Propriétés physicochimiques et rhéologiques d’un mélange aqueux de biopolymères et d’un tensioactif non ionique

Dans ce travail, on s‟intéresse à l‟effet des concentrations du xanthane, du caséinate de sodium et du tween 20 sur les propriétés rhéologiques, zétamétriques et de surface de leurs mélanges, dans un milieu aqueux à pH neutre. Il a été mis en évidence, à l‟issue de l‟utilisation de la méthodologie des plans d‟expériences, de l‟existence des interactions répulsives de ségrégation entre les biopolymères, générant un affaiblissement du module de conservation viscoélastique, G‟o et par la même une fragilisation de la structure du système colloïdal. Dans cette situation, il a été observé que le potentiel zêta diminue, ce qui laisse supposer que les interactions répulsives électrostatiques entre les deux espèces anioniques ne sont pas responsables du relâchement de la structure. Par ailleurs, il a été observé que la tension de surface du mélange dépend essentiellement de la concentration du tween 20.Mots clés :Biopolymères - Tween 20 – Rhéologie - Tension de surface - Potentiel zêta

Some New Reactions and Properties of Xanthane Hydride (5-Amino-1,2,4-dithiazole-3-thione)

Aminomethylation of xanthane hydride (5-amino-1,2,4-dithiazole-3-thione) with the RNH2–HCHO system has resulted in the formation of the derivatives of new heterocyclic system (3,7-dihydro-5H-[1,2,4]-dithiazolo[4,3-a][1,3,5]triazine) in low yields. The reaction of xanthane hydride with dicyandiamide has led to thioammeline [4,6-diamino-1,3,5-triazine-2(5Н)-thione]. Some practically important properties of xanthane hydride and its derivatives have been investigated. Xanthane hydride has efficiently exhibited carbon steel corrosion in neutral aqueous media. The prepared compounds have not exhibited growth-regulating or antidote activity to herbicide 2,4-D

Study on the Formulation and Characterization of Herbal Toothpaste

The present research work focused on the formulation and characterization of herbal toothpaste from neem oil. Firstly, the physico-chemical properties of Neem seeds (Azadirachtaindica A. Juss) were determined. The Neem oil was extracted from Neem seeds by using solvent extraction process with ethanol (material-to-solvent ratio 1:4 w/v) at extraction temperature 60ºC for 150 min. The physico-chemical characteristics and fatty acid profile of extracted neem oil were also determined using Association of Official Analytical Chemists (AOAC) method and Gas Chromatography (GC). Then, the herbal toothpaste was formulated using extracted neem oil with active and inactive ingredients. The effect of foaming agent, humectant, binder and preservative on the quality of formulated herbal toothpastes were investigated. Finally, the properties such as pH, alkalinity, viscosity, density, lead content, arsenic content, foaming power and physical appearance of formulated herbal toothpastes were also evaluated and compared with commercial product

Intercorrélation d’images PIV sur GPU–application à un écoulement en fluide turbide

