Projets novateurs réalisés

Investigation tribologique à l’échelle nano et macroscale de MoS2 et MoST

Depuis le début de l’exploration spatiale, il est devenu évident que la lubrification entre les surfaces de l’espace ferait face à de nombreux défis qui ne sont pas pertinents sur Terre. Les tests de friction et d’usure sur Terre ont été développés à leur tour pour imiter les conditions auxquelles seraient confrontés les lubrifiants solides dans l’espace. Cela nécessite des géométries et forces de contact spécifiques, ainsi que le contrôle des conditions environnementales incluant la chimie, la pression, l’humidité et la température. Bien que les études menées à Toronto permettront des tests tribologiques à l’échelle nanométrique, l’accès au tribomètre Tribowave à l’échelle du mécanisme hautement contrôlé par l’atmosphère à Lyon permettrait une comparaison encore non étudiée entre l’évolution nanométrique d’un lubrifiant et les effets à l’échelle macroscale d’un contact piloté par l’application. De plus, l’analyse vidéo et chimique de l’échantillon lors du contact tribologique lors des essais est une capacité unique au tribomètre Tribowave à Lyon. À CONTINUER

L’ADN comme élément adressable dans les particules de silice mésoporeuse

Les oligonucléotides seront intégrés structurellement dans des architectures complémentaires afin de synthétiser des nanomatériaux hybrides présentant un comportement biomoléculaire. Nous prévoyons de synthétiser des nanoparticules présentant des conjugués d’acides nucléiques intégrés dans le réseau structurel, afin que leur dynamique puisse être programmée pour la thérapie contre le cancer. Nous avons l’intention d’utiliser la technologie organosilica biodégradable développée dans le laboratoire de De Cola à l’Université de Strasbourg (UNISTRA), qui n’est pas disponible autrement à l’Université McGill. L’objectif principal serait d’exploiter les propriétés physiques, chimiques et biologiques des nanosystèmes qui seront utilisés comme vecteurs de délivrance de médicaments et comme thérapeutiques fonctionnels pour des applications avancées de nanomédecine personnalisée. Les résultats de cette expérience fourniront des connaissances fondamentales pour développer de nouveaux nanomatériaux fonctionnels qui pourront aller au-delà de l’état de la technologie des systèmes de délivrance de médicaments actuellement utilisés pour les traitements biomédicaux.

Isolation de la lignine à partir de biomasse lignocellulosique à l’aide de liquides ioniques et de solvants eutectiques profonds, ainsi que pyrolyse de la lignine extraite

La lignine, une matière première neutre en carbone et sous-utilisée, peut être utilisée pour produire une variété de produits, tels que des huiles, du gaz de synthèse, du benzène, du toluène, du xylène ainsi que des produits à poids moléculaire élevé tels que les adhésifs pour bois (liants), les fibres de carbone et les mousses de polyuréthane utilisant des procédés thermiques, chimiques, biologiques et électro-biochimiques. À l’échelle mondiale, environ 64 millions de tonnes de lignine sont produites à partir de procédés de pâte à base; cependant, ce matériau n’est pas isolé, mais utilisé sur place pour la production de chaleur et d’électricité. Le prix de la lignine Kraft peut varier de 260 $ à 500 $ la tonne, avec des prix pouvant atteindre 6 500 $ la tonne selon la pureté du produit. Isoler la lignine des déchets agricoles en utilisant des procédés économiques et respectueux de l’environnement, et utiliser ces procédés pour produire des produits chimiques à valeur ajoutée sont des défis importants pour le développement des bioraffineries à base de lignine.
Récemment, l’extraction par solvant a été examinée pour récupérer la lignine à partir de diverses biomasses renouvelables. À CONTINUER

Rôles des bactériophages dans l’évolution et la virulence de Clostridium difficile

La résistance aux antibiotiques continue de s’accroître à travers le monde et devient inquiétante. Clostridium difficile est une bactérie multi-résistante responsable de nombreuses maladies intestinales pouvant être fatales. En raison des graves symptômes causés par les infections à C. difficile, la qualité de vie des personnes atteintes se trouve grandement réduite. Ces infections sont complexes à traiter entre autres en raison de la résistance aux antibiotiques et les coûts pour le système de santé sont alors très élevés. Cependant, différentes souches de C. difficile démontrent une virulence variable, ce qui veut dire que certaines d’entre elles peuvent causer des symptômes très graves alors que d’autres sont inoffensives. Les raisons qui font que certaines souches sont plus dangereuses restent encore mal comprises. À CONTINUER

