Projets novateurs réalisés

Développement de technologies numériques pour un système de culture des bleuets sauvages afin de réduire les coûts de production et d’améliorer la qualité des baies

L’intelligence artificielle combinée à des pulvérisateurs agrochimiques à vision artificielle peut remplacer les applications uniformes traditionnelles. Des avancées novatrices utilisant des images haute résolution avec des techniques d’apprentissage profond sont nécessaires pour développer de nouveaux algorithmes pour une classification automatisée avancée en temps réel. Les champs seront arpentés, et une base de données numérique d’images sera acquise pour les principales mauvaises herbes cibles qui varient spatialement à travers les champs. Après évaluation du programme d’apprentissage profond en laboratoire et en environnement statique, le système sera intégré à un pulvérisateur commercial uniforme modifié pour fonctionner avec un contrôle individuel de la buse afin de détecter précisément les mauvaises herbes. Une analyse économique comparera les coûts des méthodes de pulvérisation uniformes aux nouvelles techniques d’application localisée. Des modèles d’apprentissage profond seront également développés pour détecter la croissance des baies et les maladies des cultures. Des logiciels seront conçus et déployés pour être utilisés sur des téléphones mobiles qui traiteront les images de terrain afin d’identifier les mauvaises herbes, les maladies et le développement des plantes en temps réel.

Évaluer le (dés)engagement des étudiants : Interroger comment l’accès et l’équité influencent l’expérience universitaire

Le désengagement n’est pas un « état stable », mais plutôt mieux conceptualisé sur un continuum avec l’engagement dans certains domaines ainsi que le désengagement dans d’autres (Christenson et Thurlow 2004). La recherche proposée explorera comment les enjeux d’accès et d’équité influencent l’engagement des étudiants dans le milieu universitaire. En particulier, cette recherche examine explicitement les facteurs de « poussée » et de « traction » pour l’engagement en s’appuyant sur plusieurs sources de données pour évaluer les facteurs qui influencent les taux de rétention et les expériences des étudiants qui quittent l’enseignement postsecondaire. Plus précisément, ce programme de recherche aborde : (i) les expériences des étudiants qui quittent l’université sans obtenir de diplômes; (ii) l’insécurité alimentaire chez les étudiants universitaires et les obstacles à la sécurité alimentaire dans une municipalité, et (iii) la prévalence de la violence sexuelle sur les campus, en particulier, en analysant les processus par lesquels les femmes et les personnes LGBTQ2+ naviguent pour se sentir en sécurité sur le campus, compte tenu de leur risque accru de violence sexualisée.

Réponse à la croissance des plantes face aux rhizobactéries favorisant la croissance

De nombreuses espèces de bactéries du sol prospèrent dans la rhizosphère des plantes, qui peuvent croître dans, sur ou autour des tissus des plantes et stimulent leur croissance par une multitude de mécanismes. Ces bactéries sont collectivement connues sous le nom de rhizobactéries favorisant la croissance des plantes (PGPR). Bacillus velezensis est un PGPR qui favorise la croissance des plantes, améliore la tolérance au stress de sécheresse et supprime les agents pathogènes des plantes. Cependant, on sait peu de choses sur les effets interactifs des amendements exogènes de l’écorce d’orange et des souches de B. velezensis PGPR sur la croissance et la productivité des plantes. Le projet vise (i) identifier les souches d’élite de B. velezensis pour la promotion de la croissance des plantes, (ii) évaluer le meilleur mode d’application des souches PGPR de B. velezensis amendées avec de la poudre d’écorce d’orange afin d’améliorer la croissance des plantes et les paramètres physiologiques. Nous testerons également l’effet des rhizobactéries favorisant la croissance sur la viabilité des graines, la germinabilité ainsi que la vigueur et l’établissement des semis. La plante test sera du chou kale.

Mécanismes impliqués dans le déclenchement des effets antidépresseurs rapides de la kétamine

Actuellement, le traitement pharmacologique de référence pour la dépression prend généralement plusieurs semaines avant de devenir efficace. Ce début tardif du traitement peut être dévastateur en raison de l’augmentation des taux de suicide durant cette période d’attente. Ainsi, il y a un besoin de traitements antidépresseurs à action rapide. Fait frappant, une seule perfusion de kétamine peut soulager les symptômes dépressifs en quelques heures. Cependant, l’efficacité de ce médicament diminue avec le temps. Le stagiaire participera à des recherches novatrices axées sur la compréhension des mécanismes neurobiologiques associés à l’action rapide de la kétamine, ainsi que de ce qui se passe dans le cerveau lorsqu’il cesse de fonctionner. Cette recherche sera publiée dans des revues accessibles gratuitement, offrant aux cliniciens canadiens l’accès à cette information et leur fournissant des stratégies de traitement améliorées. Les résultats de la recherche peuvent être pertinents pour l’organisation partenaire Janssen Canada en offrant une meilleure compréhension des mécanismes neurobiologiques sous-jacents à l’apparition rapide de nouveaux antidépresseurs.

