce travail de thèse, une source plasma micro-onde à structure coaxiale fonctionnant à basse pression est étudiée puis utilisée pour de la décontamination biologique. Dans un premier temps, une étude paramétrique de la source a été menée dans trois gaz : l'argon, l'ArO2 et l'air synthétique. Les variations des grandeurs caractéristiques du plasma, telles que la température électronique, la densité électronique et la fonction de distribution en énergie des électrons ont été évaluées dans différentes conditions opératoires. Les modes de chauffage électronique correspondant à un plasma sous-dense et à un plasma sur-dense ont été observés et commentés. Les profils radiaux de la densité électronique ont montré les modes de diffusion électronique de nos plasmas. Au voisinage de l'axe azimutal de la source, le mode de diffusion ambipolaire s'est révélé être le phénomène majoritaire. Un mode de transition entre le mode ambipolaire et la diffusion libre a été observé sur une large distance radiale entre l'axe de la source et la paroi du réacteur. Au plus près des parois, l'écart à la neutralité laisse place à la domination de la diffusion libre. Pour compléter cette étude, des méthodes de diagnostic ont été également développées et appliquées aux plasmas étudiés. Les tracés de Boltzmann (conventionnel et modifié) ont permis de déterminer la température d'excitation et la température électronique. Les résultats montrent de bonnes concordances avec nos mesures, obtenues par sonde de Langmuir. Une méthode calorimétrique basée sur l'exploitation de la variation temporelle de la température a permis de retrouver la puissance fournie par le plasma à un endroit donné du réacteur. Les différentes contributions liées aux énergies de bombardements électronique et ionique, à la recombinaison électron-ion et à l'énergie dégagée par les processus d'association à la surface ont été également estimées. La dernière partie de la thèse est consacrée à l'étude du potentiel biocide de la source pour la décontamination des épices. Pour cela des grains de poivre noir (Piper nigrum) du commerce ont été utilisés pour évaluer les effets du plasma sur la flore mésophile aérobie totale (FMAT) en fonction de différentes conditions de travail (puissance, gaz et temps d'exposition). Cette étude préliminaire a permis de déterminer les conditions optimales de décontamination. En parallèle, une étude concernant les effets du plasma sur les propriétés physico-chimiques du poivre a été conduite. L'effet de la morphologie du substrat sur les mécanismes de la décontamination a été étudié. Enfin des expériences permettant d'évaluer le rôle du rayonnement UV et celui des espèces réactives dans le processus de décontamination ont été réalisées.

Source plasma pour la décontamination microbiologique des liquides

Source plasma pour la décontamination microbiologique des liquides PDF Author: Ibtissam Courti
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Languages : fr
Pages : 0

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De nos jours, la sécurité sanitaire est au centre des préoccupations des acteurs socio-économiques. L'un des problèmes sanitaires émergeant est la libération des bactéries pathogènes et résistantes aux antibiotiques dans l'environnement aquatique. Les décharges plasma à la pression atmosphérique sont d'un grand intérêt pour de nombreuses applications. L'une de ces applications est la décontamination microbiologie des liquides. Les travaux développés dans cette thèse participent à mieux appréhender l'intérêt du plasma pour la décontamination microbiologie de liquides et pour la dégradation des gènes de résistance aux antibiotiques. La source utilisée est un multi-jets plasma généré à partir d'un mélange hélium-oxygène à la pression atmosphérique. Différents diagnostics ont été réalisés pour la caractérisation de la décharge plasma. Les mesures de courant et de tension réalisées nous ont permis de déterminer l'énergie du plasma. La spectroscopie d'émission optique mise en oeuvre nous a permis de mettre en évidence et d'identifier les espèces réactives de l'oxygène et de l'azote (RONS) dans le plasma. La création des RONS tels que le peroxyde d'hydrogène, les nitrites et les nitrates dans le liquide modifie la chimie du liquide. Dans ce contexte nous avons quantifié la production de ces espèces dans le liquide. L'interaction plasma-bactérie pour la décontamination microbiologie des liquides a été évaluée à travers trois études distinctes. La première consiste à comprendre l'influence de la phase de croissance des bactéries sur l'efficacité du procédé de décontamination par plasma. Nous avons montré que les bactéries en phase exponentielle sont plus sensibles au traitement plasma que les bactéries issues de la phase stationnaire. De plus, les cellules en phase exponentielle sont plus susceptibles de réduire leur activité métabolique en passant à l'état de bactéries viables mais non-cultivables (VBNC) après un court temps d'exposition au plasma tandis que celles en phase stationnaire acceptent un temps plus long d'exposition au plasma avant d'entrer dans cet état. Pour mieux appréhender les raisons qui peuvent expliquer ces différences, nous avons évalué l'effet du plasma sur l'intégrité de la membrane cellulaire et de l'ADN. Dans la seconde étude, nous avons évalué l'effet de la présence du plasmide sur la sensibilité des bactéries au traitement par plasma. Cette étude a révélé que les bactéries portant un plasmide sont plus sensibles au plasma que celles qui en sont dépourvues. Les bactéries soumises à une intégration de plasmide ont subi plus de dommages membranaires et un taux de ROS intracellulaires plus élevé après exposition au plasma. Nous suggérons que la présence de plasmides présente des inconvénients pour les bactéries en diminuant leur croissance et en imposant un état d'affaiblissement. La dernière étude consiste à évaluer l'effet du plasma sur la dégradation des gènes de résistance aux antibiotiques et sur la réduction des mécanismes de transfert horizontal des gènes (HGT) entre les bactéries donneuses traitées par plasma et celles réceptrices non traitées par plasma. Nous avons démontré que le plasma réduit le nombre de cellules donneuses, ce qui par conséquent diminue la fréquence de transfert conjugatif. Nous avons également conclu que le transfert de plasmides pouvait se produire chez les bactéries VBNC. Toutefois, la prolongation du temps d'exposition entraîne une inhibition de HGT. Bien que le plasma semble être une solution pour la décontamination des liquides et la dégradation des gènes de résistance aux antibiotiques, il serait pertinent de réaliser des études intégrant des conditions qui se rapprochent de l'environnement réel avec la présence de matière organique et en augmentant le volume du liquide traitement.

Caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de semences dans le domaine agroalimentaire

Caractérisation et optimisation d'une source plasma pour le traitement de semences dans le domaine agroalimentaire PDF Author: Manon Soulier
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ISBN:
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Languages : fr
Pages : 195

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La conservation des produits et l'optimisation des rendements sont au centre des préoccupations de l'industrie agroalimentaire afin d'assurer la sécurité alimentaire d'une population mondiale en expansion. Les techniques agricoles actuelles sont majoritairement appliquées sur les semences, à l'origine de tous les aliments, et les premières cibles des contaminants. L'utilisation intensive d'intrants chimiques se révèle nuisible pour la sécurité sanitaire de l'agriculteur et pour la biodiversité. Depuis les années 2010, les plasmas sont étudiés comme alternatives potentielles à ces méthodes pour leurs propriétés biocides, leurs actions dans la germination de semences et pour la dégradation de molécules. Dans ce contexte, un procédé de plasma d'air à basse pression (1 pascal) est étudié et optimisé en vue d'une application au traitement de semences. Les graines sont disposées sur une grille connectée à la masse dans une enceinte sous vide de 80 litres. La source principale est un applicateur micro-ondes (MW) à structure coaxiale régie par le phénomène de résonance cyclotronique des électrons (RCE). L'étude des propriétés fondamentales (espèces excitées, densités et températures électroniques) de ces plasmas à différentes positions dans le réacteur a permis de définir deux régimes de fonctionnement dépendants de la puissance injectée. Une forte densité d'espèces est générée dans la zone de RCE puis diffusée dans l'enceinte. Cette distribution est volumique à basse puissance et dirigée vers les parois à partir de 100 W. Une source radiofréquence (RF) à couplage capacitif est ajoutée en complément. Une étude paramétrique est réalisée en faisant varier la puissance RF. Une puissance RF supérieure à la puissance MW entraîne une densité d'espèces réactives plus importante et plus uniforme en volume. Ces espèces sont susceptibles d'interagir avec les graines. L'efficacité de ce procédé dans les problématiques agricoles est établie à travers deux études distinctes réalisées sur des graines certifiées non traitées par des pesticides. - Les aliments sont susceptibles d'être contaminés par des moisissures causant une décomposition précoce des tissus organiques et la réduction, à termes, des réserves. La faculté de certaines moisissures à produire des mycotoxines, présente un risque sanitaire pour le consommateur (e.g. déoxynivalénol : DON, produit par Fusarium spp.). La flore native de grains de blé tendre panifiable (Triticum aestivum L.) est identifiée avant de quantifier l'efficacité fongicide du plasma sur celle-ci. La dégradation de la mycotoxine DON engendrée par la source MW est estimée sur un substrat de verre et sur les grains de blé. La conservation post-traitement du taux d'humidité et de la teneur en gluten dans la farine de blé, est vérifiée afin d'assurer son utilisation pour la panification.[...].

