Projets innovants réalisés

Défis statistiques dans la méta-analyse des données individuelles des patients

Dans une méta-analyse typique, les estimations du paramètre d’intérêt (p. ex. le rapport de cotes) sont extraites de la littérature ou en communiquant avec des chercheurs et regroupées. En revanche, pour IPD-MA ligne-par-ligne des données de patient sont obtenues de chaque étude.
Les données de l’IIP-MA permettent aux chercheurs de définir les expositions et les résultats de façon uniforme d’une étude à l’autre et d’analyser l’association d’intérêt de façon uniforme (p. ex. en s’adaptant aux mêmes facteurs de confusion), ce qui peut réduire au minimum l’hétérogénéité. Ipd-MA sont d’une valeur particulière pour la synthèse des études d’observation. Dans les AM traditionnelles fondées sur des données publiées, il est difficile d’étudier les différences entre les résultats des études, de tenir compte des différences dans les populations d’une étude à l’autre et de regrouper les effets qui ont été ajustés pour d’autres variables.
Ipd-MA ont une puissance plus élevée que la méta-régression pour détecter les interactions covariables-traitement, et sont préférables lorsque l’objectif est d’estimer les interactions avec les covariables au niveau du patient. Les IIP-MA ne sont pas sujettes à un biais écologique, car les données au niveau des patients ne sont pas agrégées.
Bien que, dans certains cas, l’IIP-MA et les données agrégées MA puissent donner des résultats similaires, cela est peu probable lors de l’évaluation des interactions traitement-covariable, de l’intégration de relations non linéaires, lorsque les essais sont de petite taille et qu’il existe une hétérogénéité entre les essais, et en particulier pour la mise en commun d’études non randomisées qui peuvent avoir besoin de s’ajuster à plusieurs facteurs de confusion.
Pour ces raisons, les IPD-MA sont considérées comme l’étalon-or de l’AM, malgré la complexité et le coût de la collecte des données, et sont publiées de plus en plus fréquemment.

Pour l’IPD-MA, deux stratégies analytiques générales (approches en une et deux étapes) sont possibles ; les deux préservent le regroupement des sujets au sein des études, la comparabilité des bras d’étude, et peuvent être fixes ou aléatoires. Une analyse des effets fixes suppose que l’effet estimé est le même dans toutes les études ; une analyse des effets aléatoires suppose que l’effet estimé varie d’une étude à l’autre en raison des différences dans les populations de patients, les procédures d’étude, etc.
Une approche en une seule étape offre plus de flexibilité pour explorer les différences qui peuvent exister entre les patients dans la même étude ainsi que d’une étude à l’autre. Dans l’ensemble, la plupart des statisticiens et des méta-analystes s’entendent pour dire qu’une approche en une seule étape est meilleure et plus souple qu’une approche en deux étapes.

Bien que le plus gros inconvénient d’un IPD-MA soit le temps / les dépenses pour assembler les données, notre expérience démontre que malgré de nombreux avantages, le large éventail de méthodes utilisées et l’absence d’un plan d’analyse de données standardisé est également un problème grave. Par rapport à l’AM conventionnelle, les méthodes pour IPD-MA sont décrites comme plus complexes et peu connues,14 peut-être en raison de plusieurs questions ouvertes sur le plan analytique. Ensuite, nous les abordons.

Ipd-MA sont l’étalon-or de MA, offrant de nombreuses possibilités pour la modélisation sophistiquée des courbes dose-réponse, l’effet et l’ajustement pour les covariables au niveau du patient ainsi que les interactions de traitement lorsqu’une approche en une étape est utilisée. Toutefois, plusieurs défis méthodologiques demeurent. Ce projet vise à étudier ces défis méthodologiques et à proposer les meilleures stratégies d’analyse de données. Ce projet initiera les étudiants à la recherche en biostatistique qui est à l’intersection de la statistique et de l’épidémiologie.

