Aucune société ne peut exister sans un ensemble d’ordres organisant les relations et les conduites des personnes les unes envers les autres. Ces ordres prennent souvent la forme de lois et de législations. Le droit musulman, ayant pour objectif d’organiser les relations et les conduites entre l’individu et son semblable d’un côté et entre l’individu et son Seigneur d’un autre côté, repose sur des lois et des législations qui reposent à leurs tours sur des principes garantissant aussi bien la réalisation de l’intérêt (al-maṣlaḥa) de chaque individu que l’ensemble de la société. Cependant, cet intérêt pourrait être confirmé par des sources religieuses, comme il pourrait être rejeté. Il se peut également que les sources religieuses restent silencieuses face à un intérêt. Pour que les docteurs du droit musulman puissent agir correctement face à une situation où se trouve l’intérêt, il a fallu théoriser l’intérêt.Dans cette recherche, nous allons étudier cette théorie chez les docteurs du droit musulman dès son émergence avec al-Ĝuwaynī (m.478/ 1085) jusqu’à Naĝm al-Dīn al-Ṭūfī (m. 716/ 1316) qui a traité un point très sensible et épineux, à savoir la question de la contradiction entre l’intérêt (al-maṣlaḥa) et un texte scripturaire (naṣṣ).

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No society can exist without a set of orders organizing the relations and behavior of people towards each other. These orders often take the form of laws and legislation. Muslim law, which aims to organize relations and behavior between the individual and his fellow man on the one hand and between the individual and his Lord on the other hand, is based on laws and legislations which are based on their turns on principles guaranteeing the realization of the interest (al-maṣlaḥa) of each individual as well as of society as a whole. However, this interest could be confirmed by religious sources, as it could be rejected. Religious sources may also remain silent in the face of interest. In order for the doctors of Islamic law to be able to act correctly in the face of a situation where the interest lies, it was necessary to theorize the interest.In this research, we will study this theory among the doctors of Muslim law from its emergence with al-Ĝuwaynī (d.478/ 1085) until Naĝm al-Dīn al-Ṭūfī (d. 716/ 1316) who treated a very sensitive and thorny point, namely the question of the contradiction between interest (al-maṣlaḥa) and a scriptural text (naṣṣ).

Les réseaux neuronaux convolutifs profonds excellent à résoudre les problèmes de reconnaissance dans les images. Les avancées récentes dans le domaine de la numérisation des lames histologiques permettent aujourd’hui d’utiliser ces algorithmes dans de véritables applications biomédicales en microscopie. Des solutions d’analyse automatiques sont donc naturellement développées pour réduire les erreurs de diagnostic. Nous présentons deux applications, l’une pour l’analyse de marquages immunohistochimiques, l’autre pour assister le diagnostic des lymphomes. Nous présentons enfin les limites de l’apprentissage profond pour résoudre les problématiques biomédicales. Cette critique conduit à repenser l’apprentissage profond comme un soutien aux outils de fouille de données. Par le biais d’arbres de segmentations ou de subsomptions, ces techniques, soutenues par l’apprentissage profond, sont compatibles avec l’interprétation humaine, économes en annotation et en apprentissage.

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Deep convolutional neural networks excel at solving recognition problems in images. Recent advances in the field of digitisation of histological slides now make it possible to use these algorithms in real biomedical applications in microscopy. Automatic analysis solutions are therefore naturally developed to reduce diagnostic errors. We present two applications, one for the analysis of immunohistochemical markers, the other to assist in the diagnosis of lymphomas. Finally, we present the limits of deep learning to solve biomedical problems. This critique leads us to rethink deep learning as a support for data mining tools. By means of segmentation trees or subsumptions, these techniques, supported by deep learning, are compatible with human interpretation, economical in annotation and learning.

L'évasion immunitaire tumorale joue un rôle central dans la progression tumorale et représente un obstacle majeur au succès des immunothérapies. Dans cette Thèse nous avons étudié le rôle du cytosquelette d’actine dans la résistance des cellules de cancer du sein à la lyse induite par les cellules "natural killers" (NKs). Nous avons trouvé que les cellules de cancer du sein résistantes échappent à l’attaques des cellules NKs par une accumulation importante et rapide d’actine près de la synapse immunologique, un processus que nous avons nommé "réponse actine". Nos analyses mécanistiques suggèrent que la réponse actine induit la polarisation d’autophagosomes vers la synapse immunologique et facilite ainsi la dégradation des molécules cytotoxiques sécrétées par les cellules NKs, tel que le ganzyme B, par autophagie. De plus, la réponse actine est associée au regroupement de ligands inhibiteurs à la synapse, suggérant qu’elle est au centre de plusieurs mécanismes de résistance. Dans leur ensemble, nos résultats constituent une base pour le développement d’approches thérapeutiques visant à interférer avec la réponse actine et à restaurer une réponse immunitaire anti tumorale efficace.

