Comportement vis-a-vis de la corrosion électrochimique d'un revetement duplex, utilisé pour protéger les canalisations enterrées en fonte : élaboration d'un modele physique : memoire de these (en co-tutelle franco-tcheque)

Disertační práce je zařazena do knihovního fondu ÚK VŠB-TUO (sign. 260967)Disertace (Ph.D.)--École centrale Paris, Laboratoire de génie des procédés et matériaux, [2004?]AbsenčníKatedra materiálového inženýrstv

Comportement vis-à-vis de la corrosion électrochimique d'un revêtement duplex, utilisé pour protéger les canalisations enterrées en fonte (élaboration d'un modèle physique)

La recherche de tests permettant de qualifier des revêtements protecteurs de canalisations enterrées a été menée sur deux types de dépôt métallique recouverts d'une couche de finition organique : zinc+peinture bitumineuse, zinc-aluminium (85-15 % en masse)+peinture époxy. Au cours de ce travail, la grande complexité de structure et de répartition des phases, au sein des matériaux, a été mise en évidence. Celle-ci résultant du procédé de fabrication (projection à l'arc électrique) engendre aussi une complexité dans l'interprétation des résultats électrochimiques obtenus. L'environnement sol a été réduit à une solution simple mais agressive (NaCl 6 g.L 1). Quant aux incidents pouvant se produire lors de la mise en place des canalisations, ils ont été simulés par une blessure mettant à nue la fonte constituant les tuyaux et leurs raccords. Un modèle physico-chimique, exprimant les réactions électrochimiques du système duplex, a pu être établi à l'aide de la spectroscopie d'impédance électrochimique, en s'appuyant sur la théorie de l'électrode poreuse. L'effet cicatrisant des produits de corrosion du dépôt métallique a été évalué. Il s'avère que les mécanismes de corrosion sont plus rapides pour les revêtements à base de Zn+peinture bitumineuse que pour les revêtements Zn-Al+peinture époxy ; celui-ci est, à long terme, plus efficace dans le milieu choisi.The research of tests permitting to qualify protective coatings applied on buried pipelines was performed on two kinds of metallic deposit covered by a finishing organic coating : zinc + bituminous paint, zinc-aluminium (85-15% in weight) + epoxy paint. In this work, an important structure complexity of phase distributions was revealed inside of the investigated materials. This one results from the industrial process (projection by electric bow) and creates also a complexity of the interpretation of the electrochemical results. The soil environment was represented by a simple but aggresive solution (NaCl 6 g.L-1). The incident defects, resulting from the set up of the pipelines were simulated by a notch by which means the cast iron substrate was achieved. A physico-chemical model, expressing the electrochemical reactions of the duplex system, was established in terms of the porous electrode theory and with help of electrochemical impedance spectroscopy. A healing effect of the corrosion products of the metallic deposit was evaluated. It proves that the corrosion mechanisms are faster for the Zn+bituminous paint coating than the Zn+Al+epoxy paint coating. Consequently, Zn-Al+epoxy paint coating is a more efficient corrosion protection for longer immersion time in the chosen environment.CHATENAY MALABRY-Ecole centrale (920192301) / SudocSudocFranceF

Caractérisation des dépôts organiques initiaux formés sur des surfaces en contact l'eau potable : un critère pour sélectionner des matériaux anti-biofilm

