Évaluation biomécanique des mouvements du tronc et de l'initiation de la marche chez les patients lombalgiques chroniques : mise en évidence d'un déconditionnement moteur avant et après un programme de restauration fonctionnelle du rachis

The main aim of this PhD thesis is to complete the diagnosis and the monitoring of chronic low back pain patients by analyzing their motor behaviors during different trunk movements and during gait initiation. Then, in order to take part in the optimization of the care proposed to this type of patients, three studies are then conducted.Study 1 shows that, in addition to a physical deconditioning, chronic low back pain patients exhibit a motor deconditioning when asked to move there trunk as fast as possible. In Study 2, short-term and long-term monitorings following a functional restoration program (end of the program, 3 months, 6 months and 1 year) show a preservation of this motor deconditioning in chronic low back pain patients, despite improvements in physical abilities (flexibility, strength, endurance). Study 3 highlights that chronic low back pain affects the motor control during gait initiation and, as observed in Study 2, this motor deconditioning is preserved following functional restoration program.In conclusion, this PhD thesis shows that the resolution of the growing problem of chronic low back pain cannot be reached by only resolving the physical deconditioning but, also, by resolving the motor deconditioning detected within this research work. The reduction or annihilation of this motor deconditioning would allow better long-term results, promoting the return of patients to active life.L'objectif de ce travail de thèse est de compléter le diagnostic et le suivi des patients lombalgiques chroniques par l'analyse biomécanique de leurs comportements moteurs lors de la réalisation de différents mouvements du tronc et lors de l'initiation de la marche. Ainsi, afin de participer à l’optimisation de la prise en charge de ce type de patient, trois études sont réalisées.Dans l'étude 1, la comparaison des paramètres cinématiques du tronc entre une population saine et une population de patients lombalgiques chroniques révèle non seulement la présence d’un déconditionnement physique, mais aussi d'un déconditionnement moteur, chez les patients réalisant différents mouvements du tronc à vitesse rapide. Dans l'étude 2, le suivi des patients à court et à long terme après un programme de restauration fonctionnelle du rachis (fin programme, 3 mois, 6 mois et 1 an) montre que ce déconditionnement moteur est résistant au traitement malgré des améliorations importantes au niveau des capacités physiques (souplesse, force, endurance). Dans l'étude 3, l'évaluation spatiotemporelle, cinématique et dynamique de l'initiation de la marche confirme la présence d'un déconditionnement moteur lors de l'initiation de la marche qui est, lui aussi, résistant au programme de restauration fonctionnelle du rachis.En conclusion, ce travail de thèse montre que la résolution du problème croissant de la lombalgie chronique ne consiste pas uniquement en la lutte contre le déconditionnement physique mais, aussi, en la lutte contre le déconditionnement moteur Il est possible que la prise en charge de ce déconditionnement moteur permette d'avoir de meilleurs résultats à long terme favorisant alors le retour des patients à la vie active

Biomechanical assessment of trunk movements and gait initiation in chronic low back pain patients : highlighting of a motor deconditioning before and following a functional restoration program

L'objectif de ce travail de thèse est de compléter le diagnostic et le suivi des patients lombalgiques chroniques par l'analyse biomécanique de leurs comportements moteurs lors de la réalisation de différents mouvements du tronc et lors de l'initiation de la marche. Ainsi, afin de participer à l’optimisation de la prise en charge de ce type de patient, trois études sont réalisées.Dans l'étude 1, la comparaison des paramètres cinématiques du tronc entre une population saine et une population de patients lombalgiques chroniques révèle non seulement la présence d’un déconditionnement physique, mais aussi d'un déconditionnement moteur, chez les patients réalisant différents mouvements du tronc à vitesse rapide. Dans l'étude 2, le suivi des patients à court et à long terme après un programme de restauration fonctionnelle du rachis (fin programme, 3 mois, 6 mois et 1 an) montre que ce déconditionnement moteur est résistant au traitement malgré des améliorations importantes au niveau des capacités physiques (souplesse, force, endurance). Dans l'étude 3, l'évaluation spatiotemporelle, cinématique et dynamique de l'initiation de la marche confirme la présence d'un déconditionnement moteur lors de l'initiation de la marche qui est, lui aussi, résistant au programme de restauration fonctionnelle du rachis.En conclusion, ce travail de thèse montre que la résolution du problème croissant de la lombalgie chronique ne consiste pas uniquement en la lutte contre le déconditionnement physique mais, aussi, en la lutte contre le déconditionnement moteur Il est possible que la prise en charge de ce déconditionnement moteur permette d'avoir de meilleurs résultats à long terme favorisant alors le retour des patients à la vie active.The main aim of this PhD thesis is to complete the diagnosis and the monitoring of chronic low back pain patients by analyzing their motor behaviors during different trunk movements and during gait initiation. Then, in order to take part in the optimization of the care proposed to this type of patients, three studies are then conducted.Study 1 shows that, in addition to a physical deconditioning, chronic low back pain patients exhibit a motor deconditioning when asked to move there trunk as fast as possible. In Study 2, short-term and long-term monitorings following a functional restoration program (end of the program, 3 months, 6 months and 1 year) show a preservation of this motor deconditioning in chronic low back pain patients, despite improvements in physical abilities (flexibility, strength, endurance). Study 3 highlights that chronic low back pain affects the motor control during gait initiation and, as observed in Study 2, this motor deconditioning is preserved following functional restoration program.In conclusion, this PhD thesis shows that the resolution of the growing problem of chronic low back pain cannot be reached by only resolving the physical deconditioning but, also, by resolving the motor deconditioning detected within this research work. The reduction or annihilation of this motor deconditioning would allow better long-term results, promoting the return of patients to active life