Déduire la densité de matière à partir de la distribution spatiale des halos

La vision actuelle de la formation des structures en cosmologie suggère que des régions initialement trop denses de matière noire s’effondrent pour former des halos. Ces halos hébergent aussi la majeure partie de la matière lumineuse comme les galaxies. Cependant, nous ne pouvons pas tracer directement la matière noire puisqu’elle n’interagit pas avec la lumière. Par conséquent, la relation entre la densité cosmique sous-jacente et la présence de halos demeure incertaine. Comprendre cette relation est d’une importance capitale pour déduire le champ de densité cosmique. Nous proposons d’utiliser une méthode de modélisation directe basée sur l’inférence bayésienne pour reconstruire le champ de densité de masse de l’univers local. Ce processus consiste à produire un ensemble de conditions initiales et à les faire évoluer selon les lois physiques connues à ce jour. Ces densités évoluées peuvent alors être comparées statistiquement à la réalité observée. À CONTINUER

Optimisation du potentiel gros-grain sOPEP et extension en régime tout-atomes

Les protéines sont des nanomachines don’t les fonctions, venant de leur structure tridimensionnelle, sont fondamentales à la survie de la cellule. Avec l’amélioration croissante des super-ordinateurs et des algorithmes, les méthodes informatiques deviennent incontournables à l’étude des protéines. Les interactions physiques à l’origine de la structure des protéines sont modélisées à l’aide d’un potentiel. Les potentiels gros-grain OPEP furent appliqués avec succès à l’étude des protéines amyloïdes et à la prédiction de structure tertiaire grâce au programme PEPFOLD. Des améliorations restent toutefois possibles. Dans le cadre de ce projet, je continuerai l’optimisation du potentiel sOPEP, à la base de PEPFOLD, afin d’en améliorer les capacités de prédiction et à étendre son utilisation aux peptides de 51 à 70 acides aminés. Les grandes banques de protéines, sur lesquelles l’optimisation se fera, sont déjà en place. À CONTINUER

Impact de différents collecteurs sur la flottation de la pyrite : application aux deux zones minéralisées de la mine Goldex

La mine Goldex est une mine souterraine en cours d’exploitation par l’entreprise Agnico Eagle. En 2015, un nouveau projet d’extraction a été développé, la zone Deep 1, don’t la production a débuté en juillet 2017. Actuellement, des forages d’exploration sont en cours dans une nouvelle zone, la zone Sud. Le minerai provenant de ces zones est broyé et l’or libre est récupéré par gravité et fondu sous forme de lingots. L’or résiduel est associé à un sulfure de fer, la pyrite, et est récupéré par flottation non sélective des sulfures. La zone Deep 1 présente actuellement des récupérations en or de l’ordre de 95% grâce à la flottation de la pyrite. Le minerai provenant de la zone Sud montre une minéralogie différente par rapport à la zone Deep 1 et des récupérations en or moindres pour une technique de récupération similaire. L’objectif principal de ce stage est d’étudier les impacts de différents paramètres de la flottation sur la récupération de l’or associé à la pyrite dans la zone Sud.

Catalyseurs nanostructurés efficaces à base de nicotine pour la valorisation électrochimique du glycérol

Le grand intérêt pour la transition vers le biodiesel à partir des huiles végétales ou des graisses de was conduit à une augmentation considérable de la production de glycérol comme sous-produit inévitable. Ce gaspillage a suscité le besoin de valoriser le glycérol pour justifier le biodiesel comme alternative au diesel du pétrole. Nos efforts de recherche visent à électrooxyder partiellement le glycérol en produits chimiques à valeur ajoutée afin de rendre la production de biodiesel plus écologiquement bénéfique avec des avantages financiers supplémentaires. L’objectif principal de ce projet est l’identification d’un électrocatalyseur actif et stable capable d’influencer l’électrooxydation sélective du glycérol en produits à valeur ajoutée sans clivage de 3 carbones. Pour surmonter une approche par essais et erreurs, nous proposons de tirer parti des techniques modernes de synthèse et de caractérisation des nanoparticules d’alliages métalliques ainsi que des avancées dans l’identification rapide et la quantification de produits basés sur la spectroscopie infrarouge et la spectroscopie par résonance magnétique nucléaire. À CONTINUER

Validation d’une méthode d’histologie virtuelle pour l’étude de l’unité neurovasculaire dans des modèles animaux de la maladie d’Alzheimer