Piégeage de l’hydrogène aux carbures d’alliage à l’échelle nanométrique dans les aciers à haute résistance

L’hydrogène, lorsqu’il est dissous dans un réseau métallique ou en alliage, peut rendre le matériau autrement ductile fragile. Ce phénomène, à savoir la fragilisation par l’hydrogène (HE), a été un obstacle persistant à l’application et au développement d’aciers à haute résistance. Un moyen efficace d’améliorer la résistance des aciers à haute résistance à l’HE est d’introduire des carbures d’alliage à l’échelle nanométrique (CNA) dans la microstructure, comme en témoignent l’augmentation de la température d’émission de l’hydrogène et la rupture retardée dans les mêmes conditions de charge de l’hydrogène. Le rôle des NACs dans HE est souvent attribué à eux piégeant l’hydrogène. Néanmoins, étant donné que les CNA sont de taille nanométrique, leurs effets de piégeage sur l’hydrogène sont difficiles à quantifier dans les expériences. Dans ce projet, nous utilisons des calculs de premier principe qui fournissent un moyen précis d’examiner les NACs et leur interaction avec l’hydrogène avec la résolution atomique. Plusieurs NACs candidats dans les aciers à haute résistance seront considérés. Pour chacun d’eux, l’énergétique d’adsorption de l’hydrogène et la cinétique de diffusion au CNA seront étudiées. Les rôles individuels de la contrainte cohérente induite par le Conseil de l’Atlantique nord et de la structure d’interface NAC/métal seront clarifiés. De plus, des études préliminaires seront menées sur des interfaces incohérentes NAC/métal. Les résultats obtenus fourniront des évaluations quantitatives du rôle des CNA sur le piégeage de l’hydrogène, offrant d’importantes informations ascendants pour l’ingénierie des microstructures des aciers à haute résistance contre l’HE.

Magnétométrie avec capteurs à spin

Le stagiaire d’été participera à un projet visant à utiliser des centres à défaut unique en diamant pour cartographier les champs magnétiques générés par les circuits ferromagnétiques entraînés. Les circuits magnétiques à l’échelle nanométrique sont d’une importance cruciale pour le matériel informatique, en particulier dans les applications qui utilisent des domaines ferromagnétiques pour coder l’information. Par exemple, la mémoire vive magnétique (MRAM) pourrait potentiellement remplacer la DRAM standard tout en réduisant considérablement les demandes d’alimentation. Comprendre la dynamique des circuits ferromagnétiques entraînés a donc des applications importantes à la fois dans la science fondamentale et dans l’industrie. L’un des défis consiste à comprendre le rôle des inhomogénéités spatiales, et on chercherait ainsi à cartographier l’aimantation du dispositif à l’échelle nanométrique et, idéalement, à surveiller également son évolution temporelle. Cependant, il existe peu de techniques qui peuvent mesurer les champs magnétiques avec une bonne sensibilité et une excellente résolution spatiale et temporelle (ou, alternativement, spectrale).

Une possibilité est de fabriquer le circuit ferromagnétique à la surface d’un substrat intégré à de minuscules capteurs magnétiques. En particulier, le centre de défaut de rétention d’azote (NV) dans le diamant peut être utilisé pour détecter les champs magnétiques parce que son spin (qui répond aux champs magnétiques) peut être détecté par l’intermédiaire de l’intensité de fluorescence du défaut. Chaque défaut peut ainsi révéler le champ magnétique à son emplacement, avec un potentiel de résolution spatiale à l’échelle nanométrique. De plus, en manipulant le défaut, on peut sélectionner le moment où il détecte le champ magnétique ou (plus communément) la fréquence des champs magnétiques qui l’affectent. L’objectif central de ce projet est donc d’utiliser un substrat de diamant intégré avec des centres NV pour cartographier la dynamique entraînée d’un circuit ferromagnétique fabriqué sur la surface du diamant.

Ce projet en est à ses débuts, et le premier objectif du projet sera d’observer les caractéristiques résonnantes de la dynamique du circuit en corrélant les mesures de transport (par exemple, la résistance du circuit en fonction de la fréquence du courant alternatif qui l’entraîne) avec les mesures des défauts NV. Actuellement, nous avons commencé l’implantation de défauts dans les substrats de diamant, et nous commencerons la fabrication de circuits magnétiques simples cet automne. L’été prochain, les premiers appareils seront probablement fonctionnels. Le stagiaire aidera à faire avancer ce projet en développant un aspect spécifique de l’appareil ou de l’analyse des données.

