Growth limiting conditions and denitrification govern extent and frequency of volume detachment of biofilms

This study aims at evaluating the mechanisms of biofilm detachment with regard of the physical properties of the biofilm. Biofilms were developed in Couette–Taylor reactor under controlled hydrodynamic conditions and under different environmental growth conditions. Five different conditions were tested and lead to the formation of two aerobic heterotrophic biofilms (aeHB1 and aeHB2), a mixed autotrophic and heterotrophic biofilm (MAHB) and two anoxic heterotrophic biofilms (anHB1 and anHB2). Biofilm detachment was evaluated by monitoring the size of the detached particles (using light-scattering) as well as the biofilm physical properties (using CCD camera and image analysis). Results indicate that volume erosion of large biofilm particles with size ranging from 50 to 500 lm dominated the biomass loss for all biofilms. Surface erosion of small particles with size lower than 20 lm dominates biofilm detachment in number. The extent of the volume detachment events was governed by the size of the biofilm surface heterogeneities (i.e., the absolute biofilm roughness) but never impacted more than 80% of the mean biofilm thickness due to the highly cohesive basal layer. Anoxic biofilms were smoother and thinner than aerobic biofilms and thus associated with the detachment of smaller particles. Our results contradict the simplifying assumption of surface detachment that is considered in many biofilm models and suggest that discrete volume events should be considered

Anthropologie de l’art et du rapport à l’objet

Brigitte Derlon, maîtresse de conférences Anthropologie de l’art Le séminaire a porté sur l’analyse comparée de deux courants de pensée qui, dominant actuellement l’anthropologie de l’art et de la culture matérielle, s’accordent à mettre l’accent sur le rôle des « interactions » dans la production, l’utilisation et la circulation des expressions plastiques et picturales. On a montré que derrière cette similarité apparente, liée à la valorisation d’un même terme, se cachaient des divergences s..

Anthropologie de l’art et sociétés océaniennes

Brigitte Derlon, maîtresse de conférences 1. L’imaginaire des collectionneurs d’art primitif (avec Monique Jeudy-Ballini, chargée de recherche au CNRS) L’activité de collection, qui constitue un thème-clef des travaux publiés depuis plus de vingt ans sur l’appropriation et la réception occidentales de l’art primitif, a été principalement abordée sous l’angle des collectes in situ d’une part, de la constitution et de la présentation des collections publiques de l’autre. Les collectionneurs, qu..

Art, objets et sociétés

Brigitte Derlon, maître de conférences Anthropologie de l’art : une discipline en quête de définition Poursuivant l’exploration des nouveaux objets d’étude de l’anthropologie de l’art, le séminaire a porté cette année sur le développement des recherches consacrées à un aspect de l’art largement traité par les sociologues, mais longtemps négligé et considéré comme indigne d’étude par les ethnologues, à savoir son aspect commercial. Ce thème a été abordé sous deux angles principaux : celui de l..

L’intestinal et le matriciel

Fabriquées par les femmes dans les régions côtières, les « monnaies » de coquillage les plus précieuses du centre montagneux de l’île de Nouvelle-Irlande sont des enfilades de perles terminées par une décoration circulaire. Deux mythes attribuent leur origine à une appropriation masculine abusive et en font des objets imputrescibles issus de la pourriture. Dans l’un, elles sont le résultat d’une production anale masculine et relèvent de l’intestinal, de l’excrémentiel. Dans l’autre, elles sont assimilées à des embryons suspendus à des cordons ombilicaux et sont de l’ordre d’une production matricielle féminine. Par l’intermédiaire de ces mythes qui mobilisent des représentations en jeu dans les principaux rituels (funéraires, initiatiques et de fertilité), les hommes expriment le fantasme d’une forme d’autonomie reproductive et se donnent l’illusion qu’ils peuvent se passer des femmes pour assurer la régénération sans fin des humains et de la société.Intestines and the Womb: At the Mythical Origins of a Melanesian “Money” (Lelet Plateau, New Ireland). – Made by women in coastal areas, the “shell currencies” with the most value in the central New Ireland mountains are strings of pearls with a circular decoration on the end. Two myths attribute the origin of these strings to an abusive appropriation by men and present them as imputrescible objects that come out of rotting. In the one myth, these strings result from an anal production by men; and are thus associated with the intestines and excrement. In the other myth, they are likened to embryos attached to umbilical cords; and are thus related to female production via the womb. Through these myths, which underlie major ceremonies (funerals, initiation, and fertility rites), men express their phantasm of reproductive autonomy and thus deceive themselves into thinking that they can do without women in order to endlessly reproduce human beings and society

