Projets novateurs réalisés

Caractéristiques thermiques des virus chez l’humain, en particulier la COVID-19

Le projet de recherche portera sur l’identification des caractéristiques thermiques de la COVID-19 chez l’humain et l’application des caractéristiques identifiées pour détecter la COVID-19 chez l’humain à l’aide de méthodologies non invasives.

Pour ce projet, les caractéristiques thermiques des virus chez l’humain, en particulier la COVID-19, seront étudiées. L’objectif sera de répondre aux questions suivantes :

(1) Quelles sont les caractéristiques thermiques chez les patients atteints de la COVID-19?
(2) L’imagerie thermique peut-elle être utilisée pour identifier spécifiquement les sujets infectés par le virus?
(3) Cette recherche peut-elle faire progresser les solutions d’imagerie thermique existantes pour améliorer les méthodes actuelles de détection de la COVID-19?

L’objectif, en partie, est d’aider à permettre des réponses efficaces aux pandémies virales et, possiblement, de trouver une solution pour aider à reconstruire l’économie canadienne.

Élargir les opportunités éducatives en ligne pour les étudiants canadiens en STIM

La fermeture des écoles à travers le Canada pendant la pandémie de COVID-19 a révélé d’importantes lacunes dans l’offre éducative. De plus, les enseignants de la maternelle à la 12e année ont eu de la difficulté à trouver des ressources d’apprentissage liées aux programmes dont ils sont responsables. Lorsque les élèves prennent du retard à l’école, ils développent un écart d’apprentissage par rapport à leurs pairs. Les écarts d’apprentissage sont relativement courants et nécessitent invariablement, à un moment donné, une stratégie pour aider l’élève à rattraper son retard. Dans ce projet, nous examinerons la faisabilité et l’efficacité de la mise en œuvre d’un outil en ligne innovant qui répond au défi commun de l’écart d’apprentissage en éducation. Nous explorerons comment cette plateforme en ligne innovante peut soutenir la phase accélérée de rattrapage des élèves ayant un écart d’apprentissage et renforcer les compétences numériques des enseignants.

Évaluation du virus de l’herpès bovin recombinant-1 comme plateforme pour le développement de nouvelles immunothérapies contre le cancer

Les percées les plus récentes dans le traitement du cancer reposent sur la compréhension que notre système immunitaire peut être activé pour attaquer les tumeurs. Bien qu’ayant d’abord été réalisé à l’aide de médicaments anticorps appelés « inhibiteurs de points de contrôle », ce nouveau paradigme d’activation du système immunitaire d’un patient atteint de cancer est aussi possible à l’aide de virus, un domaine émergent connu sous le nom de thérapie par virus oncolytique (OV). L’idée d’OV découle de certains virus qui causent peu de maladies chez l’humain, mais qui ont la capacité d’infecter et ensuite de déclencher une réponse immunitaire contre les cellules cancéreuses. Le laboratoire de la Dre Karen Mossman a découvert que l’herpèsvirus bovin de type 1 (BHV-1), un virus qui infecte naturellement le bétail et non les humains, pourrait être développé en nouvelles thérapies OV. 3io Therapeutics, l’organisation partenaire canadienne du projet, s’engage à accélérer le développement du BHV-1 comme nouvelle plateforme thérapeutique pour traiter le cancer et bénéficiera de l’opportunité de commercialiser cette technologie.

L’utilisation de la thérapie aquatique pour gérer la douleur musculosquelettique chez les vétérans militaires canadiens

Le projet de recherche proposé vise deux objectifs : 1) comprendre les expériences des vétérans militaires canadiens souffrant de douleurs aux membres inférieurs lors de la thérapie aquatique; 2) Déterminer l’efficacité de la thérapie aquatique versus la thérapie terrestre chez les anciens combattants canadiens souffrant de douleurs chroniques aux membres inférieurs. Pour atteindre ces objectifs, nous mènerons une étude mixte comportant deux volets : 1) une étude qualitative qui consiste à interviewer des vétérans canadiens souffrant de douleurs chroniques aux membres inférieurs au sujet de leurs expériences de participation à la thérapie aquatique; 2) un essai clinique randomisé comparant la thérapie aquatique à la thérapie terrestre pour les anciens combattants militaires canadiens souffrant de douleurs chroniques aux membres inférieurs.

Le laboratoire Hydra est une organisation créée pour mener des recherches et guider des processus efficaces de réadaptation à Hydrathletics. Hydrathletics est un centre de réadaptation physique spécialisé en thérapie aquatique et compte une large clientèle de vétérans.
Une meilleure compréhension de l’expérience des vétérans avec la thérapie aquatique et de son efficacité comparativement à la thérapie terrestre fournira des preuves précieuses pour la création de nouveaux services ou programmes et pour adapter les services aux besoins, préférences et résultats attendus des vétérans militaires canadiens vivant avec des douleurs chroniques aux membres inférieurs.