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Tumor immune evasion plays a central role in cancer progression and is a major hurdle to effective immunotherapy. In this Thesis, we examine the role of the actin cytoskeleton in breast cancer cell resistance to natural killer (NK) cell-mediated cell lysis. We found that resistant breast cancer cells escape from NK-cell attack through a rapid and prominent accumulation of actin near the immunological synapse, a process we termed the “actin response”. Our mechanistic investigations suggest that the actin response drives autophagosome polarization toward the immunological synapse and thereby facilitates the autophagy-mediated degradation of NK cell-derived cytotoxic molecules such as granzyme B. In addition, the actin response was associated with inhibitory ligand clustering at the immunological synapse, suggesting that it is a common driver of different immune evasion mechanisms. Taken together, our data lays the groundwork for therapeutic approaches aimed at interfering with the actin response and restoring an effective anti-tumor immune response.

La civilisation mondiale est entièrement dépendante de l'accès à de grandes quantités d'énergie tandis que la demande d'énergie continue de croître à un rythme rapide avec la croissance de la population mondiale. Les pays aux conditions météorologiques extrêmes ont tendance à avoir des demandes énergétiques plus élevées, où les principaux consommateurs d'énergie sont les systèmes de chauffage et de refroidissement. Dans les pays du Moyen-Orient et du Golfe en particulier (Qatar par exemple), il existe une forte demande pour les applications de refroidissement en raison de l'environnement désertique (chaleur, humidité et poussière), qui représente environ 60 à 70% de la consommation totale d'énergie. L'électricité en tant que forme d'énergie secondaire est principalement utilisée pour les applications de refroidissement dans ces régions, qui est générée par des processus de production d'électricité standard à base de combustibles fossiles associés à des émissions massives de carbone. La consommation typique des ménages au Qatar est dix fois plus élevée que la moyenne des ménages aux États-Unis et en Europe. De nombreuses études et techniques ont été proposées pour relever ces défis énergétiques grâce aux technologies de pointe, à l'efficacité énergétique et aux énergies renouvelables. Cependant, ils ne sont pas entièrement couronnés de succès, car beaucoup d'entre eux sont spécifiques à une région ou même à un pays, ce qui signifie que les politiques énergétiques, les concepts et la culture locaux peuvent avoir un impact sur le résultat attendu. Cette étude examine les problèmes de consommation d'énergie et d'efficacité associés aux applications de refroidissement des bâtiments et leurs implications environnementales et sanitaires dans les régions désertiques. Pour relever ces défis, une approche d'ingénierie pragmatique est proposée pour aider à résoudre les problèmes persistants de gestion de l'énergie et de charge de pointe associés aux applications de refroidissement dans les bâtiments où l'accent est mis sur la demande afin de développer des techniques de gestion de l'énergie pour plusieurs équipements de climatisation. Des schémas de contrôle optimaux et adaptatifs ont été développés avec succès pour les bâtiments afin de répondre aux demandes de refroidissement des locaux d'une manière équilibrée et harmonisée qui minimise la demande de pointe. Un autre aspect de ce travail étudie comment la poussière de l'environnement désertique environnant peut avoir un impact négatif sur les performances de la climatisation, l'efficacité énergétique et la qualité de l'air intérieur. Un algorithme d'optimisation a été développé avec succès pour guider la conception et la sélection appropriée des filtres à air pour des performances optimales du climatiseur.