International audienceL’accumulation très rapide (en quelques heures) de matière organique sur des surfaces en contact avec l’eau (eaux de mer, ou eaux douces) a été décrite depuis les années 1970. Le dépôt ainsi formé souvent nommé « film conditionnant » est évidemment très fin (quelques nanomètres) et non continu. Il est généralement considéré comme une étape critique dans l’initiation du biofilm même si la littérature montre des résultats souvent contradictoires. Cependant dans le cas des eaux potables en réseau de distribution, la formation de ce dépôt de polymères organiques et son impact sur l’adhésion des cellules bactériennes sont non documentés.Aussi dans le cadre d'une étude visant à caractériser les performances anti-adhésives de 12 matériaux polymériques (11 montrant une surface hydrophobe et 1 organisé sous forme d’hydrogel), nous avons caractérisé les dépôts organiques et quantifié les cellules bactériennes accumulés en 24 h (20°C) d'immersion dans l’eau potable, sous un régime faiblement turbulent. La microscopie à force atomique (AFM) en mode force-volume a permis de déterminer la balance hydrophobe/hydrophile, les forces d'adhésion, longueur et nature des polymères organiques déposés sur ces surfaces innovantes.Après 24 heures d’immersion, les matériaux apparaissaient « salis » par des polymères organiques (fréquence de détection entre 12 et 63 %, longueurs de contour de 200 à >1000 nm, forces d’adhésion des polymères de 0,2 à 2 nN, selon les matériaux) et des bactéries de 0 à 2x104 cellules/cm2 selon les matériaux testés. L'ajustement des données d'AFM à deux modèles décrivant le comportement mécanique de macromolécules types polysaccharides (FJC: Freely Joined Chain) et polypeptides (WLC:Worm-Like Chain) montre que (i) les signatures polysaccharidiques dominent les segments de polymères du film conditionnant (70%), et (ii) que des segments protéiques (20%) sont aussi présents suggérant la présence de glycoprotéines au sein du film conditionnant.Via une étude statistique (RLM: régression linéaire multiple et analyses de corrélation incluant de 12 à 54 essais et 14 variables), nous avons cherché à déterminer trois relations entre (i) les caractéristiques physico-chimiques des matériaux avant et après immersion dans l’eau, (ii) ces mêmes caractéristiques à 24 h et le nombre de bactéries adhérées, et (iii) les propriétés physico-chimiques de surface, du biofilm conditionnant et la nettoyabilité des surfaces (par flush hydrodynamique + chlore à 50 mg/l). De plus une analyse statistique (CAH: classification ascendante hiérarchique) a permis la hiérarchisation objective des matériaux selon leurs performances anti-biofilm sous trois critères : faible film conditionnant, faible nombre de bactéries, efficacité de nettoyage

Caractérisation des dépôts organiques initiaux formés sur des surfaces en contact l'eau potable : un critère pour sélectionner des matériaux anti-biofilm

International audienceL’accumulation très rapide (en quelques heures) de matière organique sur des surfaces en contact avec l’eau (eaux de mer, ou eaux douces) a été décrite depuis les années 1970. Le dépôt ainsi formé souvent nommé « film conditionnant » est évidemment très fin (quelques nanomètres) et non continu. Il est généralement considéré comme une étape critique dans l’initiation du biofilm même si la littérature montre des résultats souvent contradictoires. Cependant dans le cas des eaux potables en réseau de distribution, la formation de ce dépôt de polymères organiques et son impact sur l’adhésion des cellules bactériennes sont non documentés.Aussi dans le cadre d'une étude visant à caractériser les performances anti-adhésives de 12 matériaux polymériques (11 montrant une surface hydrophobe et 1 organisé sous forme d’hydrogel), nous avons caractérisé les dépôts organiques et quantifié les cellules bactériennes accumulés en 24 h (20°C) d'immersion dans l’eau potable, sous un régime faiblement turbulent. La microscopie à force atomique (AFM) en mode force-volume a permis de déterminer la balance hydrophobe/hydrophile, les forces d'adhésion, longueur et nature des polymères organiques déposés sur ces surfaces innovantes.Après 24 heures d’immersion, les matériaux apparaissaient « salis » par des polymères organiques (fréquence de détection entre 12 et 63 %, longueurs de contour de 200 à >1000 nm, forces d’adhésion des polymères de 0,2 à 2 nN, selon les matériaux) et des bactéries de 0 à 2x104 cellules/cm2 selon les matériaux testés. L'ajustement des données d'AFM à deux modèles décrivant le comportement mécanique de macromolécules types polysaccharides (FJC: Freely Joined Chain) et polypeptides (WLC:Worm-Like Chain) montre que (i) les signatures polysaccharidiques dominent les segments de polymères du film conditionnant (70%), et (ii) que des segments protéiques (20%) sont aussi présents suggérant la présence de glycoprotéines au sein du film conditionnant.Via une étude statistique (RLM: régression linéaire multiple et analyses de corrélation incluant de 12 à 54 essais et 14 variables), nous avons cherché à déterminer trois relations entre (i) les caractéristiques physico-chimiques des matériaux avant et après immersion dans l’eau, (ii) ces mêmes caractéristiques à 24 h et le nombre de bactéries adhérées, et (iii) les propriétés physico-chimiques de surface, du biofilm conditionnant et la nettoyabilité des surfaces (par flush hydrodynamique + chlore à 50 mg/l). De plus une analyse statistique (CAH: classification ascendante hiérarchique) a permis la hiérarchisation objective des matériaux selon leurs performances anti-biofilm sous trois critères : faible film conditionnant, faible nombre de bactéries, efficacité de nettoyage