Développement de filtres électroniquement ajustables et fixes pour les systèmes TVWS et sans fil 5G

L’espace blanc TV (TVWS) désigne l’espace inactif ou inutilisé entre les chaînes TV activement utilisées dans les spectres UHF et VHF : de 470 MHz à 700 MHz. La bande TVWS se produit mieux dans les zones desservies les plus rurales. Cela est dû aux caractéristiques de TVWS et à la façon dont il est partagé avec des stations de télévision analogiques puissantes. Ces émetteurs TV peuvent avoir jusqu’à des centaines de kilowatts de puissance d’émission, créant de fortes interférences. En raison du partage du spectre avec ces puissantes stations de télévision analogique, la fiabilité des communications sans fil dans le TVWS est affectée. Des filtres de canal de réception ajustables sont nécessaires pour fournir suffisamment de rejet afin de gérer les signaux interférents. Le but de ce projet est de développer un filtre passe-bande ajustable électroniquement pouvant être inséré entre l’antenne et le récepteur d’un système TVWS. Le commanditaire industriel de ce projet est Redline Communication. Le projet offrira une formation à deux doctorants.

Développement d’un outil d’évaluation pour l’individualisation d’un protocole d’arrêt du tabac à l’aide d’un inhalateur pulmonaire intelligent et d’une application mobile d’autosoins

Anglais //
Malgré d’importants efforts en matière de prévention et de traitement, la dépendance au tabac et à la cigarette électronique demeure un problème reconnu de santé publique au Canada. L’intelligence artificielle (IA) en santé offre une voie innovante dans le traitement du tabac : la combinaison d’un inhalateur pulmonaire intelligent couplé à une application mobile de santé offrirait un protocole personnalisé en temps réel pour cesser la nicotine et l’auto-soin visant à aider l’utilisateur à arrêter de fumer ou, du moins, à réduire les méfaits associés à la consommation de tabac.
Pour individualiser l’appareil et calibrer les algorithmes d’IA, un outil d’évaluation initiale complet doit être développé. Pour ce faire, l’équipe de recherche adoptera une méthode structurée qui respecte les normes scientifiques, cliniques et éthiques actuelles.

Français //
Malgré des efforts importants dans le champ de la prévention et du traitement, la dépendance au tabac et à la cigarette électronique demeure un problème de santé publique reconnu au Canada.

Développement d’alliages d’aluminium novateurs et de composites à matrice métallique renforcés avec des éléments de terres rares ainsi que des nano-céramiques et des particules de carbone

Le but du projet proposé est d’étudier de manière exhaustive les effets que le nickel (Ni), le fer (Fe), le manganèse (Mn) et les particules à l’échelle nanométrique ont sur la microstructure et les propriétés mécaniques à haute température des alliages à base d’aluminium-cérium (Al-Ce). Cette recherche utilisera les procédés conventionnels de frittage et de coulée pour déterminer comment la variation du taux de refroidissement pendant la coulée et la composition du matériau affectent la microstructure et les propriétés mécaniques. Pour la première fois, des particules composites de taille nano seront introduites dans les alliages Al-Ce-Ni/Fe/Mn et le matériau résultant sera examiné en profondeur à l’aide de microscopes de pointe ainsi que d’équipements de test et d’analyse des matériaux. Les nouveaux alliages seront soumis à une grande variété d’essais mécaniques à des températures élevées (250-350 °C). Le développement d’un nouvel alliage d’aluminium résistant à la température, avec des propriétés améliorées, permettra à l’industrie du transport de réduire la consommation de matériaux, d’améliorer l’efficacité opérationnelle des moteurs et de diminuer les émissions de gaz à effet de serre nocifs.

Échantillonneurs d’ADN environnementaux pour la prise de décision en aquaculture

Nous proposons un projet de recherche qui explore la technologie microfluidique en laboratoire sur puce pour des gains transformateurs dans la manipulation de la chimie humide pour les échantillonneurs d’ADN environnementaux appliqués dans le domaine de l’aquaculture. Nous prévoyons que notre échantillonneur de laboratoire sur puce réduira la taille et le coût de l’instrument, tout en améliorant l’intégrité de l’échantillon grâce à l’automatisation et à l’intégration fluidique. Nous croyons qu’un tel échantillonneur d’ADN électronique trouverait une large applicabilité au-delà de notre cas initial d’aquaculture.