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As the world’s civilization is entirely dependent on access to large amounts of energy, the energy demand continues to increase along with the rapid growth in the world’s population. Countries with extreme climate conditions tend to have greater energy demand where most aggressive energy consumers are heating and cooling systems. In the middle east and Gulf countries in particular (like Qatar), there is a huge demand for Heating Ventilation & Air conditioning (HVAC) applications due to the harsh desert environment (heat, humidity & dust), which approximately accounts for 60 – 70 % of total energy consumption. Electricity as a secondary form of energy is dominantly used for cooling applications in such regions, which is usually produced via standard fossil fuel based power generation processes that are associated with massive loads of carbon emission. Typical household consumption in Qatar is ten times higher than average houses in the USA and Europe. There have been numerous studies and techniques proposed to address such energy challenges through state-of-the-art technology, energy efficiency, and renewable energy. However, they are not entirely successful, as many of which are region or even country-specific, meaning that local energy policies, regulations, and culture can always impact the expected results. This study investigates the energy consumption and efficiency challenges related to buildings’ cooling applications and their environmental and health implications within areas of harsh arid climate conditions. To address these challenges, a pragmatic engineering approach is proposed to assist in tackling persistent power management and peak load issues associated with cooling applications in buildings where the focus is on demand-side to develop suitable power management techniques for multiple AC units. Optimal and adaptive control schemes were successfully developed for buildings to respond to space cooling demands in a balanced and harmonized way that significantly minimizes power peaks. Another aspect of this work investigates how dust from the surrounding desert environment can negatively impact HVAC performance, energy efficiency, and indoor air quality. An optimization algorithm was successfully developed to guide the design and proper selection of air filters for optimal HVAC performance.

L’enroulement de la vigne cause des pertes de rendement et de la qualité des vins au niveau mondial. Il est causé par quatre espèces de Grapevine leafroll-associated virus(GLRaVs) ; GLRaV-1, -2, -3, -4-like. Si le GLRaV-2 (genre Closterovirus) ne possède pas de vecteur connu, les trois autres espèces (genre Ampelovirus) sont transmises par cochenilles(Coccoidea) qui contribuent à leur dispersion dans et entre les vignobles. Les vignobles de la France septentrionale (Alsace, Bourgogne, Champagne) sont les plus impactés par l’enroulement viral. Ce travail a porté sur le rôle vecteur de Phenacoccus aceris, espèce connue pour son efficacité de transmission et de dispersion des ampélovirus, ainsi que de vitivirus souvent associés. Les interactions cellulaires et moléculaires entre virus et cochenille restent peu connues. Une approche pluridisciplinaire combinant entomologie,virologie, biologie cellulaire et moléculaire a été développée pour étudier la biologie de la vection du GLRaV-1 et du Grapevine virus A (GVA) par P. aceris. Des expériences de transmission ont montré que ces virus sont transmis selon le mode semi-persistant non circulant. L’étude préliminaire du comportement alimentaire de P. aceris sur vigne par électropénétrographie a révélé une activité similaire à celle d'autres espèces de cochenilles déjà décrites et suggère un effet de l’infection sur le comportement alimentaire. L’anatomie des pièces buccales de P. aceris, organes directement impliqués dans la transmission et la rétention de virus non-circulants a été décrite et une méthode basée sur l’acquisition de virus purifié sur membrane a été développée pour rechercher les sites de rétention virale dans le vecteur.

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Grapevine leafroll disease affects grape yield and wine quality worldwide. It is caused by four species of Grapevine leafroll-associated virus (GLRaVs) (GLRaV-1, -2, -3, -4-like).While GLRaV-2 (genus Closterovirus) has no known vector, the other three (genus Ampelovirus) are transmitted by mealybugs (Coccoidea) and thus prone to be dispersed within and between vineyards. In north-eastern France (Alsace, Bourgogne et Champagne),vineyards are more impacted by Grapevine leafroll disease. This thesis focusses on the vector role of the species Phenacoccus aceris, known for its efficiency in transmission and dissemination of ampeloviruses, as well as often associated vitiviruses. Molecular and cellular interactions between viruses and mealybugs remain poorly known. A multidisciplinary approach, combining entomology, virology, molecular and cellular biology, was developed to analyse the vector biology of GLRaV-1 and Grapevine virus A (GVA) by P. aceris.Transmission experiments showed that GLRaV-1 and GVA transmission follows the semipersistent non-circulative mode. A preliminary study of P. aceris feeding behavior on grape using electropenetrography revealed an activity similar to that of other mealybug species already described and suggested a potential effect of infection on Ph. aceris feeding behavior. The anatomy of mouth parts, directely implied in transmission and retention of non circulative viruses was described and a method for membrane acquisition of purified virus was developed to search for virus retention sites within the vector.