Modéliser les effets phénotypiques des agents neuromodulateurs sur les cellules neuronales humaines à l’aide d’organoïdes cérébraux

Les agents thérapeutiques émergents qui fonctionnent à travers les systèmes de neurotransmetteurs du cerveau ont récemment montré des bénéfices solides dans plusieurs conditions neurologiques autrement difficiles à traiter, notamment la dépression et le trouble de stress post-traumatique. Les changements à long terme que ces agents provoquent dans le tissu neural restent toutefois incertains. Ce programme MITSCS vise à utiliser l’expertise en modèles de bioingénierie tissulaire pour explorer les changements moléculaires induits par la modulation de ces voies dans les cellules neuronales. En cultivant et en analysant le tissu cérébral humanoïde artificiel en présence et en l’absence de divers agents neuromodulateurs pertinents, les scientifiques nous aideront à mieux comprendre leurs changements moléculaires en aval et à long terme. Ces connaissances devraient aider à mieux comprendre comment ces nouvelles voies de neurotransmetteurs améliorent la fonction cérébrale, aideront à améliorer leur sécurité et guideront de nouvelles indications pour l’utilisation de ces nouvelles classes de médicaments pour d’autres troubles neurologiques difficiles à gérer.

Évaluation des effets de l’interaction tuyauterie-sol sur la conception basée sur les contraintes des conduites enfouies à l’aide de modélisation numérique avancée

L’analyse des contraintes thermiques du pipeline enfoui est une partie intégrante de la conception et de l’analyse de l’intégrité du pipeline. Le code de conception des pipelines (par exemple CSA Z662) fournit des indications sur l’analyse des contraintes thermiques des sections de tuyaux contraintes et non contraintes. Cependant, une courbure de conduite enterrée est plus susceptible d’être partiellement retenue, car la conduite est libre de s’étendre longitudinalement, mais l’expansion est limitée par l’interaction tuyau-sol. Aucune directive claire n’est fournie dans le code de conception pour une condition partiellement contrainte. De plus, les contraintes circonférentielles induites par la dilatation thermique ne sont pas prises en compte dans le code de conception. L’un des principaux défis dans l’analyse des contraintes thermiques des conduites enfouies est de modéliser le sol, car les propriétés d’ingénierie du sol dépendent d’un large éventail de facteurs. Les caractéristiques complexes de déformation de la conduite enfouie en réponse aux moments de flexion dans et hors plan induits par la dilatation thermique sont significativement affectées par l’interaction tuyau-sol. La recherche proposée explorera les écarts dans le code de conception grâce à une analyse avancée par éléments finis. Les livrables de ce projet aideront non seulement les industries, par exemple Northern Crescent, à améliorer la conception et l’évaluation de l’intégrité des pipelines enfouis, mais les résultats peuvent aussi être utiles pour mettre à jour les codes de conception.

Batteries lithium-soufre à l’état solide à base d’électrolytes à haute performance pour des applications sécuritaires dans les véhicules électriques

Les batteries lithium-soufre (Li-S) sont considérées comme l’un des candidats les plus prometteurs pour répondre à la demande de stockage d’énergie des véhicules électriques en raison de leur forte densité énergétique théorique de 2600 Wh kg-1, leur faible coût, leur abondance naturelle et leur respect de l’environnement. Les batteries Li-S à la fine pointe de la technologie, utilisant des électrolytes liquides, présentent encore d’importants défis en matière de sécurité et de durée de vie. En conséquence, les batteries Li-S à semi-conducteurs (SSLSB) attirent récemment une recherche croissante et une attention industrielle en raison de leur capacité à surmonter les inconvénients intrinsèques des électrolytes liquides inflammables utilisés dans les batteries Li-S actuelles. L’objectif de cette recherche proposée est de développer des SSLSB sûrs et haute performance avec des électrolytes à base de sulfures. Le projet comprend trois axes principaux : (1) préparation d’un film d’électrolytes sulfurés très minces et hautement conducteurs; (2) développer des stratégies efficaces de protection contre le Li pour réaliser la combinaison d’électrolytes sulfurés avec une anode métallique de Li, et (3) concevoir des SSLSB haute performance avec une interface stable entre les électrolytes sulfurés et les cathodes de soufre. GLABAT SOLID-STATE BATTERY INC., en tant que partenaire industriel, soutiendra et participera à ce projet. Cette recherche innovante aidera à la fois GLABAT et le Canada à accroître leur compétitivité mondiale et à créer de nouvelles entreprises économiques.