La Vélocimétrie par Images de Particules (PIV) est une technique de mesure largement utilisée en Mécanique des Fluides, faisant intervenir une source Laser associée à une ou plusieurs caméras. L’utilisation de capteurs matriciels de haute résolution (>= à 4 Mpixels) se généralise aussi bien pour des systèmes d’acquisition basse cadence (de l’ordre de quelques Hertz), que pour des systèmes rapides autorisant des fréquences d’acquisition de plusieurs KiloHertz. Il devient désormais usuel de générer des centaines de GigaOctets de données lors d’une étude expérimentale. Ces données sont ensuite traitées numériquement avec des algorithmes itératifs de traitement d’images pour lesquels on recherche une précision et une robustesse suffisantes. Avec des algorithmes exécutés de manière séquentielle, ce temps de traitement est largement supérieur au temps nécessaire pour l’acquisition des données. Nous proposons, dans cette communication, de détailler l’algorithme d’intercorrélation d’images que nous avons porté sur une architecture GPU (Graphics Processing Units), particulièrement adaptée aux tâches de traitement d’images parallélisées. Cette application GPU, développée sous CUDA, a été utilisée pour étudier la propagation d’anneaux tourbillonnaires en fluide non newtonien par PIV2D2C. L’objectif du portage sous GPU étant de réduire les temps d’exécution, le calcul de la fonction d’intercorrélation d’images normalisée (ZNCC) est effectué spatialement. Pour des dimensions conventionnelles de maille d’analyse (16² pixels par exemple), le calcul de corrélation directe sur GPU s’avère plus rapide que le calcul dans l’espace spectral (par FFT) sur la même architecture matérielle. Par rapport aux précédentes études ([1], [2]), les temps spécifiques d’exécution des sous-routines seront détaillés. L’algorithme mis en œuvre est multi-passe avec une dimension d’analyse décroissante. Entre chaque itération, les mailles de calcul sont décalées symétriquement en valeur décimale afin de centrer le pic de corrélation sur la maille d’analyse [3]. Les temps de calcul, pour un couple d’images 2048x2048 pixels, sont quantifiés avec différentes cartes graphiques, incluant les temps de transfert mémoire CPU GPU. Les temps d’exécution en fonction du nombre de cœurs équipant les cartes sont donnés ci-dessous (tableau1). Le processus complet fait intervenir quatre itérations sur l’ensemble de l’image : 1 itération avec un maillage original en 32² pixels suivie de 3 itérations avec un maillage final de 16² pixels. On observe des temps d’exécution décroissant en fonction du nombre de cœurs et de l’amélioration globale des performances des architectures graphiques. Cela traduit une accélération du traitement par intercorrélation d’images PIV. Par ailleurs, ce type de traitement peut être effectué en local, sans transfert de grandes quantités de données ; ce qui autorise un retour rapide sur la qualité des résultats mais également sur la validation du nombre de champs de vitesse nécessaire à la convergence des données statistiques à extraire. Les résultats expérimentaux sur lesquels nous proposons des tests comparatifs sont issus de l’étude du développement d’un anneau tourbillonnaire en fluide non newtonien. Le dispositif expérimental est présenté sur la figure 1. L’anneau est généré par un système cylindre-piston ( 21mm) dans une cuve de section carrée 240x240 mm2. Le cylindre est centré dans la cuve et on réalise des mesures du champ de vitesse dans un plan diamétral sur une fenêtre 80x80mm2. Une visualisation par fluorescéine est proposée sur la figure 2 (gauche). La chaîne PIV est constituée d’un laser Quantel Nd-YAG CFR200 et d’une caméra PCO 2000 2048x2048 pixels. L’ensemencement est assuré avec des particules d’Orgasol, de diamètre Dp=60 µm. L’une des difficultés de ce travail expérimental provient de la turbidité des fluides utilisés (solutions de Xanthane pour obtenir un comportement non newtonien rhéofluidifiant). Celle-ci entraîne un rapport « signal sur bruit » des images de particules qui est très pénalisant lors du traitement PIV. La seconde des difficultés est liée à l’information recherchée dans cette étude, la vorticité, qui est calculée à partir des gradients de vitesse et qui nécessite donc des champs de vitesse de très bonne qualité. Les résultats obtenus (figure 2) montrent que l’obtention des dérivées spatiales de la vitesse, particulièrement sensible au bruit de mesure, reste accessible au moyen de la fonction de corrélation normalisée (ZNCC) calculée dans notre implémentation sur GPU

Electron Magnetic Resonance

Contains report on one research project.Joint Services Electronics Programs (U. S. Army, U. S. Navy, and U. S. Air Force) under Contract DA 28-043-AMC-02536(E