Faciliter la co-gestion autochtone de la faune au Manitoba par la collaboration sur la surveillance durable des pièges photographiques

Ce projet vise à établir de solides collaborations avec les communautés autochtones à travers le Manitoba pour surveiller les grands mammifères à l’aide de pièges photographiques. Les objectifs de cette étude sont de faciliter la cogestion de la faune par les Autochtones avec le gouvernement provincial du Manitoba et d’éclairer la gestion des espèces en déclin, en particulier les orignaux, en ce qui concerne les facteurs qui contribuent à la diminution de la taille et de la répartition des populations.

Effets longitudinaux de l’aripiprazole sur l’amélioration de la mémoire et de la connectivité cérébrale dans la psychose du premier épisode

La schizophrénie est un trouble psychiatrique invalidant caractérisé par des symptômes positifs (hallucinations, délires), négatifs (manque de motivation, affect plat) et cognitifs (altération de la mémoire et de l’attention). L’aripiprazole, un antipsychotique à double action, montre des promesses pour améliorer la structure cérébrale et la mémoire dans la schizophrénie, ce qui pourrait avoir des effets positifs en aval sur les symptômes et les résultats négatifs. Cependant, les mécanismes et le calendrier sous-jacents à ces effets potentiels restent à déterminer. Cette recherche vise à évaluer les effets de l’aripiprazole sur la structure cérébrale, la mémoire, les symptômes négatifs et le fonctionnement sur une période de 15 mois suivant un premier épisode de psychose. Ce travail pourrait identifier à la fois les effets directs (positifs, cognitifs) et indirects (négatifs, résultats) de l’aripiprazole et mettre en lumière les cibles de traitement précoces pour la schizophrénie. L’organisation partenaire bénéficiera de ce projet, car elle recevra des preuves scientifiques sur les bienfaits potentiels de ses médicaments, particulièrement dans des domaines qui n’ont traditionnellement pas été ciblés par les médicaments. Identifier des médicaments ciblant plusieurs symptômes de la psychose bénéficiera directement aux patients en favorisant des traitements plus complets et potentiellement une meilleure récupération, et profiterait à la communauté élargie en réduisant le fardeau sur les aidants et la pression sur le système de santé.

Conception de bioplastiques biodégradables utilisant le chanvre

Au cours des dernières années, en raison d’une mauvaise impression, les plastiques à usage unique ont attiré une énorme attention de la part de scientifiques, d’environnementalistes et de personnes attentives de différentes régions du monde. Puisque seule une fraction de ces plastiques est recyclée ou réutilisée, pour de nombreuses raisons, les déchets municipaux et industriels contiennent une grande partie sous forme de plastiques. Comme le Canada prévoit d’interdire les plastiques à usage unique d’ici la fin de 2021, faire un effort pour remplacer ces plastiques par des plastiques bio-base, compostables et biodégradables pourrait être une solution potentielle. Les travaux proposés visent à développer un matériau d’emballage et de confinement bio-dérivé, rentable et biodégradable en incorporant des résidus de chanvre résiduels dans un polymère co-mélange issu de l’agriculture et des micro-organismes. Par ce travail, notre partenaire industriel CTK vise à étendre son influence sur l’industrie de la beauté en publiant des articles en collaboration avec des universités, et à développer ses activités au Canada.

Capture électronique des données dans la prise en charge de la douleur chronique : identifier les obstacles et améliorer l’utilisabilité

La douleur chronique est un trouble répandu, entraînant des coûts personnels et financiers dévastateurs pour les patients et le système de santé canadien. Ainsi, il est nécessaire d’identifier les facteurs associés à l’amélioration des soins de la douleur. Des recherches antérieures suggèrent que, bien que limitée en pratique, l’utilisation de la technologie pour collecter électroniquement les données des patients pourrait permettre des soins plus efficaces et complets. Le but de ce projet est d’évaluer une nouvelle plateforme électronique développée (c’est-à-dire Thrive Health) pour l’évaluation de la douleur chronique. Plus précisément, l’étude 1 utilisera un sondage détaillé pour évaluer les obstacles perçus par les médecins dans la prise en charge de la douleur chronique, ainsi que leur perception des plateformes électroniques utilisées pour recueillir les données des patients. L’étude 2 testera la plateforme dans une clinique de la douleur locale et évaluera les commentaires des patients. Les résultats de ces études seront utilisés pour optimiser la plateforme Thrive Health et améliorer les soins contre la douleur chronique.