Some Antiviral and Antineoplastic Drugs, and Other Pharmaceutical Agents

Some Antiviral and Antineoplastic Drugs, and Other Pharmaceutical Agents PDF Author: IARC Working Group on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans
Publisher: World Health Organization
ISBN:
Category : Health & Fitness
Languages : en
Pages : 536

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Book Description
Evaluates the carcinogenic risks to humans posed by the use of four antiretroviral agents four DNA topoisomerase II inhibitors used in the treatment of cancer and an additional three pharmaceutical agents (hydroxyures phenolphthalein and vitamin K substances). The volume marks the first IARC evaluation of nucleoside analogs that act as antiviral agents. The evaluation responds in part to recent findings that zidovudine (AZT) an effective antiretroviral agent now being given to pregnant HIV-infected women to prevent maternal-to-fetal transmission of the virus is a transplacental carcinogen in mice. The opening monograph evaluates the carcinogenicity to humans of the antiretroviral nucleoside analogs zidovudine (AZT) zalcitabine (ddC) and didanosine (ddI) and the antiherpesvirus drug aciclovir. Of these aciclovir and didanosine could not be classified on the basis of available data. For zidovudine transplacental administration to mice resulted in an increased incidence and multiplicity of lung and liver tumours and in an increased incidence of female reproductive tract tumours in one study but not in another involving treatment at a lower dose. Despite observation of toxic effects in some studies of humans human carcinogenicity data were judged to provide inadequate evidence of carcinogenicity in humans. Zidovudine was classified as possibly carcinogenic to humans. Similar weaknesses in human carcinogenicity data for zalcitabine which consistently induces thymic lymphomas in mice resulted in its classification as possibly carcinogenic to humans. The second monograph evaluates four DNA topoisomerase II inhibitors: etoposide teniposide mitoxantrone and amsacrine. Of these etoposide - one of the most widely used and effective cytotoxic drugs in combination therapy - was classified as probably carcinogenic to humans and etoposide in combination with cisplatin and bleomycin was judged to be carcinogenic to humans. Teniposide was classified as probably carcinogenic to humans and mitoxantrone and amsacrine were classified as possibly carcinogenic to humans. Of the three pharmaceutical agents evaluated in the final monograph hydroxyurea which is widely used in cancer treatment and increasingly in combination with didanosine in HIV infection could not be classified. Phenolphthalein a widely used laxative now being withdrawn from the market in many countries because of toxicological concerns was classified as possibly carcinogenic. Vitamin K substances could not be classified on the basis of available evidence.

Sea Plants

Sea Plants PDF Author:
Publisher: Elsevier
ISBN: 012408107X
Category : Science
Languages : en
Pages : 593

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Book Description
Advances in Botanical Research publishes in-depth and up-to-date reviews on a wide range of topics in plant sciences. The series features several reviews by recognized experts on all aspects of plant genetics, biochemistry, cell biology, molecular biology, physiology and ecology. This thematic volume, number 71, features reviews on sea plants. Its chapters cover topics such as the role of algae in sustainability; the status of kelp exploitation and marine agronomy; potential applications for enzymatic recovery of metabolites from seaweeds; and many more. - Publishes in-depth and up-to-date reviews on a wide range of topics in plant sciences - Features a wide range of reviews by recognized experts on all aspects of plant genetics, biochemistry, cell biology, molecular biology, physiology, and ecology - Volume features reviews on sea plants

Emerging Micro-pollutants in the Environment

Emerging Micro-pollutants in the Environment PDF Author: Sudarshan Kurwadkar
Publisher: ACS Symposium
ISBN: 9780841230781
Category : Medical
Languages : en
Pages : 0

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Book Description
"Distributed in print by Oxford University Press."

Modern Surface Organometallic Chemistry

Modern Surface Organometallic Chemistry PDF Author: Jean-Marie Basset
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 3527627103
Category : Science
Languages : en
Pages : 725

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Book Description
Covering everything from the basics to recent applications, this monograph represents an advanced overview of the field. Edited by internationally acclaimed experts respected throughout the community, the book is clearly divided into sections on fundamental and applied surface organometallic chemistry. Backed by numerous examples from the recent literature, this is a key reference for all chemists.

Integration of Geographic Information Systems and Remote Sensing

Integration of Geographic Information Systems and Remote Sensing PDF Author: Jeffrey L. Star
Publisher: Cambridge University Press
ISBN: 0521440327
Category : Science
Languages : en
Pages : 250

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Book Description
Applications of remote sensing and geographic information systems to resource management and environmental research.