Pattern recognition receptors are differentially expressed in the pig small intestine

International audiencePattern Recognition Receptors (PRR) include Toll-like receptors and NOD-like receptors. These molecules are involved in the innate immune response to infection, triggering inflammatory responses. The aim of this study was to determine if PRR and inflammatory cytokines are differentially expressed along the intestinal segments and relative lymphoid organs of healthy pigs. Duodenum, jejunum, ileum, jejunal Peyer patches, ileal Peyer patches and mesenteric lymph nodes were collected from 32 healthy pigs to study the expression of genes encoding for PRR (Tolllike receptors 1 to 10, NOD1 and NOD2) and inflammatory cytokines by quantitative PCR. Toll-like receptors 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10 were less expressed in the duodenum than in the other intestinal segments. Toll-like receptors 1, 2, 4, 7, 8, 9, 10, NOD1, 2 were more expressed in the mesenteric lymph nodes than in the intestinal segments. Toll-like receptors 1, 7, 8, 9, 10 showed a more pronounced expression in Peyer patches than in relative intestinal segment. A heatmap analysis of our data highlights two distinct clusters of organs. Intestinal segments belong to the first cluster. They displayed high expression levels of TLR 5, 6 and IL-1 beta. Among these segments, duodenum was characterized by a weak expression of PRRs and cytokines, which may be related to its local lumen environment, poor in microorganisms. Lymphoid organs belong to the second cluster. They showed weak expression levels of TLR3, 5 and IL-1 beta and a high expression of TLR 1, 2, 7, 9, 10, IL-6 and TNF-alpha. Among these organs, mesenteric lymph nodes presented a high expression of most PRR and inflammatory cytokines, which may be related to their antigen uptake function. Our findings demonstrate thus that PRR and cytokines are differentially expressed along the intestine, highlighting segment-specific mechanisms. Acknowledgment: The present study was supported by the ANR “Sus Flora” research grant (coordinator: Claire Rogel-Gaillard)

Caractérisation des dépôts organiques initiaux formés sur des surfaces en contact l'eau potable : un critère pour sélectionner des matériaux anti-biofilm

International audienceL’accumulation très rapide (en quelques heures) de matière organique sur des surfaces en contact avec l’eau (eaux de mer, ou eaux douces) a été décrite depuis les années 1970. Le dépôt ainsi formé souvent nommé « film conditionnant » est évidemment très fin (quelques nanomètres) et non continu. Il est généralement considéré comme une étape critique dans l’initiation du biofilm même si la littérature montre des résultats souvent contradictoires. Cependant dans le cas des eaux potables en réseau de distribution, la formation de ce dépôt de polymères organiques et son impact sur l’adhésion des cellules bactériennes sont non documentés.Aussi dans le cadre d'une étude visant à caractériser les performances anti-adhésives de 12 matériaux polymériques (11 montrant une surface hydrophobe et 1 organisé sous forme d’hydrogel), nous avons caractérisé les dépôts organiques et quantifié les cellules bactériennes accumulés en 24 h (20°C) d'immersion dans l’eau potable, sous un régime faiblement turbulent. La microscopie à force atomique (AFM) en mode force-volume a permis de déterminer la balance hydrophobe/hydrophile, les forces d'adhésion, longueur et nature des polymères organiques déposés sur ces surfaces innovantes.Après 24 heures d’immersion, les matériaux apparaissaient « salis » par des polymères organiques (fréquence de détection entre 12 et 63 %, longueurs de contour de 200 à >1000 nm, forces d’adhésion des polymères de 0,2 à 2 nN, selon les matériaux) et des bactéries de 0 à 2x104 cellules/cm2 selon les matériaux testés. L'ajustement des données d'AFM à deux modèles décrivant le comportement mécanique de macromolécules types polysaccharides (FJC: Freely Joined Chain) et polypeptides (WLC:Worm-Like Chain) montre que (i) les signatures polysaccharidiques dominent les segments de polymères du film conditionnant (70%), et (ii) que des segments protéiques (20%) sont aussi présents suggérant la présence de glycoprotéines au sein du film conditionnant.Via une étude statistique (RLM: régression linéaire multiple et analyses de corrélation incluant de 12 à 54 essais et 14 variables), nous avons cherché à déterminer trois relations entre (i) les caractéristiques physico-chimiques des matériaux avant et après immersion dans l’eau, (ii) ces mêmes caractéristiques à 24 h et le nombre de bactéries adhérées, et (iii) les propriétés physico-chimiques de surface, du biofilm conditionnant et la nettoyabilité des surfaces (par flush hydrodynamique + chlore à 50 mg/l). De plus une analyse statistique (CAH: classification ascendante hiérarchique) a permis la hiérarchisation objective des matériaux selon leurs performances anti-biofilm sous trois critères : faible film conditionnant, faible nombre de bactéries, efficacité de nettoyage