Développement d’endoprothèses en alliage Mg biocompatibles et bidegradables pour les applications d’implants cardiovasculaires

Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès prématuré dans les pays développés comme le Canada. Bon nombre de ces maladies sont maintenant traitées par l’insertion de dispositifs médicaux (p. ex. dispositifs occlusifs intracardiaques, endoprothèses intravasculaires) implantés par approche percutanée ou mini-invasive. La plupart des implants sont de matériaux permanents (acier inoxydable, cobalt) qui peuvent causer une érosion à long terme, une irritation, une inflammation, une perforation, une infection et un manque de croissance. En outre, l’extraction chirurgicale ou la réintervention en présence de ces dispositifs est difficile ou impossible. Les implants biodégradables (p. ex. les endoprothèses) élimineraient ces problèmes en corrigeant la pathologie sous-jacente et en « s’estompant » une fois le problème résolu. Les nouveaux implants en alliage mg (endoprothèses) ciblés dans cette recherche devraient être beaucoup plus biocompatibles et efficaces sur le plan de la fonction que ceux actuellement disponibles. Cela permettra de minimiser les complications post-implantation et la nécessité d’une ré-intervention, d’améliorer la qualité de vie d’un patient et de réduire les coûts des soins de santé. Dans cette recherche multidisciplinaire, nous avons intégré une expertise en génie des matériaux, en électrochimie, en biologie cellulaire et en science clinique et pratique cardiovasculaire pour développer un alliage de magnésium (Mg) optimal pour la fabrication d’implants intravasculaires. Les alliages optimaux sont développés par étapes pour atteindre la résistance à la biocorrosion, la biocompatibilité et l’intégrité mécanique (résistance, ductilité, pliabilité). Dans cette partie de la recherche, les alliages sont testés dans un fluide corporel simulé pour évaluer la biocorrosion en surveillant la perte de masse et le pH de la solution. Les essais mécaniques sont effectués au moyen d’essais de traction et de flexion en trois points.

L’impact des changements climatiques sur la santé maternelle et infantile au Canada

Le changement climatique est un phénomène assez nouveau et son impact sur la santé est mal compris. Les phénomènes météorologiques extrêmes deviennent de plus en plus courants, mais l’effet sur les populations vulnérables telles que les femmes et les enfants est largement inconnu. Un problème particulier qui limite la recherche sur les impacts des conditions météorologiques extrêmes sur la santé est le manque d’indicateurs pour aider à définir les conditions météorologiques extrêmes. Bien que la recherche montre que les vagues de chaleur définies comme des températures supérieures à 32 degrés Celsius pendant trois jours consécutifs au Québec peuvent raccourcir la durée de la grossesse, les indicateurs permettant de saisir d’autres types de stress climatiques font défaut, y compris des indicateurs de précipitations extrêmes ou de tempêtes hivernales. Les données sur les conditions météorologiques passées sont disponibles auprès d’Environnement Canada, mais elles n’ont pas encore été utilisées dans la recherche sur les impacts périnatals des changements climatiques sur la santé au Québec. Ce projet vise à mieux comprendre l’impact des changements climatiques sur la santé maternelle et infantile en élaborant des indicateurs (c.-à-d. des variables) pour décrire les conditions météorologiques extrêmes au Québec, au Canada. Cela comprend l’élaboration d’indicateurs pour mesurer les vagues de chaleur intenses, les précipitations et les violentes tempêtes hivernales qui peuvent être utilisés pour la recherche sur la santé maternelle et infantile.

Évaluation d’une orthèse robotique pour la réhabilitation de la locomotion chez les enfants souffrant de paralysie cérébrale.

Ce projet porte sur l’utilisation d’un dispositif robotique pour la réadaptation de la locomotion chez les enfants atteints de paralysie cérébrale. Cette recherche multidisciplinaire accordera au candidat une expérience en recherche biomécanique, avec l’utilisation de technologies à la pointe de la réadaptation clinique.

La paralysie cérébrale est le principal facteur de troubles de la locomotion chez les enfants. En Amérique du Nord, environ 3 enfants sur 1000 naissent avec ce trouble. Les méthodes de rééducation actuelles consistent en la répétition de tâches motrices telles que la marche, afin de reconstruire le réseau neuronal. Les mouvements sont souvent assistés par des physiothérapeutes. Néanmoins, l’utilisation de dispositifs robotiques est en train d’émerger pour aider le physiothérapeute en réadaptation de la locomotion.