Le domaine transmembranaire des récepteurs membranaires est aujourd’hui considéré comme essentiel dans l’activation et la régulation des voies de signalisation sous-jacentes. Ceci est tout particulièrement le cas pour neuropiline-1 et -2 (NRP1/2), et ErbB2, trois récepteurs impliqués dans la croissance tumorale. Notre laboratoire a initialement démontré qu’un peptide ciblant le domaine transmembrane du récepteur NRP1, bloque l’oligomérisation de ce récepteur et provoque ainsi l’inhibition de la prolifération/migration des cellules tumorales et l’angiogenèse in vivo. L’objectif principal de ce travail de thèse était d’élargir cette stratégie aux récepteurs membranaires NRP2 et ErbB2, et ce, dans le contexte du cancer du sein. Mes travaux montrent que ces peptides inhibent la pousse tumorale et les métastases associées dans différents modèles de cancer du sein. Les effets anti-tumoraux peuvent s’expliquer par les propriétés anti-angiogéniques et anti-prolifératives des peptides démontrées in vitro et in vivo. J’ai également disséqué le mécanisme d’action du peptide ErbB2 et montré que le peptide inhibiteur de NRP2 induit des effets secondaires rédhibitoires (promotion des métastases osseuses). Dans l’ensemble, mes recherches valident le potentiel thérapeutique de cette stratégie peptidique et renforce l’idée d’un développement clinique de ces composés. D’une terre inconnue à une terre d’espoir, le cœur de la membrane est incontestablement une nouvelle source d’inspiration pour le développement des médicaments de demain.

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The role of transmembrane domains (TMD) in membrane receptor activation and regulation is nowadays appearing as a key step of cell signaling. This has been indeed evaluated for neuropilin-1 and -2 (NRP1/2) and ErbB2 receptors, three membrane receptors whose signaling has clearly been implicated in tumorigenesis. Our team had demonstrated that a synthetic peptide blocking the transmembrane domain of NRP1 blocked NRP1-dependent signaling leading to the inhibition of glioma cell proliferation/migration and tumor associated angiogenesis in vivo. The major goal of this thesis project was to extend this novel strategy to NRP2 and ErbB2 in the breast cancer context. Thus, I was able to demonstrate for the first time that the use of peptides, inhibiting the TMD of these receptors, was able to inhibit tumor growth and related metastases in vivo, in three different breast cancer mouse models that I have developed in the laboratory. These results were supported by in vitro experiments demonstrating anti-proliferative and anti-angiogenic properties of these peptides. Besides, I was able to dissect the mechanism of action of the peptide targeting ErbB2 receptor in vitro and in vivo, and I provided data excluding NRP2 as a target because of an unexpected promotion of bone metastasis. Altogether, my data offer convincing evidences to further develop MTP-ErbB2 and MTP-NRP1 peptides as novel therapeutic compounds for patients suffering metastatic cancers. From terra incognita to the exploration of a world of hope, the heart of the membrane is becoming a new promising estate for drug design.

Les couches d'hydrogel covalentes sont obtenues par une réaction de réticulation par insertion de C-H durant laquelle l'irradiation UV entraîne une réticulation simultanée des chaînes polymères et la fixation du réseau au substrat. Dans ce travail, le comportement tribologique d’interfaces composées de deux couches d’hydrogels fixés en surface a été étudié sous des pressions et des vitesses de glissement relativement élevées. Des travaux récents sur la tribologie des hydrogels fixés en surface ont révélé que l'adhésion est négligeable entre ces couches, car l'interpénétration est prescrite pour des raisons entropiques. Nous avons proposé un modèle qui décrit le comportement en frottement de ces systèmes comme une somme de contributions à la force de frottement, et qui est fonction de plusieurs paramètres influents. En outre, nous avons étudié le rôle du confinement imposé par le substrat rigide sur la lubrification des hydrogels fixés en surface, car le coefficient de frottement extrêmement faible de ces couches semble être la conséquence de confinement élevé. Enfin, l'influence de la microstructure de surface et de l'ajout de tensioactifs sur le comportement en frottement des hydrogels fixés en surface ont été explorés.

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Covalently bonded hydrogel layers are generated by C-H insertion crosslinking in which subsequent UV irradiation leads to simultaneous crosslinking of the polymer chains and attachment of the network to the substrate. In this work, tribological behavior of surface-attached hydrogel pairs have been investigated under relatively high pressures and sliding velocities. Recent work on tribology of surface-attached hydrogels revealed that adhesion is a negligible term in such layers, as interpenetration between these layers are avoided due to entropic reasons. We proposed a model that gives insight into the influential parameters in determination of the frictional behavior by considering contribution of the different force components in the friction force. Furthermore, we studied the role of the confinement imposed by the stiff substrate on the lubrication of surface-attached hydrogels, as extremely low coefficient of friction of these layers appears to be the consequence of the high confinement. Finally, the influence of surface micro-structuring and surfactant addition on the frictional behavior of the surface-attached hydrogels was investigated.