Chitosan-xanthan hydrogel : a matrix for the inclusion and the delivery of drugs

Dans cette étude, un hydrogel à base de deux polymères naturelles. Ie xanthane et Ie chitosane, a été mis en évidence comme matrice pour l'inclusion et Ie relargage de médicaments peu solubles dans l'eau. L'étude comprenait Ie développement d'une méthode pour introduire Ie médicament au sein de l'hydrogel, la caractérisation des systèmes médicament-hydrogel préparées et l'analyse de l'effet de I'inclusion sur les propriétés du médicament. La méthode de préparation des systèmes médicament-hydrogel mise au point, comprenait deux étapes : une première dans laquelle on prépare une dispersion homogène de particules de médicament dans une solution de xanthane, suivi par une deuxième qui consiste à la formation de la matrice d'hydrogel. Les résultats ont démontré que, dépendamment des conditions de préparation (vitesse d'agitation, quantité de médicament, volume d'éthanol), des particules de médicament avec différent taux de cristallinité peuvent être obtenues, et que la deuxième étape est responsable de la formation de la matrice chitosane-xanthane qui retient Ie médicament. L'effet de l'inclusion sur les propriétés du médicament a été évalué à partir des profils de dissolution. Les résultats ont démontré que l'hydrogel est capable de modifier et contrôler la solubilité des molécules. En général, une augmentation de la vitesse de dissolution a été observée pour les quatre composes. Ces résultats ont rapport avec la nature hydrophile de la matrice et l'effet de la méthode de préparation sur la cristallinité des particules. De plus, des images obtenues par microscopie électronique a balayage ont servi a montrer la forme sous laquelle Ie médicament se retrouve à l'intérieur du réseau fibrillaire d/hydrogel. La stabilité du médicament avant, pendant et après la préparation des systèmes médicament hydrogel a été vérifiée par spectroscopie de résonance magnétique nucléaire.Abstract: Drug solubility has been a common limitation for the development of new drug formulations. Several mechanical and chemical approaches have been used in order to enhance the dissolution rate of water insoluble drugs, and consequently produce an increase of their bioavailability. This work deals with a hydrogel system prepared with two natural polymers, chitosan and xanthan. The main goal for this research was to explore whether this highly hydrophilic hydrogel can be effectively used as matrix to enhance the solubility of water insoluble drugs, and subsequently, determine the potential of the drug-hydrogel system as a vehicle for controlled release. A two-step method was developed for preparing the drug-hydrogel systems. The process consisted of: (i) the formation of a homogenous dispersion of the drug in the xanthan solution; and (ii) the formation of the hydrogel by the complexation of xanthan with chitosan. As drug models, four water insoluble compounds were used: fenofibrate, ursodeoxycholic acid, nifedipine and indomethacin. The drug content in the freeze-dried hydrogels varied from 15 to 45% (w/w), and was adjusted by the amount of drug added during preparation. Dissolution tests showed that the incorporation of the drug in the hydrogel network modified the dissolution profiles. The drug release rate was found to be independent of the drug content, but dependent of the chitosan molecular weight. The effect of the molecular weight was related to the network structure of the chitosan-xanthan hydrogel, the hydrophilicity of the matrix, and the crystallinity of the drug particles

Quantification des contraintes nutritionnelles et\ud métaboliques associées à la production de gomme xanthane\ud par Xanthomonas campestris

La production industrielle de gomme xanthane, polysaccharide présentant des caractéristiques rhéologiques\ud exceptionnelles, est réalisée en cultures discontinues aérobies de Xanthomonas campestris, Le travail présenté\ud dans cette thèse évalue l'influence des paramètres environnementaux et physiologiques sur la biosynthèse de la\ud gomme dans le cadre d'un procédé industriel.\ud L'analyse macro-cinétique de la production de xanthane sur saccharose montre une phase de croissance rapide\ud suivie d'une phase de ralentissement à laquelle est associée une diminution de l'ensemble des vitesses\ud spécifiques. Ce phénomène, provoqué par des modifications de l'environnement nutritionnel, s'accompagne de\ud l'augmentation progressive du rendement instantané en xanthane et de la diminution de la teneur en pyruvate\ud dans la gomme.\ud Les performances de production de xanthane ont été ensuite quantifiées sur d'autres sources de carbone,\ud exploitables à l'échelle industrielle. Parmi celles-ci, le saccharose permet d'atteindre les performances de\ud production les plus intéressantes, qui se caractérisent par des vitesses élevées sans diminution significative du\ud rendement en polysaccharide. Par contre, l'étude cinétique sur glucose montre des vitesses plus faibles que sur\ud saccharose, qui peuvent s'expliquer par une limitation du flux d'entrée dans la cellule. L'utilisation du glucose\ud comme source de carbone s'avère donc être une stratégie très pénalisante pour les performances du procédé.\ud Ces résultats macroscopiques ont été utilisés pour évaluer, par une méthode de bilan matière, le(s) facteur(s)\ud tnétabolique(s) qui influence(nt) le rendement de production de xanthane. Un rendement théorique est calculé en\ud imposant différentes contraintes métaboliques: mode d'entrée du substrat, distribution du flux de\ud glycéraldéhyde-3-phosphate entre le cycle des hexoses et la partie exergonique de la glycolyse et efficacité\ud énergétique de la chaîne respiratoire. La comparaison du rendement calculé avec le rendement expérimental\ud suggère que l'énergétique cellulaire est le principal facteur métabolique qui contrôle la biosynthèse du xanthane.\ud L'optimisation des dépenses énergétiques est alors la condition primordiale à l'amélioration des rendements en\ud polysaccharide.\ud Une analyse biochimique intracellulaire qui s'appuie sur la caractérisation d'activités enzymatiques ex vivo et la\ud détermination des contraintes métaboliques in vivo (concentrations en enzymes et en métabolites intracellulaires,\ud etc.), a permis d'établir une distribution du flux de carbone et d'énergie dans le réseau métabolique de X\ud campestris. Des modifications de l'orientation du flux de carbone sont visualisées en cours de culture. En\ud particulier, le flux de glycéraldéhyde-3-phosphate est majoritairement orienté en début de culture vers la voie\ud gluconéogénique puis, en fin de culture, il emprunte principalement la voie exergonique de la glycolyse et les\ud voies génératrices d'énergie