Signaler les corps comme résistants : la queerness codée dans la culture visuelle

Par la recherche historique, j’examine le rôle de l’histoire queer pour démontrer comment, et de quelle manière, l’oppression évolue vers la résistance. En se concentrant sur la culture visuelle, comme les photographies, les vidéos maison et les films, ainsi que sur l’éphémère, les lettres et les papiers personnels, l’objectif est de mettre en lumière les recoins sombres de l’histoire queer. En mettant en lumière la douleur et les traumatismes historiques, l’intention est de révéler la résilience des générations précédentes, et où les effets négatifs influencent les lieux de récupération. Le besoin de telles recherches est de fournir aux générations futures des stratégies de survie; où les héritages de l’iniquité peuvent être récupérés et modifiés de façon systémique. La culture visuelle et les documents personnels des communautés LGBTQ2+ du quotidien révèlent la complexité des vies simples et fournissent des connaissances pertinentes et concrètes sur ceux qui nous ont précédés.

Élaboration d’un cadre quantitatif pour les émissions de méthane issues des problèmes de migration des gaz du sol dans le secteur pétrolier et gazier

Le projet de recherche proposé développera des techniques quantitatives de test de migration des gaz et des seuils réglementaires qui abordent la complexité des multiples variables interagissant pouvant embrouiller les enquêtes sur la migration des gaz. L’étude portera sur le développement de technologies et d’instruments de mesure sur le terrain in situ pour caractériser les variables qui influencent les signatures de gaz et d’isotopes du sol selon les conditions environnementales.

Intégration de plusieurs modèles d’apprentissage profond pour suivre et classer les espèces de poissons à risque près des infrastructures commerciales

Les entreprises ne doivent pas nuire aux espèces à risque autour de leur infrastructure fixe et ont besoin d’un moyen de détecter et de surveiller les poissons à risque. Cependant, une espèce à risque ne peut pas être marquée et étudiée en utilisant la technologie conventionnelle de pistage des poissons implantée chirurgicalement. Innovasea développe donc une plateforme pour surveiller les poissons en utilisant une combinaison de capteurs tels que des dispositifs acoustiques, des sonars visuels et actifs ainsi que des caméras optiques. Cet effort nécessite une méthode robuste et précise pour détecter les poissons et les classer par espèce. Pour répondre à ce besoin, nous proposons de tester deux modèles d’apprentissage profond, l’un utilisant le filtrage combiné à un réseau de neurones convolutionnel pour la détection, et l’autre utilisant des modèles de flux optique et de mélange gaussien avec un classificateur d’espèces de poissons YOLO. Nous testerons d’abord ces méthodes de classification des espèces de poissons à partir des données d’un sonar d’imagerie DIDSON haute résolution, puis élaborerons des lignes directrices pour aider Innovasea à développer et lancer leur plateforme multi-capteurs intégrée pour la surveillance des poissons, et enfin nous développerons le modèle prototype le plus performant en un système pleinement implémenté capable de détecter et classer les poissons non marqués avec des données provenant de plusieurs types de capteurs.

Sources biologiques et persistance des aérosols générés par diverses procédures dentaires

Le personnel dentaire est à haut risque de contracter et de diffuser la COVID-19 en raison de sa transmission par des gouttelettes respiratoires; le personnel dentaire est à haut risque d’exposition au virus s’il est asymptomatique
Le patient vient à sa clinique. Cependant, des études limitées ont été menées sur la caractérisation des aérosols générés lors des procédures dentaires, sur la distance que ces aérosols peuvent parcourir en clinique et sur leur accumulation au cours de la journée. Ce manque d’information laisse les organismes de réglementation dentaire donner des directives à leurs membres sans avoir assez d’informations pour prendre des décisions appropriées concernant la protection du personnel et des patients, ainsi que les procédures de désinfection. L’objectif de l’étude est de caractériser les aérosols générés par diverses interventions dentaires. L’étude examinera également la distance de parcours de ces particules à l’intérieur d’une clinique dentaire et s’il existe un risque d’accumulation au cours de la journée.

Trouver la position et caractériser les défauts dans un nuage de points 3D

Le processus d’inspection a été une partie indissociable de la fabrication pour mesurer des dimensions telles que le diamètre, la platitude, la rondeur et la droiture des pièces. De plus, sur certaines surfaces usinées, il est nécessaire de mesurer la rugosité et d’identifier les défauts de surface. Pour la détection des défauts, les entreprises s’appuient encore sur l’inspection visuelle, qui est très lente et exigeante en main-d’œuvre. Pour surmonter tous les défis, des instruments d’interférométrie sont utilisés pour acquérir des images 3D. Cependant, une fois qu’une surface est acquise, il faut trouver la position et la taille des défauts, et parfois les défauts doivent être classifiés. Novacam Technologies Inc. conçoit et fabrique des instruments d’interférométrie à faible cohérence à base de fibres capables d’acquérir des données volumétriques dans des espaces difficiles d’accès. L’objectif du projet proposé est d’identifier les défauts sur le fichier nuage de points acquis des surfaces courbes et d’en déterminer la position, l’orientation et la taille. Les axes majeurs et mineurs de chaque défaut seront calculés et les profils à travers le point le plus profond seront extraits. Tous les paramètres liés à la position et à la caractérisation du défaut seront listés dans un fichier journal.