Dans un collecteur thermique photovoltaïque hybride (PVT), la couche photovoltaïque ne produit pas seulement de l'électricité, mais sert également d'absorbeur thermique. Dans cette recherche, un modèle numérique dynamique est proposé pour simuler l'échange thermique dans les couches du panneau PVT. Ensuite, une simulation transitoire d'un système domestique de petite taille a été réalisée dans TRNSYS, comparant les performances du système à Bucarest et à Strasbourg. Cette recherche a également étudié l'impact de la variation d'un certain nombre de paramètres thermiques sur la puissance électrique d'un capteur PVT. Une étude expérimentale d'un système de démonstration du campus de l'UPB a également été réalisée. L'aperçu économique du marché PVT a révélé le fait qu'il existe encore un manque de normalisation au niveau européen, et un manque de clarté concernant la classification des capteurs PVT dans les technologies de l'énergie solaire. Dans l'ensemble, la technologie PVT à petite échelle semble être une solution prometteuse pour une conversion maximale de l'énergie solaire, avec des avantages significatifs par rapport aux capteurs photovoltaïques et thermiques standard, en particulier dans les secteurs résidentiel et urbain.

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In a hybrid photovoltaic thermal (PVT) collector the photovoltaic layer is not only producing electricity but also serves as a thermal absorber. In this research, a dynamic numerical model is proposed to simulate the heat exchange in the layers of the PVT panel. Next, a transient simulation of a small sized domestic household system was carried out in TRNSYS, comparing the system performance in Bucharest and Strasbourg. This research also investigated the impact of the variation of a number of thermal parameters on the electrical output of a PVT collector. An experimental study of a demo system from the UPB campus was also carried out. The economic overview of the PVT market revealed the fact that there is still a lack of standardisation at a European level, and lack of clarity regarding the classification of PVT collectors in the solar energy technologies. Overall, small scale PVT technology appears to be a promising solution for maximum solar energy conversion, with some significant benefits over the standard PV and thermal collectors, especially in the residential and urban sector.

La poly(ADP-ribosyl)ation est une modification post-traductionnelle des protéines par les poly(ADP-ribose) polymérases (PARPs). PARP3 a été identifiée comme un nouvel acteur de la réparation des cassures double-brin (DSBs). Nous avons évalué la contribution de PARP3 dans les différentes voies de réparation (HR, C-NHEJ ou A-EJ). Les résultats obtenus définissent PARP3 comme un modulateur de l’étape de résection d’ADN simple-brin permettant d’engager le choix de la voie de réparation. Nous avons montré que PARP3 favorise le recrutement du complexe Ku70/Ku80 aux sites de cassures et module la balance BRCA1/53BP1. Ces deux événements limitent l’étape de réparation de la voie HR et A-EJ et oriente la réparation vers la voie du C-NHEJ. Par immunoprécipitation de la chromatine, nous avons étudié les conséquences de l’absence de PARP3 sur les modifications d’histones, connues pour moduler la décision entre les différentes voies de réparation. Nos résultats actuels ne nous ont pas permis d’établir de lien entre PARP3 et les modifications d’histones en réponse aux DSBs. Nous avons toutefois observé qu’en absence de dommages, l’absence de PARP3 induit un enrichissement de H3K36me2 une marque d’histone connue pour réguler les gènes transcriptionnellement actifs. Dans un second projet, nous avons étudié l’impact de l’absence de PARP3 sur la viabilité cellulaire et la progression tumorale de cellules cancéreuses mutées en BRCA1. Nous avons montré par des approches in vitro et in vivo que l’absence de PARP3 induit une diminution de la survie et de la prolifération cellulaire plus marquée, une amplification exacerbée des centrosomes, ainsi qu’un ralentissement plus important de la progression tumorale, faisant de PARP3 une cible prometteuse en thérapie du cancer.