Le projet vise à valider l’efficacité des techniques d’imagerie synchrotron (rayons X) à « contraste de phase » pour détecter des caractéristiques à très petite échelle (en particulier les plaques amyloïdes) couramment associées à l’apparition de la maladie d’Alzheimer. Cela se fera par la comparaison des images générées par synchrotron du tissu cérébral atteint d’Alzheimer par rapport à leurs homologues en microscopie optique. Le processus expérimental comprendra cinq étapes :
1 – L’acquisition d’images à rayons X synchrotron à haute résolution du cerveau de souris génétiquement modifiées pour présenter des traits d’Alzheimer. (à faire par d’autres chercheurs)
2 – La préparation de fines tranches de tissu cérébral traitées chimiquement provenant des mêmes souris, à des fins d’analyse microscopique.
3 – L’acquisition d’images de fluorescence 2D du cerveau affine les tranches au moyen d’un microscope optique.
4 – Identification des caractéristiques pertinentes sur les images de microscopie à fluorescence 2D, à l’aide d’un logiciel d’analyse d’images. À CONTINUER

« Montre-moi l’amour » : Comprendre les barrières à l’intimité sexuelle chez les personnes vivant avec le VIH/sida

Le diagnostic du VIH et du sida complique l’activité sexuelle. Physiologique et psychosocial

Des facteurs comme l’image corporelle, la peur du rejet et la stigmatisation peuvent mener à la honte et à l’isolement.

Le but de la présente étude est de mieux comprendre la gamme des obstacles à

l’intimité sexuelle que rencontrent les personnes vivant avec le VIH et le sida (AH), ainsi que le

Stratégies que cette population peut utiliser lorsqu’il réussit à former de nouvelles relations sexuelles. A

Une approche de recherche communautaire utilisant l’analyse qualitative sera utilisée. Plus précisément,

vingt personnes vivant avec le VIH et le sida seront recrutées à Guelph et dans les environs

la zone. Des entretiens semi-structurés seront menés et les données analysées selon des thèmes thématiques

analyse. Les résultats de cette étude aideront le Comité sida de Guelph & Wellington

Comté pour mieux servir et informer sa clientèle et fera progresser la littérature académique en

améliorer la compréhension de la façon dont les PHA vivent l’intimité.

Synchronisation avec la musique chez les patients atteints de la maladie d’Alzheimer dans différents contextes sociaux et émotionnels

On sait que la musique peut améliorer la communication émotionnelle et verbale chez les personnes qui ont de la difficulté à le faire. De plus, il a aussi été établi que la musique est fortement liée à et peut stimuler les zones motrices du cerveau, et pourrait potentiellement être une aide intéressante à l’apprentissage moteur. L’objectif principal du projet est de chercher à découvrir l’influence de la musique chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer (MA). Les connaissances acquises ici sont essentielles pour administrer des interventions musicales qui ciblent le bien-être émotionnel, les habiletés de communication et les habiletés motrices implicites pouvant augmenter l’autonomie des patients. Plus précisément, la recherche proposée portera sur l’effet du contexte auditif (musique ou séquence de métronome), du contexte social (présence réelle ou virtuelle d’un examinateur) et des indices émotionnels sur : la synchronisation motrice avec la musique; et la communication non verbale chez les patients atteints de la MA. À CONTINUER

Capture du CO2 par simulation moléculaire dans de nouveaux solvants

Ce projet utilise des simulations moléculaires informatiques pour déterminer les propriétés physiques et chimiques d’une classe de molécules connues sous le nom d’alcalolamines, dissoutes dans l’eau conçues pour absorber le dioxyde de carbone des flux industriels de sortie. Ces propriétés sont importantes pour aider à sélectionner des alcanolamines individuelles à utiliser comme solvants dans la capture et la séquestration du carbone (CCS) post-combustion. Le CCS est un procédé qui élimine le dioxyde de carbone des émissions des usines, raffineries, usines de charbon et de ciment par absorption réactive dans des solvants spécialisés. Le solvant est ensuite réchauffé avec de la vapeur pour retirer le dioxyde de carbone du solvant. Le solvant peut être réutilisé pour une séquestration supplémentaire, et le dioxyde de carbone pur est récupéré, qui peut ensuite être stocké en toute sécurité ou utilisé pour d’autres applications. L’objectif ultime est d’identifier des solvants à la fois efficaces pour éliminer le dioxyde de carbone des émissions tout en restant une option économiquement viable pour une application à grande échelle.