Projets novateurs réalisés

Développement d’un algorithme d’apprentissage profond pour améliorer la qualité d’image des images prises par Quartet® en temps réel

1 personne sur cinq souffre d’une maladie mentale, comme la dépression, la maladie d’Alzheimer et le Parkinson au cours de sa vie. Actuellement, il n’existe aucun traitement pour ces maladies, car les causes sous-jacentes de ces maladies sont inconnues. La neurescence a développé une technologie essentielle pour comprendre comment les circuits neuronaux locaux et à longue portée se forment afin de créer un fonctionnement cérébral sain, et donc pour comprendre comment ces circuits neuronaux sont perturbés dans chaque maladie. Ce projet est lié au développement de la technologie nécessaire pour obtenir des informations cruciales qui aideront les entreprises et les institutions universitaires à développer de nouveaux traitements contre les maladies cérébrales. Le résultat est non seulement d’aider à approfondir notre connaissance du cerveau et à trouver de meilleures thérapies, mais aussi d’aider Neurescence à atteindre ses objectifs commerciaux, ce qui entraîne la création d’emplois pour les travailleurs hautement qualifiés dans les domaines STIM.

Développement et mise en œuvre d’un dispositif IoT Edge AI avec une architecture spécifique au domaine pour surveiller de manière autonome les enfants autour des piscines

Les coûts pour les appareils connectés à Internet, connus sous le nom d’Internet des objets (IoT), sont en baisse constante, offrant des solutions dans diverses applications grand public, commerciales et industrielles. Parallèlement, les modèles d’apprentissage automatique (ML) élargissent continuellement leurs plateformes de déploiement, allant de serveurs centraux massifs aux micro-ordinateurs. Les dispositifs IoT innovants feront fonctionner les modèles de ML sans le soutien des centres de données centraux ou d’autres ordinateurs. L’exécution des modèles couvrant n’importe quel aspect de l’intelligence artificielle (IA) uniquement dans l’appareil, appelée « IA en périphérie », jouera un rôle dans la perturbation de chaque processus ou produit d’acquisition de données à l’échelle mondiale.
En combinant du matériel novateur, la compression de modèles ML et l’apprentissage fédéré comme solution personnalisée, le nouvel appareil de Spectergy pourra considérablement améliorer la portée et la rapidité de l’exécution de modèles ML compressés. Ce projet de recherche spécifique portera sur le domaine d’application des dispositifs IoT Edge AI pour la génération d’énergie renouvelable et entraînera une capacité accrue à capturer, traiter et exploiter les données d’entrée des capteurs sur place afin d’augmenter l’efficacité de la production d’énergie.

Synthèse de Fischer–Tropsch pour la production de carburant synthétique pour avions

Greenfield Global développe un procédé pour produire du carburant pour avion à partir de matériaux renouvelables, comme la biomasse de déchets et les déchets municipaux organiques. La synthèse de Fischer–Tropsch convertit un mélange de monoxyde de carbone et d’hydrogène (gaz de synthèse) produit à partir de la biomasse des déchets déchets et des déchets municipaux organiques en un pétrole brut synthétique pouvant être raffiné pour produire du carburant pour avion. Ce projet ne traite que de la synthèse de Fischer–Tropsch.

Beaucoup de choses sont déjà connues sur la synthèse de Fischer–Tropsch et l’objectif de ce projet est d’affiner le catalyseur et la technologie pour la production de carburant synthétique pour avions. En collaboration avec Greenfield Global, une usine pilote avec des réacteurs à lit tubulaire à plusieurs étages remplis d’un catalyseur à base de fer sera conçue et mise en service pour évaluer la conception envisagée pour leur procédé de carburant synthétique pour avion. Les objectifs importants sont de maintenir les conditions de réaction afin que la chaleur puisse être récupérée en générant de la vapeur à haute pression, de permettre une conversion globale suffisamment élevée pour éviter le recyclage du gaz de synthèse, et de produire un produit qui bénéficierait à la conception des raffineries pour la production de carburant d’avion.

Cartographie des plaines inondables, inventaire et voie pour l’évaluation des risques induits par les inondations en Colombie-Britannique

L’Association immobilière de la Colombie-Britannique vise à développer l’indice de vulnérabilité localisé aux inondations (LOFVI). L’intention est d’accroître la sensibilisation aux nouvelles cartes des plaines inondables auprès des gouvernements, des courtiers immobiliers et des consommateurs par le biais du rapport final et d’évaluer l’impact des programmes de financement gouvernementaux de haut niveau. La première étape sera de mettre à jour et de préparer un inventaire des cartes des plaines inondables à travers la province de la Colombie-Britannique, qui fournira des informations importantes dont les communautés ont besoin pour les décisions d’utilisation des terres, tout en aidant les acheteurs immobiliers à prendre des décisions éclairées. Deuxièmement, l’évaluation des risques induits par les inondations et le développement d’un LoFVI, tout en prenant Kelowna comme étude de cas. La voie méthodologique aiderait davantage à développer un indice fonctionnel pour BC, c’est-à-dire BCLoFVI.