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Poly(ADP-ribosyl)ation is a post-translational modification of proteins catalyzed by poly(ADPribose) polymerases (PARPs). PARP3 was identified as a novel actor of the double-strand break (DSBs) repair pathway. We evaluated the contribution of PARP3 in these repair pathways(HR, C-NHEJ ou A-EJ). Our results defined PARP3 as a modulator of the single strand DNA resection process which plays a role in driving the repair pathway choice. We showed that PARP3 enhances the recruitement of the Ku70/Ku80 complexe to damaged sites and modulates the BRCA1/53BP1 balance. These two events prevent the DNA end resection step initiating HR and A-EJ and drives the repair towards the C-NHEJ. By chromatin immunoprecipitation, we studied the consequences of the absence of PARP3 on histone modifications, known to modulate the decision of the DSBs repair pathways. Our current results didn’t allow us to establish a link between PARP3 and histone modifications in response to DSBs. However, in absence of DNA damage and PARP3, we observed an accumulation of H3K36me2, a histone mark known to regulate transcriptionally active genes. In a second project, we studied the impact of the absence of PARP3 on cell viability and tumor progression in breast cancer cell lines mutated in BRCA1. By in vitro and in vivo approaches, we showed that the absence of PARP3 induces an important decrease in cell survival and proliferation, an increase in centrosomal amplification and a strong delay in tumor progression. The roles of PARP3 in both cellular response to DNA damage and mitotic progression introduce PARP3 as a possible promising therapeutic target in cancer therapy.

Un grand nombre de contextes nécessitent une gestion appropriée des interactions entre un robot et son environnement. Néanmoins, le développement de manipulateurs robotisés adaptés à ces interactions tout en répondant à des problématiques de légèreté et de compacité est toujours un problème ouvert.Dans cette thèse, nous proposons une nouvelle solution à ce problème en exploitant des mécanismes de tenségrité, qui sont des mécanismes d’intérêt pour leur résistance, leur déployabilité et leur compliance. Nous visons ainsi le développement de manipulateurs en tenségrité.Pour discuter un tel développement, l’analyse, la conception, la commande et la perception sont abordées. Dans ce cadre, nous proposons tout d’abord des outils et des critères d’évaluation dédiés à ces systèmes particuliers. Deux méthodes de conception, la première basée sur un assemblage de blocs et la seconde sur une analogie avec les structures en ciseaux, sont ensuite élaborées pour effectuer le choix de l’architecture des manipulateurs. Ces méthodes sont exploitées pour concevoir deux manipulateurs respectant une contrainte de centre de rotation déporté, menant à la fabrication de prototypes et à des évaluations expérimentales. Après cela, nous mettons en place des commandes adaptées à la mise en mouvement de ces manipulateurs pour d’une part exploiter la redondance pouvant être présente en optimisant certaines performances d’intérêt, et d’autre part pour respecter les limites de fonctionnement. Suite à cela, ces contributions sont exploitées pour proposer une réponse préliminaire à un besoin dans le contexte biomédical. Ce travail mène ainsi au développement et à la fabrication d’un manipulateur dédié à une tâche de manipulation magnétique. Enfin, un capteur d’effort adapté à la gestion du contact est proposé. Pour cela, un transducteur avec une raideur nulle à la transition du contact est conçu et une nouvelle mesure optique exploitant des composants réalisés par fabrication additive est développée.

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Many contexts require appropriate management of the interactions between a robot and its environment. However, the development of robotic manipulators suited for these interactions while fulfilling needs in terms of weight and compacity is still an open issue. In this thesis, we address this problem by exploiting tensegrity mechanisms, which are of interest for their resistance, their deployability and their compliance. We thus aim the development of tensegrity-based manipulators.To discuss this development, we study the analysis, the design, the control and the instrumentation of such manipulators. We then firstly propose tools and evaluation criteria dedicated to these particular systems. Two design methods are then elaborated to select the architecture of tensegrity-based manipulators. The first one is based on the assembly of elementary blocks while the second one uses an analogy with scissor structures. These methods are exploited to design two manipulators which respect a remote center of motion constraint, leading to the construction of prototypes and experimental evaluations. After that, we propose control laws which are adapted to these manipulators by exploiting the redundancy that can be obtained to optimize a given criterion of interest as well as guarantying that operating limits are not reached. Following this work, these contributions are used to address a need in the biomedical context. This work then leads to the development and the manufacturing of a manipulator dedicated to magnetic manipulation. Finally, a novel force sensor for contact management is proposed. A transducer with a null stiffness at the contact transition is designed and a new optical measurement cell exploiting components created by additive manufacturing is developed.