Projets novateurs réalisés

Tester les relations entre la sélection équilibrante et les mutations génétiques délétères chez quatre espèces de baleines en voie de disparition

Bien que les petites populations isolées connaissent un risque accru d’extinction, des recherches récentes montrent que toutes les petites populations ne sont pas vouées à l’extinction. La capacité de prédire la probabilité d’extinction dans la nature pourrait donc diriger les ressources de conservation vers les populations les plus dans le besoin. Une théorie est que de petites populations peuvent échapper à l’extinction lorsque la sélection directionnelle élimine les mutations génétiques délétères des populations. Cependant, cette compréhension a été développée grâce à des expériences en laboratoire, qui manipulent la sélection directionnelle et ignorent la sélection d’équilibrage. Dans la nature, la diversité génomique, y compris les mutations délétères, est façonnée à la fois par la sélection directionnelle et équilibrée. Pour prédire avec précision le risque d’extinction dans les populations naturelles, il peut donc être utile de comprendre la relation entre la sélection équilibrante et les mutations génétiques délétères. Grâce à un effort collaboratif avec le Dr Andrew D. Foote et son laboratoire à l’Université d’Oslo (UiO), je propose de quantifier les relations entre l’équilibre de la sélection et de la charge de mutation à travers quatre espèces de baleines en voie de disparition en utilisant des méthodes bioinformatiques et des approches de génomique de conservation. Travailler avec des collègues de l’UiO permettra le développement coopératif de codes en bioinformatique et le partage d’idées qui pourraient ensuite favoriser de futurs projets de recherche incluant un partenariat international dans l’esprit du savoir et de la conservation.

Lancement L2M : Développement d’un outil de dépistage du risque de maladies cardiovasculaires et semi-quantification des protéines salivaires.

Plus de 30% des décès dans le monde sont signalés comme étant causés par des maladies cardiovasculaires (MCV), ce qui fait des MCV reconnues comme l’une des principales causes de décès chaque année par l’Organisation mondiale de la santé.1 La forte prévalence des MCV, combinée au déplacement démographique vers une population vieillissante avec une forte incidence de maladies chroniques, fait des MCV une menace importante pour la société, ce qui rend nécessaire un dépistage accessible des MCV et un diagnostic précoce de la maladie. À cette fin, le développement d’un dépistage des MCV abordable, précis et en temps opportun est crucial. L’organisation partenaire de l’industrie, Sparked Inc, a développé un test rapide utilisant un dispositif analytique microfluidique en papier sans instrument. L’appareil offre une détermination semi-quantitative d’une protéine salivaire cible et indique le niveau de risque de l’utilisateur pour des maladies cardiovasculaires telles que l’inflammation vasculaire, les lésions endothéliales et les maladies cardiaques. Les capacités actuelles de l’appareil seraient étendues grâce au partenariat avec Mitacs, permettant à l’appareil de capturer des biomarqueurs cibles salivaires supplémentaires et d’améliorer le score de risque associé aux MCV fournis aux utilisateurs.

L2M – Nano-fabrication évolutive et verte du graphène et des nanomatériaux 2D pour l’énergie et les technologies grand public

Le projet proposé vise à développer et commercialiser une nouvelle méthode appelée exfoliation par flux compressible (EFC) pour produire des matériaux 2D de haute qualité comme le graphène et le nitrure de bore. Les méthodes de production traditionnelles sont coûteuses, inefficaces et nuisibles à l’environnement, limitant leur utilisation généralisée dans des industries telles que l’électronique, le stockage d’énergie et les composites. La méthode CFE offre une alternative évolutive, économique et sans produits chimiques qui améliore le rendement tout en maintenant la qualité du matériau. Ce projet évaluera son potentiel sur le marché, optimisera la production et élaborera une stratégie d’affaires pour l’adoption par l’industrie.