Caractérisation des dépôts organiques initiaux formés sur des surfaces en contact l'eau potable : un critère pour sélectionner des matériaux anti-biofilm

International audienceL’accumulation très rapide (en quelques heures) de matière organique sur des surfaces en contact avec l’eau (eaux de mer, ou eaux douces) a été décrite depuis les années 1970. Le dépôt ainsi formé souvent nommé « film conditionnant » est évidemment très fin (quelques nanomètres) et non continu. Il est généralement considéré comme une étape critique dans l’initiation du biofilm même si la littérature montre des résultats souvent contradictoires. Cependant dans le cas des eaux potables en réseau de distribution, la formation de ce dépôt de polymères organiques et son impact sur l’adhésion des cellules bactériennes sont non documentés.Aussi dans le cadre d'une étude visant à caractériser les performances anti-adhésives de 12 matériaux polymériques (11 montrant une surface hydrophobe et 1 organisé sous forme d’hydrogel), nous avons caractérisé les dépôts organiques et quantifié les cellules bactériennes accumulés en 24 h (20°C) d'immersion dans l’eau potable, sous un régime faiblement turbulent. La microscopie à force atomique (AFM) en mode force-volume a permis de déterminer la balance hydrophobe/hydrophile, les forces d'adhésion, longueur et nature des polymères organiques déposés sur ces surfaces innovantes.Après 24 heures d’immersion, les matériaux apparaissaient « salis » par des polymères organiques (fréquence de détection entre 12 et 63 %, longueurs de contour de 200 à >1000 nm, forces d’adhésion des polymères de 0,2 à 2 nN, selon les matériaux) et des bactéries de 0 à 2x104 cellules/cm2 selon les matériaux testés. L'ajustement des données d'AFM à deux modèles décrivant le comportement mécanique de macromolécules types polysaccharides (FJC: Freely Joined Chain) et polypeptides (WLC:Worm-Like Chain) montre que (i) les signatures polysaccharidiques dominent les segments de polymères du film conditionnant (70%), et (ii) que des segments protéiques (20%) sont aussi présents suggérant la présence de glycoprotéines au sein du film conditionnant.Via une étude statistique (RLM: régression linéaire multiple et analyses de corrélation incluant de 12 à 54 essais et 14 variables), nous avons cherché à déterminer trois relations entre (i) les caractéristiques physico-chimiques des matériaux avant et après immersion dans l’eau, (ii) ces mêmes caractéristiques à 24 h et le nombre de bactéries adhérées, et (iii) les propriétés physico-chimiques de surface, du biofilm conditionnant et la nettoyabilité des surfaces (par flush hydrodynamique + chlore à 50 mg/l). De plus une analyse statistique (CAH: classification ascendante hiérarchique) a permis la hiérarchisation objective des matériaux selon leurs performances anti-biofilm sous trois critères : faible film conditionnant, faible nombre de bactéries, efficacité de nettoyage

Pattern recognition receptors in the gut: analysis of their expression along the intestinal tract and the crypt/villus axis