Anthropologie de l’art et sociétés océaniennes

Brigitte Derlon, maîtresse de conférences Les imaginaires du rapport à l’objet : perspective comparative (avec Monique Jeudy-Ballini, directrice de recherche au CNRS) Le séminaire a été consacré à la mise en valeur des analogies susceptibles d’exister entre l’expérience esthétique, entendue comme la réponse à des objets tenus pour de l’art par les spectateurs, et certaines formes d’expériences rituelles articulées autour d’objets Investis de croyances religieuses. Prenant pour point de départ..

360-degree Video Stitching for Dual-fisheye Lens Cameras Based On Rigid Moving Least Squares

Dual-fisheye lens cameras are becoming popular for 360-degree video capture, especially for User-generated content (UGC), since they are affordable and portable. Images generated by the dual-fisheye cameras have limited overlap and hence require non-conventional stitching techniques to produce high-quality 360x180-degree panoramas. This paper introduces a novel method to align these images using interpolation grids based on rigid moving least squares. Furthermore, jitter is the critical issue arising when one applies the image-based stitching algorithms to video. It stems from the unconstrained movement of stitching boundary from one frame to another. Therefore, we also propose a new algorithm to maintain the temporal coherence of stitching boundary to provide jitter-free 360-degree videos. Results show that the method proposed in this paper can produce higher quality stitched images and videos than prior work.Comment: Preprint versio

Etude pharmacocinétique de l'influence du sexe sur le profil plasmatique de la sélamectine chez le chien

La sélamectine est un antiparasitaire polyvalent développé pour le chien et le chat sous le nom déposé Stronghold®. Cet endectocide dérivé de la doramectine, est le premier membre de la famille des avermectines présentant une bonne sécurité d'utilisation combinée à une bonne efficacité à la fois sur les parasites internes et externes des animaux de compagnie. Après une étude bibliographique des propriétés physico-chimiques et des indications thérapeutiques de la sélamectine, le travail de l'auteur a consisté à explorer l'influence du sexe sur la rémanence de cette molécule chez le chien grâce à une étude pharmacocinétique. Dix chiens de race Beagle répartis en deux groupes de cinq mâles et cinq femelles, ont été traités selon le même protocole : une application en spot-on d'une dose de 6 mg/kg de sélamectine puis plusieurs prises de sang selon un calendrier précis. Les résultats présentés par l'auteur dénotent l'existence d'une différence significative entre mâles et femelles concernant deux paramètres pharmacocinétiques : l'AUC est plus grande chez les femelles (370,97 ± 146,87 ng.jour/mL) que chez les mâles (192,08 ± 63,85 ng.jour/mL) et la clairance est plus faible chez les femelles (18 185 ± 6 377 mL/kg/jour) que chez les mâles (34 596 ± 12 736 mL/kg/jour). L'auteur expose ensuite les hypothèses pouvant justifier cette différence de rémanence entre chiens mâles et chiens femelles. Il envisage enfin l'intérêt et les perspectives des résultats obtenus sur ce nouvel endectocide

Analyse de la compétition microbienne entre bactéries autotrophes et\ud hétérotrophes au sein d'un biofilm éliminant l'azote