L2M – DePerio : Quantification de la charge inflammatoire orale basée sur l’apprentissage profond pour l’application parodontale

Nous développons DePerio, un test rapide et non invasif qui utilise la salive et l’intelligence artificielle pour détecter les premiers signes de maladie des gencives. Les méthodes dentaires traditionnelles sont lentes et ne détectent les problèmes qu’après les dommages. Notre solution utilise une petite puce et un logiciel intelligent pour analyser les cellules immunitaires dans la salive, donnant des résultats en quelques secondes. Cet outil peut aider les dentistes à détecter les maladies tôt, améliorer les soins aux patients et rendre les tests dentaires plus faciles et accessibles, même à la maison.

L2M – Stratégie de commercialisation pour un module à double fonction de stabilisation des navires et de récolte de l’énergie des vagues

Ce projet explorera comment commercialiser une nouvelle technologie propre appelée Propel. La propulsion est un dispositif qui aide les navires à consommer moins de carburant en réduisant leur balancement et leur mouvement sur les vagues, tout en transformant ce mouvement en électricité propre. Le stagiaire discutera avec des gens de l’industrie maritime pour mieux comprendre leurs besoins, recueillir des commentaires et voir si cette solution fonctionnerait pour lui. À la fin du projet, l’organisation partenaire (Lab2Market) aura une idée plus claire de la disponibilité de la technologie pour une utilisation concrète et de la manière d’aller de l’avant pour la rendre accessible aux exploitants de navires.

Comprendre la dérive du signal dans les capteurs électrochimiques basés sur des aptamères afin d’assurer une biosurveillance continue à long terme

Ce projet vise à améliorer les capteurs électrochimiques basés sur des aptamères, capables de surveiller en temps réel des biomolécules importantes, directement à l’intérieur du corps ou dans d’autres environnements complexes. Ces capteurs sont prometteurs car ils peuvent être adaptés pour détecter de nombreuses cibles différentes, mais leur utilisation est limitée par une perte progressive de stabilité et de performance au fil du temps. Pour résoudre cela, nous développerons une nouvelle méthode, appelée « amplifier en bande », qui utilise des techniques moléculaires pour mieux comprendre comment et pourquoi ces capteurs tombent en panne. Ces connaissances aideront à créer des capteurs plus durables qui peuvent fonctionner pendant des semaines, voire des mois. Les institutions participantes bénéficieront de l’avancement des technologies de capteurs de pointe, de l’amélioration des outils pour la recherche médicale, le diagnostic et les applications industrielles.

Lancement L2M / QC automne 2025 / Skinaptiks

Le projet de recherche proposé vise à accompagner Skinaptiks dans la structuration de sa stratégie de mise en marché du dispositif SKIN’Cast™. À ce jour, l’ajustement des prothèses repose sur une approche subjective, impliquant des ajustements fréquents avant que le patient puisse retrouver son autonomie.
Le SKIN’Cast™, un manchon de diagnostic équipé d’une peau électronique souple, offre une solution innovante en fournissant des données objectives et en temps réel sur les interactions et les mouvements à l’interface membre-prothèse.
Le ou la stagiaire aura pour mission de définir l’offre complète du produit et des services associés, incluant le manchon, les consommables et les services numériques de type SaaS. Il ou elle devra également élaborer une stratégie de commercialisation initiale (go-to-market) et structurer le modèle d’affaires pour les 12 à 18 prochains mois.
Pour Skinaptiks, les bénéfices attendus sont les suivants : transformer le prototype préclinique en une offre pré-commerciale alignée avec les besoins du marché, mettre en place un modèle économique récurrent et accélérer l’industrialisation ainsi que la commercialisation de sa technologie. L’ensemble de ces efforts contribuera à améliorer significativement la qualité des soins destinés aux personnes amputées, tout en réduisant la pression sur le système de santé.