Bioorthogonal fluorescent labels: a review on combined forces

This review ventures to summarize the latest developments in bioorthogonal fluorescent imaging labels with a special focus on bioimaging applications. We briefly summarize the most preferred means of bioorthogonal tagging schemes for the labeling of specific biomolecular structures. The review is structured by the type of the fluorescent labels that can address the problems that most commonly compromise fluorescent imaging techniques, i.e. the autofluorescence of biomolecules, the background fluorescence of unreacted reagents, and photobleaching. Thus, we present (i) far- red/near-infra-red emitting dyes, (ii) fluorogenic scaffolds, and (iii) nanoparticle-based signaling platforms

Traitement des surfaces solides par gels ou mousses avant démantèlement : une physicochimie aux interfaces – Sylvain Faure (CEA), Marc Messalier (Areva)

En France, neuf des réacteurs nucléaires de production d’électricité sont arrivés en fin de vie et sont en phase de démantèlement, afin de rendre leurs sites libres pour tous usages. En outre, sur les 58 réacteurs électronucléaires en fonctionnement, 48 devraient arriver en fin d’exploitation avant 2050. Cette situation est commune aux nations industrialisées exploitant l’énergie nucléaire : dans la seule Union européenne, il y en a 75, aux États-Unis, il y en a 29. Ces chantiers de démantèlement ont des caractéristiques qui les distinguent des autres chantiers de démolition. Ils contiennent des matières radioactives, dont l’exposition externe aux rayonnements, l’ingestion ou l’inhalation accidentelle pourraient constituer des dangers. Les phénomènes associés à la radioactivité sont des obstacles au travail des hommes et à la mise en oeuvre des procédés classiques de démolition. La radioprotection joue donc ici un rôle central. Des techniques, des appareils et des procédés spécifiques ont été mis au point par les opérateurs spécialisés, et, de ce point de vue, les équipes françaises ont développé un savoir-faire scientifique et technique reconnu internationalement. Les 8 et 9 octobre 2014, l’Académie des sciences a consacré un séminaire aux sciences et techniques du démantèlement des installations nucléaires, au cours duquel ont été débattus tous les aspects de ces disciplines : la caractérisation des sources de radioactivité, la radioprotection, la logistique, la physicochimie, la mécanique des milieux continus, les codes de calcul, la robotique, les retours d’expériences, la formation, la prospective et le cas des accidents graves… L’objet de cet ouvrage est de rendre compte de ces journées d’étude et de dresser un panorama des besoins et conditions du démantèlement, de recenser les phénomènes scientifiques clés, de décrire les recherches en cours et d’identifier celles à mener pour permettre le retour au libre usage des sites d’installations électronucléaires, tout en assurant la protection des travailleurs et du public pour le présent et pour l’avenir