Développement de nouvelles méthodes de dépistage biologique au moyen de l’électrophorèse capillaire (CE) couplée au spectromètre de masse (MS) via une nouvelle interface d’échantillonnage par sonde à port ouvert (OPP)

Les méthodes de dépistage d’échantillons biologiques complexes ont trouvé une large application en pharmacie, en sciences médico-légales et en sciences médicales. La majorité de ces méthodes impliquent plusieurs techniques analytiques combinées afin de maximiser l’efficacité de l’analyse. Par exemple, la combinaison de l’électrophorèse capillaire (CE) et de la spectrométrie de masse (MS) crée une nouvelle plateforme analytique (CE-MS) qui exploite le pouvoir de séparation de la CE et des capacités de détection supérieures de la SEP. Les points faibles d’une telle plateforme sont l’interface de couplage mal développée et l’incompatibilité des tampons CE et MS. Ainsi, les interfaces existantes souffrent d’obstruction et ne peuvent pas maintenir un motif de pulvérisation stable, ce qui entraîne une faible reproductibilité des expériences. L’incompatibilité des tampons CE et MS ne permet pas l’analyse de solutions non volatiles, ce qui limite la gamme des approches CE applicables et nécessite des étapes supplémentaires de préparation de l’échantillon. Nous visons à surmonter toutes les limitations énumérées en développant un nouveau modèle de couplage CE-MS qui utilisera l’Open Port Probe Sampling Interface (OPP). Ensuite, nous appliquerons la CE-MS couplée à l’OPP pour le développement d’essais immunologiques et pour le dépistage des biomarqueurs liés à la maladie dans les fluides biologiques.

Sécurité et efficacité de Mifegymiso® offertes à travers différents points de prestation de services : une étude prospective nationale de cohorte

L’avortement médicamenteux avec mifépristone et misoprostol a le potentiel d’améliorer l’accès des femmes à des soins d’avortement sécuritaires et géographiquement accessibles. L’amélioration de l’accès à l’avortement médicamenteux protège le droit des femmes à la santé et soutient leur autonomie et leur autonomie. Cependant, la surréglementation de la mifépristone dans une grande partie du Nord global a atténué la promesse de ce régime de soins à base de pilules pour l’avortement. Bien que Santé Canada n’ait approuvé la mifépristone qu’en 2015, l’environnement réglementaire canadien a dépassé celui d’autres pays, permettant ainsi d’intégrer le régime mifépristone/misoprostol dans une gamme de systèmes de prestation de services, y compris plusieurs stratégies démédicalisées. Dans cette étude nationale prospective de cohorte de deux ans, nous visons à recueillir des informations auprès de différents types de fournisseurs afin d’évaluer la sécurité et l’efficacité associées à la prestation d’avortements médicamenteux. Nous visons à analyser les données quantitatives d’environ 15 000 patients afin d’évaluer la sécurité et l’efficacité et d’identifier toute différence de résultats selon le type de prestation de services et la localisation géographique. Cette étude représente un partenariat entre l’Université d’Ottawa et la Fédération nationale de l’avortement (NAF) Canada. Nos résultats auront des implications programmatiques et politiques, et les résultats soutiendront les efforts de la NAF Canada pour améliorer l’accès à l’avortement médicamenteux au Canada et au-delà.

Un pipeline amélioré pour le traitement et l’analyse des images de surface faciale en médecine

Cette proposition Mitacs aborde plusieurs enjeux en suspens qui doivent être abordés pour compléter le développement d’un pipeline largement applicable pour l’analyse quantitative de la forme du visage 3D en médecine. Ici, nous nous concentrons sur des applications spécifiques des pipelines d’imagerie dans le diagnostic génétique des syndromes ainsi que la visualisation et la planification de la chirurgie faciale. Les boursiers développeront (a) des modèles de pointe et d’apprentissage profond de la variation 3D des formes faciales, (b) des stratégies optimales pour définir les frontières entre les régions, (c) des méthodes pour déduire la couleur et la texture de la peau à haute résolution à partir d’images de basse résolution, (d) et des modèles intégrant des données 3D de formes faciales avec des données discrètes et de préférences pour divers usages.

Manchon d’œdème activé par la microfluidique à l’air

Nous travaillons sur des manchons de compression actifs pour traiter l’œdème, qui est le gonflement des tissus causé par l’accumulation excessive de liquides, touchant environ 40% des personnes atteintes de lésions chroniques de la moelle épinière. La technologie derrière ce manchon de compression actif est la microfluidique à air et la minifluidique. L’objectif est de livrer un produit qui améliore la qualité de vie de ses utilisateurs. Pour y parvenir, nous adoptons une philosophie de conception centrée sur l’utilisateur, en mettant l’accent sur les besoins de l’utilisateur, comme s’assurer qu’il soit facile à enfiler et à enlever, à un prix raisonnable, qu’il soit beau, léger et confortable pour un usage quotidien en déplacement. Notre principale différence avec les produits existants est que nous avons développé une boîte de contrôle beaucoup plus petite qui peut être entassée ou intégrée dans la gaine de compression active tout en conservant les performances de pointe. Ce projet placera Air Microfluidic Systems à l’avant-garde de la prochaine génération de vêtements.