Immunosensors Based on Single-Walled Carbon Nanotubes (SWCNT) for the Detection of Deep Venous Thrombosis

Thanks to their properties, Single-Walled carbon nanotubes (SWNT) open a new way to the fabrication of Immunosensors with the particularity to amplify the response signal from antibody–antigen interaction and to improve the Immunosensors characteristics. In this context, two new impedimetric immunosensors were developed by immobilizing antibody on Single-Walled carbon, the later was immobilized following two ways the first consist of immobilizing the carbon nanotubes on a polypyrrole layer by adsorption and the second consist of functionalized gold with amino thiol and then immobilizing the carbon nanotubes with covalent binding. The electrical properties and the morphology of the immunosensors have been characterized respectively by Electrochemical Impedance Spectroscopy, cyclic voltammetry and Atomic Force Spectroscopy. A low detection limit for both immunosensors was determined as 1 pg/ml and linear ranges up to 10 ng/ml with polypyrrole and up to 100 ng/ml with amino thiol were obtained. Moreover, the studied Immunosensors exhibited high sensitivity, stability and reproducibility

Biodétection du glucose par des nanoparticules d'or.

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Développement d'un immunocapteur à base de nanotubes de carbone monofeuillet (SWCNT-COOH) pour la détection de l'Ochratoxine A.

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Electrochemical sensing of trimethylamine based on polypyrrole-flavin-containing monooxygenase (FMO3) and ferrocene as redox probe for evaluation of fish freshness

International audienceAmperometric and impedimetric biosensor for detecting trimethylamine (TMA) which represents good parameters for estimating fish freshness has been developed. The biosensor is based on a conducting polypyrrole substituted with ferrocenyl, where flavin-containing monooxygenase 3 (FMO3) enzyme was immobilised by covalent bonding. FMO3 catalyzes the monooxygenation TMA to trimethylamine N-oxide (IMO). For catalysis FMO require flavin adenine (FAD) as a prosthetic group, NADPH as a cofactor and molecular oxygen as cosubstrate. Ferrocenyl group substituted on the polypyrrole matrix will serve as redox probe for monitoring the response of the biosensor to TMA. The construction of the biosensor was characterized by FT-IR, cyclic voltammetry and impedance measurements. Detection is done through the analysis of the current of oxidation signal of the ferrocenyl groups and compared to the measurement of impedance related to the electrical properties of the layers. Amperometric and impedimetric response were measured as a function of TMA concentration in range of 0.4 mu g mL(-1) -80 mu g mL(-1) (6.5 mu mol L(-1)-1.5 mmol L(-1)). Amperometric measurements show a decrease in current response which is in correlation with the increase of the charge transfer resistance demonstrated by impedance. Calibration curve obtained by impedance spectroscopy shows a high sensitivity with a dynamic range from (0.4 mu g mL(-1) to 80 mu g mL(-1)). We demonstrated, using ferrocene as redox probe for catalytic reaction of FMO3, that high sensitivity and dynamic range was obtained. The biosensor was stable during 16 days. The biosensor shows high selectivity and its sensitivity to TMA in real samples was evaluated using fish extract after deterioration during storage. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved

Impedimetric microbial biosensor based on single wall carbon nanotube modified microelectrodes for trichloroethylene detection

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