Modéliser la fibrose cardiaque dans un plat avec des fibroblastes humains dérivés de l’iPSC

Les maladies cardiovasculaires demeurent une cause majeure de décès au Canada et sont une maladie progressive caractérisée par une altération de la fonction cardiaque pouvant ultimement mener à une insuffisance cardiaque, avec une incidence croissante et un taux de survie sur 5 ans de seulement 50%. Les cas avancés d’insuffisance cardiaque causée par une cardiomyopathie dilatée (DCM) sont orientés vers un soutien circulatoire mécanique et/ou une transplantation cardiaque. Nous essayons de créer un « Cœur dans une assiette », nous permettant de modéliser les maladies et de tester des traitements chez des patients atteints de maladies cardiovasculaires diagnostiquées. Cela offrira une occasion de développer de nouveaux traitements pour une gamme de maladies cardiovasculaires cliniquement importantes. Nos objectifs principaux sont de développer un parcours « du patient au laboratoire au chevet » pour la modélisation des maladies cardiovasculaires et de générer des outils pour évaluer les profils pharmacologiques et fonctionnels dans des systèmes physiologiquement pertinents dans le contexte des maladies cardiaques. À partir d’échantillons sanguins, nous pouvons 1) générer et valider des cellules souches pluripotentes induites (iPSC), générer des types cellulaires pertinents dans le cœur et 2) caractériser les propriétés fonctionnelles des fibroblastes cardiaques qui s’activent dans la maladie et favorisent la progression de la maladie. Nous voulons développer de nouveaux médicaments pour influencer la progression de cette maladie.

L2M-Oculum-Ontario

Oculum développe un nouveau système d’imagerie pour améliorer la façon dont les chirurgiens ophtalmologistes perçoivent les tissus délicats et transparents pendant la chirurgie — sans avoir besoin de colorants chimiques, qui sont souvent risqués et non approuvés pour de nombreuses interventions. Ce projet aidera Oculum à passer de la recherche initiale à une utilisation concrète en construisant les outils d’affaires et opérationnels nécessaires pour mettre la technologie sur le marché. Pendant quatre mois, le stagiaire aidera à créer un modèle d’affaires solide, à préparer les matériaux pour attirer les premiers investisseurs et à élaborer une feuille de route pour développer et vendre le produit. Cela renforcera la capacité d’Oculum à lever des fonds, à développer l’équipe et à offrir des outils plus sûrs, rapides et fiables aux chirurgiens ophtalmologistes et à leurs patients.

L2M – AIDA : Application de rencontres intégrée aux avatars

Les plateformes de rencontres en ligne ont du mal à équilibrer l’intimité émotionnelle avec la vie privée des utilisateurs. La plupart reposent sur des profils statiques et des discussions textuelles, qui manquent des indices non verbaux — comme le regard, les expressions faciales et le langage corporel — essentiels pour bâtir la confiance. Bien que les appels vidéo tentent de combler ce vide, ils introduisent deux problèmes cruciaux : premièrement, les angles de caméra fixes sur les plateformes vidéo conventionnelles perturbent le contact visuel naturel, affaiblissant la connexion interpersonnelle. Deuxièmement, la vidéo révèle prématurément la véritable identité des utilisateurs, souvent avant que la confiance ne soit établie.

Au BioMotion Lab de l’Université York, nous avons étudié comment des signaux sociaux subtils — en particulier la direction du regard — façonnent la communication virtuelle. Nos recherches ont mené au développement d’AIDA (Avatar-Integrated Dating App), une nouvelle plateforme qui utilise des avatars 3D en temps réel, la vision par ordinateur et MPDepth, une technique de rendu brevetée, pour simuler des conversations en face à face avec un véritable contact visuel dynamique — tout en préservant l’anonymat de l’utilisateur.

Le MVP actuel supporte le miroir des expressions faciales et le suivi du regard à travers des avatars à tête flottante. L’étape suivante consiste à transformer ce prototype de recherche en un produit évolutif et prêt pour le commerce. Pour ce faire, ce projet se concentrera sur (1) le remplacement des avatars face uniquement par des avatars corporels complets, (2) la construction d’une architecture indépendante de la plateforme, (3) l’assurance de systèmes backend sécurisés et conformes à la confidentialité, et (4) l’intégration de la technologie dans une API facilement licenciée et intégrée par les entreprises de rencontres.