Évaluation des espèces de moules d’eau douce à risque de translocations dues à des travaux d’infrastructure fluviale : étude de cas du pont Argyll et de la rivière Grand

Ce projet vise à comprendre l’impact de la translocation sur les communautés de moules d’eau douce en raison des travaux d’infrastructure fluviale dans la rivière Grand, Ontario, Canada. Nous déterminerons la reprise des communautés de moules après la translocation, et les mettrons en contexte avec des translocations similaires provenant de toute la région. Les travaux porteront sur de nouvelles données empiriques sur la récupération des moules depuis la relocalisation initiale en 2020 jusqu’à trois ans après la relocalisation. Nous mènerons également d’autres recherches sur les relations moule–poisson hôte, l’importance des conditions environnementales sur la santé des moules, et nous tiendrons parti des données supplémentaires pour comprendre les trajectoires de récupération à long terme. Nous engagerons les détenteurs de connaissances locales pour comprendre l’histoire locale et l’importance des espèces en péril, y compris les détenteurs de droits autochtones de la région. Ce travail approfondira la compréhension de l’écologie des moules d’eau douce et de leurs poissons hôtes, et fera progresser les meilleures pratiques associées aux projets d’infrastructure fluviale mis en œuvre par nos partenaires à travers l’Ontario et au-delà.

Techniques microchimiques pour évaluer les sources de contaminants prioritaires le long des routes migratoires du Chinook (Oncorhynchus tshawytscha) et du saumon Coho (Oncorhynchus kisutch)

Les saumons Chinook et Coho adultes migrent vers diverses régions marines autour du Pacifique Nord. Le long de ces routes migratoires, les contaminants qu’ils rencontrent et consomment varient. Ces saumons de retour sont consommés par les humains et les épaulards résidents du Sud, et le risque pour la santé qu’ils représentent dépendra de leurs routes migratoires et de leur alimentation. La microchimie des otolithes fournit un enregistrement des endroits où les saumons se sont trouvés tout au long de leur vie. En comparant la microchimie du saumon de retour aux profils microchimiques de différentes régions marines, nous pouvons déterminer la route migratoire suivie par chaque saumon individuel et la relier à sa charge de contaminants. Nous proposons de comparer le profil microchimique de diverses régions marines au saumon Chinook et Coho de retour afin de déterminer les différentes charges de contaminants associées aux routes migratoires et au régime alimentaire.

Capture, utilisation et stockage accélérés du carbone dans les résidus miniers

Réduire les émissions de dioxyde de carbone (CO2) pour limiter les impacts des changements climatiques nécessite la mise en œuvre de technologies de réduction du CO2 dans une grande variété d’industries. Ce projet de recherche développera des technologies de gestion du carbone et de séquestration pour réduire les émissions de CO2 dans l’industrie minière, en mettant l’accent sur les mines de diamants au Canada, en Afrique du Sud et au Botswana. Les résultats de cette recherche seront utilisés par les exploitants de mines pour mettre en œuvre des processus de séquestration du carbone, ce qui améliorera les pratiques de gestion des déchets miniers et la performance environnementale, réduira les coûts d’exploitation et profitera aux communautés locales. Ces recherches aideront la transition du Canada vers une économie à faible émission de carbone et apporteront des contributions significatives à la durabilité environnementale, tout en fournissant des connaissances et une formation à trois chercheurs postdoctoraux en carbonatation minérale et gestion des résidus.

Identification de biomarqueurs physiologiques chez les patients atteints d’apnée obstructive du sommeil (AOS) : un pas vers une approche de soins de précision

L’apnée obstructive du sommeil (AOS) est une maladie courante caractérisée par un effondrement récurrent des voies respiratoires pendant le sommeil, entraînant fragmentation du sommeil et somnolence diurne. L’AOS est habituellement diagnostiquée à partir d’une étude du sommeil nocturne (polysomnographie) qui recueille des informations physiologiques détaillées pendant la nuit. Les patients atteints d’OSA présentent également un risque accru de maladies cardiovasculaires telles que les crises cardiaques et les AVC. Cependant, il est difficile de prédire quels patients sont particulièrement à risque élevé; Savoir quels patients sont les plus à risque serait utile pour orienter la thérapie, car ils seraient candidats à une thérapie plus agressive pour l’AOS et une réduction du risque cardiovasculaire. Actuellement, une occasion négligée est une analyse plus approfondie du polysomnogramme, car très peu de données sont utilisées dans la prise de décision clinique. Le but de ce projet est d’utiliser un vaste ensemble de données de patients étudiés lors d’une étude du sommeil (1 500 patients) qui disposent de données démographiques et symptomatiques détaillées. Ces patients seront reliés à des bases de données de population afin de déterminer les événements cardiovasculaires validés chez eux. En utilisant des techniques avancées de traitement du signal et d’apprentissage automatique, les informations issues du polysomnogramme (et des données cliniques) seront utilisées pour développer un modèle de prédiction robuste.