Certaines études ont souligné que les orthèses robotiques reproduisant le modèle de marche sur un tapis roulant sont efficaces pour améliorer la locomotion chez les personnes souffrant de paralysie cérébrale. Notre centre de recherche en réadaptation pédiatrique a récemment acquis un Lokomat : un dispositif de thérapie de la démarche qui permet de reproduire la marche sur un tapis roulant avec une orthèse de démarche robotique qui peut soulager le poids corporel. Bien que l’effet de la formation de Lokomat dans les patients adultes soit documenté, peu d’enquête a été conduite sur une population d’enfants. Les avantages de la réadaptation pédiatrique demeurent inconnus.

Certaines études ont souligné que la cinématique de la hanche et le niveau d’activation du muscle de la cuisse étaient différents pendant ou après l’entraînement avec Lokomat chez les enfants atteints de paralysie cérébrale et en bonne santé. Cependant, en raison du petit nombre de participants et de la fiabilité des mesures cinématiques, les résultats doivent être considérés avec prudence. De plus, au meilleur de notre connaissance, l’effet de la formation de Lokomat sur la contribution de chaque articulation de membre inférieur pendant la marche chez les enfants atteints de paralysie cérébrale n’a jamais été étudié. Enfin, même si le Lokomat permet un allégement du poids corporel de 0% à 100%, il n’y a pas de recommandations réelles concernant cet ajustement. Cependant, la réadaptation pourrait être optimisée grâce à un protocole de formation spécifique à la matière.

Par conséquent, il semble pertinent de mieux comprendre les facteurs sous-jacents à la locomotion des enfants atteints de paralysie cérébrale afin d’optimiser la formation Lokomat et l’efficacité de la réadaptation.
Le candidat travaillera sur deux projets dirigés par deux boursiers postdoctoraux. Les objectifs sont les suivants :
1) Évaluer la capacité du Lokomat à reproduire la cinématique de la marche effectuée par un enfant en bonne santé ;
2) Déterminer les effets de l’entraînement Lokomat sur la cinématique et la cinétique articulaires, ainsi que sur les mécanismes de contrôle moteur (par électromyographie et électroencéphalographie) sous-jacents au réapprentissage de la locomotion chez les enfants atteints de paralysie cérébrale

Les recommandations découlant de cette étude profiteront directement à la réadaptation de la paralysie cérébrale chez les enfants. De plus, malgré la pertinence clinique du Lokomat, cet appareil est inhabituel au Canada, une seule équipe située à l’Université de Vancouver (C.-B.), a déjà publié un article scientifique utilisant le Lokomat. Ainsi, ce projet donnera également l’occasion au candidat de s’impliquer dans une équipe multidisciplinaire et d’être formé sur un nouveau dispositif de réadaptation émergent.

Modélisation musculo-squelettique pour estimer la force musculaire chez l’homme : stratégies d’optimisation C++ pour l’analyse en temps réel

Grâce à des recherches récentes en biomécanique, l’estimation des forces musculaires humaines lors d’un mouvement dynamique devient de plus en plus réalisable. Les applications de ces outils peuvent viser à améliorer la performance sportive, à diagnostiquer les maladies musculo-squelettiques et à surveiller les progrès réalisés en matière de réadaptation. Pourtant, en raison de la sur-actionnement du corps humain (plus d’un muscle peut produire la même action), un défi scientifique reste.

En effet, l’estimation des forces musculaires repose sur un processus d’optimisation tel que l’optimisation statique ou le contrôle optimal. Contrairement à l’optimisation statique qui est basée sur un flux inverse et est sensible au bruit cinématique, un contrôle optimal suit un flux direct. Le principal avantage de la procédure en avant est que les états d’activation musculaire et de cinématique participent au processus d’optimisation tandis que l’optimisation statique (flux inverse) repose sur l’hypothèse que la cinématique est sans bruit et parfaitement déterminée. En réalité, ce dernier est rarement, voire jamais accompli. D’autre part, le nombre de paramètres optimisés dans une procédure de contrôle optimale augmente considérablement avec le nombre de degrés de liberté du modèle cinématique, le nombre de muscles du modèle musculaire et le nombre de nœuds temporels à optimiser. Ainsi, un processus d’optimisation peut exécuter certaines fonctions plus d’un milliard de fois pour la simulation d’un mouvement simple. Dans cette condition, chaque milliseconde perdue dans le temps de calcul inutile peut entraîner des minutes et des heures d’attente devant l’ordinateur.