Cette initiative représente une étape cruciale pour faire entrer l’innovation académique sur le marché. Il affinera l’infrastructure technique, validera l’utilisabilité et les avantages de la confiance en matière de création, et préparera la technologie à la commercialisation — faisant progresser le leadership du Canada en communication virtuelle centrée sur l’humain et respectueuse de la vie privée.

Solution de Stratonovich pour le modèle hyperbolique d’Anderson avec bruit gaussen homogène espace-temps

Les équations aux dérivées partielles stochastiques (EDP) sont des modèles mathématiques qui décrivent des phénomènes aléatoires évoluant dans l’espace et le temps. Les EDP sous-tendent les approches modernes de modélisation des phénomènes dans des domaines tels que la science du climat, les neurosciences, les mathématiques financières, l’ingénierie et la physique quantique. L’objectif du projet est de construire une nouvelle solution à une EDP particulière et d’étudier les propriétés et représentations de la solution. Ces développements, qui seraient nouveaux pour la communauté scientifique, sont pertinents tant pour les applications physiques lors de la modélisation de telles équations que pour les applications théoriques lors de l’étude d’autres EDP. Ainsi, un projet réussi servirait de base à la publication entre le stagiaire et les superviseurs, renforçant ainsi les portefeuilles des deux équipes de recherche et favorisant la collaboration future entre les institutions.

Validation L2M / Assurance qualité Automne 2025 / Diagnostic de l’article de nouvelle génération : Détection intelligente de l’infection au point de soins

Ce projet vise à créer un capteur à faible coût, basé sur du papier, capable de détecter et d’archiver rapidement Pseudomonas aeruginosa, une bactérie nuisible que l’on trouve tant dans le milieu médical qu’environnemental. Cela inclut les infections dans les hôpitaux et la contamination des systèmes d’eau — deux domaines où une détection rapide et précise est essentielle pour protéger la santé publique. Le capteur utilise une technologie électrochimique intelligente pour détecter spécifiquement une molécule signature produite par les bactéries ciblées, permettant des tests rapides et accessibles sans nécessiter d’équipement de laboratoire complexe ni de formation spécialisée. En plus de la détection en temps réel, le format papier permet à l’appareil de conserver physiquement l’échantillon, offrant un moyen intégré d’archivage pour d’éventuels tests confirmatoires ou d’analyses futures.

Au-delà des tests médicaux et de l’eau, le capteur montre aussi un potentiel potentiel pour une utilisation en biosécurité. Avec des ajustements minimes, il pourrait être adapté pour détecter d’autres agents biologiques dangereux, ce qui le rend précieux pour les interventions d’urgence, le contrôle des frontières et les applications de sécurité publique. Fabriqué en papier, l’appareil est léger, peu coûteux et facile à éliminer en toute sécurité grâce à une simple incinération, une caractéristique importante lors de la manipulation de déchets biologiques dangereux dans des environnements éloignés ou avec des ressources limitées. Cela le rend particulièrement adapté pour le déploiement dans le nord du Québec et les communautés autochtones, où l’accès aux laboratoires et les options de gestion des déchets sont souvent limités.

Au cours de ce projet, des commentaires des utilisateurs et parties prenantes potentielles (professionnels de la santé, ONG et responsables de la santé publique) seront recueillis par des entretiens structurés et des travaux de terrain. Ces données serviront à valider la conception, l’utilisabilité et la pertinence du capteur dans des scénarios réels tels que le contrôle des infections, la surveillance de la qualité de l’eau et la réponse aux crises. Les analyses éclaireront les aspects clés de la commercialisation, notamment la stratégie de tarification, les modèles de distribution et les partenariats potentiels. Ces efforts aideront la start-up à affiner son produit et à accélérer le développement d’un outil de diagnostic informé par l’utilisateur et prêt pour le terrain.