Les procédés à biomasse fixée sont utilisés pour la dégradation simultanée des pollutions carbonées et azotées. Cette biodégradation est basée sur le fonctionnement d’un consortium bactérien complexe, composé de bactéries autotrophes et hétérotrophes, associées sous forme de biofilm. La coexistence de ces deux populations résulte d’un phénomène de compétition pour leurs substrats communs (oxygène et azote) et pour l’espace. Elle est à l’origine de nombreux disfonctionnements des réacteurs, et les mécanismes qui la gouvernent ne sont aujourd’hui pas clairement identifiés. A cet effet, trois aspects ont été abordés dans ce travail : (i) le développement d’un modèle de croissance, (ii) la caractérisation du détachement et son influence sur la compétition, (iii) et l’analyse de l’impact des conditions de croissance sur la compétition. \ud \ud Les principaux résultats sont les suivants :\ud  Un modèle 1-D qualitatif, dont la structure permet de prédire les dynamiques de populations et les performances épuratoires du système biofilm, a été développé. Ce modèle est multi-espèces et multi-substrats. Un détachement surfacique continu est initialement considéré.\ud  Une étude expérimentale du détachement a été réalisée. Différents biofilms ont été développés sous des conditions environnementales variées et contrastées, au sein de réacteurs de Couette-Taylor. L’érosion a été redéfinie comme le couplage entre un détachement surfacique continu de petites particules et des évènements volumiques dynamiques détachant de larges particules. \ud  A l’aide du modèle, différents modes de détachement, en termes de fractions d’épaisseurs détachées et de fréquences d’évènements, ont été testés. Le mode de détachement fixe la croissance hétérotrophique à la surface du biofilm, et par conséquent la disponibilité de l’oxygène dans les couches internes du biofilm. Si l’oxygène est limitant, la croissance des bactéries autotrophes est limitée voire impossible. Le mode de détachement, associé au degré de limitation en oxygène, gouverne donc directement les capacités de coexistence entre les différentes populations fonctionnelles.\ud  Différentes observations expérimentales, réalisées sous des conditions de limitation en oxygène, démontrent cependant que l’avantage accordé par le modèle à la croissance hétérotrophique est surestimé. L’hypothèse d’une dénitrification au sein de clusters anoxiques denses, présents dans la zone aérobie du biofilm, a été émise. Des phénomènes de « détachement spécifique des bactéries hétérotrophes » et de « convection particulaire » ont été évalués à l’aide du modèle. Ces deux processus, en limitant l’activité exogène hétérotrophique à la surface du biofilm, ont un impact favorable sur la croissance autotrophique.\ud \ud Une stratification stricte des fonctionnalités est régulièrement prédite par les modèles 1-D qui considèrent une représentation simplifiée des phénomènes biologiques et physiques. Cette étude soulève finalement l’interrogation suivante : Cette stratification stricte ne fausse-t-elle pas la prédiction du résultat de la compétition entre bactéries autotrophes et hétérotrophes sous certaines conditions ? --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Biofim reactors are used in wastewater treatment for simultaneous COD and nitrogen removal. This biological process is based on a complex bacterial consortium, composed of both autotrophic and heterotrophic bacteria, associated in “biofilm”. The coexistence of these populations results of a microbial competition for both the substrates and the space. This microbial competition potentially leads to process failures as decreases of the removal rates, and thus its mechanisms must be understood. In this way, the objectives of this work were: (i) to develop a model of biofilm growth, (ii) to characterize the detachment mode and its impact on the competition, (iii) and to analyze the impact of the environmental growth conditions on the competition.\ud The main results of this work are the following:\ud  A 1-D biofilm model, since the structure allows predicting population dynamics and the biofilm reactor performances, was developed. This is a multi-species and multi-substrates model, which assumes a continuous surface detachment.\ud  An experimental study of the detachment mode was performed. Different biofilms were grown under different various and contrasted growth conditions in Couette-Taylor Reactors. Erosion process was defined as a continuous surface detachment of small particles coupled with dynamic volume events detaching large particles.\ud  Using the model, different detachment modes in terms of fraction of biofilm thickness detached and in terms of frequency were tested. The dynamic volume events determine the heterotrophic growth at the biofilm surface, and thus the availability of oxygen inside the biofilm. If oxygen is limiting in the inner zone of the biofilm, the autotrophic growth is limited or impossible. By impacting the oxygen availability, the dynamic volume events consequently govern the result of the autotrophic-heterotrophic competition. \ud  Under oxygen-limiting conditions, the comparison between numerical and experimental results shows that a simple 1-D model overpredicts the advantage of the heterotrophic growth. The impact of more complex processes on autotrophic-heterotrophic coexistence was thus evaluated. Specific heterotrophic detachment and particulate convection were shown to favour the autotrophic growth and thus the autotrophic-heterotrophic coexistence.\ud \ud Finally, 1-D models considering simple biological and physical processes leads to a strict stratification of the functionalities. The following question is highlighted by this work: Is the strict stratification of the microbial functionalities predicted by simple 1-D model can potentially change the result of the autotrophic-heterotrophic competition? \ud \u