Pattern recognition receptors (PRRs) play a critical role in the detection of microorganisms and the induction of inflammatory and immune responses. Using PCR and Western-blot analysis, this study investigated the differential expression in the intestine of 14 PRRs and nine associated cytokines. Thirty-two pigs were used to determine the expression of these markers (1) along the proximal/distal axis of the small intestine (duodenum, jejunum, and ileum) and (2) between the intestinal segments and their respective lymphoid organs (Peyer's patches [PP] and mesenteric lymph nodes [MLN]). Six additional animals were used to quantify the expression of these genes along the crypt/villus axis of jejunum, using microdissected samples. Most genes showed increased expression (1) in the distal than in the proximal parts of the small intestine (TLR3, 5, RIG-I, IL-1β, IL-8, and IFN-γ); (2) in lymphoid organs (TLR1, 2, 6, 9, 10, IL-10, TNF-α), especially the MLN (TLR4, 7, 8, NOD1, NOD2, NALP3, IFN-α, IL-6, IL-12, and TGF-β), than in intestinal segments. The analysis along the crypt/villus identified: (1) genes with higher expression in lamina propria (TLR1, 2, 4, 9, NOD1, NOD2, IL-1β, IL-10, TGF-β, TNF-α) and (2) genes with higher expression in the villus (TLR3, 5, 6, RIG-I, IL-6). These results highlight the differential expression of PRRs and cytokines along the proximal/distal and the crypt/villus axis of the intestine, contributing to a fine analysis of the complex functional architecture of the small intestine and should be related to the gut microbiota

Identification of signaling pathways targeted by the food contaminant FB1: Transcriptome and kinome analysis of samples from pig liver and intestine

Fumonisin B1 (FB1) is a mycotoxin produced by Fusarium species. In mammals, this toxin causes widespread organ-specific damage; it promotes hepatotoxicity, is immunotoxic, alters intestinal functions… Despite its inhibitory effect on de novo ceramide synthesis, its molecular mechanism of action and toxicity are not totally elucidated. To explore the mechanism of FB1 toxicity, we analyzed the transcriptome and kinome of two organs targeted by FB1: the liver and the jejunum. Pigs were fed for 4 weeks on a control diet or a FB1-contaminated diet (10 mg/kg). As expected, FB1-exposed pigs gained less weight and displayed a higher sphinganine/sphingosine ratio. Comparison of the transcriptomes and the kinomes of treated versus control pigs showed striking differences. Among the disrupted pathways in liver and jejunum, we highlight Protein Kinase B (AKT) / Phosphatase and tensin homolog (PTEN) at the intersection of the FB1-modulated pathways. Most of the effects of FB1 are mediated by the regulation of ceramide level, which influences protein phosphatase 2 (PP2A) and the phosphoinositide 3-kinase (PI3K)/AKT signaling pathway. This pathway might be a new target to counteract toxic effect of Fumonin B1 which are on of the most spread nutritional's contaminant in the world. This article is protected by copyright. All rights reserved

Tissular Genomic Responses to Oral FB1 Exposure in Pigs

Fumonisin B1 (FB1) is a widespread mycotoxin produced by fungal Fusarium species—mainly in maize, one of the plants most commonly used for food and feed. Pigs and horses are the animal species most susceptible to this mycotoxin. FB1 exposure can cause highly diverse clinical symptoms, including hepatotoxicity, immunotoxicity, and intestinal barrier function disturbance. Inhibition of ceramide synthetase is a well-understood ubiquitous molecular mechanism of FB1 toxicity, but other more tissue-specific effects remain to be elucidated. To investigate the effects of FB1 in different exposed tissues, we cross-analyzed the transcriptomes of fours organs: liver, jejunum, jejunal Peyer’s patches, and spleen. During a four-week study period, pigs were fed a control diet or a FB1-contaminated diet (10 mg/kg feed). In response to oral FB1 exposure, we observed common biological processes in the four organs, including predominant and recurrent processes (extracellular matrix organization, integrin activation, granulocyte chemotaxis, neutrophil migration, and lipid and sterol homeostasis), as well as more tissue-specific processes that appeared to be related to lipid outcomes (cell cycle regulation in jejunum, and gluconeogenesis in liver)