L’objectif de ce projet est de surveiller en détail le nombre d’appels et le temps de calcul pris par chaque fonction et sous-fonction impliquée dans le processus d’une simulation de contrôle optimale. En tant qu’aperçu du flux pour un appel de la fonction principale, les contrôles (c’est-à-dire l’excitation musculaire ; les entrées de la fonction) sont convertis en forces musculaires. Ensuite, toutes les forces musculaires sont combinées pour calculer les couples articulaires en utilisant la matrice jacobienne de contact. À partir de ces couples articulaires, les accélérations articulaires (sorties), à l’aide d’une fonction de dynamique vers l’avant fournie par la bibliothèque de dynamique du corps rigide (RBDL), sont calculées. Il est à noter que tous les calculs matriciels sont effectués à l’aide de la bibliothèque propre.

Lorsque la surveillance complète sera effectuée et validée, le deuxième objectif de ce projet sera d’améliorer et d’optimiser les plus lents et/ou de réduire le nombre d’appels pour les fonctions les plus appelées afin de minimiser le temps de calcul global. À titre d’exemple, l’inversion de la matrice de masse lors du calcul de l’accélération conjointe généralisée peut être améliorée en mettant en œuvre ou en développant des algorithmes de matrice d’inversion clairsemée, car cette matrice est largement clairsemée.

Ce projet fait partie d’un projet plus vaste sur la synthèse optimale des mouvements, où l’objectif est de reproduire à partir de zéro, d’améliorer et de proposer de nouvelles techniques personnalisées dans le mouvement sportif telles que le plongeon et le saut pour les athlètes de haut niveau.

Rôle de l’inflammation métabolique dans le comportement dépressif

L’obésité et le diabète sont des facteurs de risque importants pour les troubles de l’humeur. Le diabète double l’incidence de la dépression et jusqu’à 1 personne sur 3 atteinte de diabète a une humeur dépressive à un niveau qui diminue le fonctionnement, le contrôle glycémique, l’adhésion au traitement et augmente le risque de complications du diabète. La surconsommation d’aliments riches en énergie contribue de manière significative au développement de l’obésité et du diabète de type 2 (DT2). Les aliments riches en matières grasses agréables au goût sont gratifiants et peuvent soulager à court terme du stress et des états émotionnels négatifs. D’autre part, nous avons prouvé que la prise prolongée d’un régime à haute teneur en graisses (HFD) menant à l’obésité chez les souris favorise depressive-comme le comportement pour impliquer l’apport calorique excessif comme élément important liant l’obésité à la dépression. L’ampleur du comportement dépressif-comme a été franchement associée aux adaptations neuroplastic comprenant le facteur neurotrophic cerveau-dérivé accru (BDNF) et le phospho-CREB dans le noyau accumbens (NAc), une région limbic de cerveau fortement liée aux déficits hédonistes et motivationnels trouvés dans la dépression. BDNF et CREB upregulation dans le NAc et sont impliqués dans l’étiologie de l’humeur dépressive et sont modulés par le kappa nucléaire B de facteur (N-F ? B), un facteur de transcription qui joue un rôle clé dans la réponse cellulaire au stress, à la production de cytokines et à la neuroplasticité. Nos nouvelles données tentent de montrer que la prise prolongée d’un HFD saturé, mais pas d’un HFD monoinsaturé isocalorique, menant à l’obésité, à l’hyperglycémie et à l’intolérance de glucose obtient depressive-comme le comportement et les réponses neuroinflammatory dans le NAc qui incluent l’activation de NF ?B.
Plusieurs sources de données impliquent des réponses immunitaires dans la physiopathologie de la dépression. Les situations favorables à l’inflammation systémique prolongée telles que l’obésité et le DT2 fournissent une avenue complète que les réponses neuro-inflammatoires peuvent être propagées et soutenues. En effet, les réponses inflammatoires sont évidentes dans les noyaux hypothalamiques chez les souris nourries à haute teneur en graisses et elles contribuent à l’obésité et à l’intolérance au glucose d’une manière qui dépend d’IKK ?/NF ? Signalisation B. Nos nouveaux résultats démontrent que le régime saturé de HFD, en plus de favoriser l’inflammation métabolique périphérique, déclenche la neuroinflammation dans le NAc comprenant le gliosis réactif (activation de microglia de cellule immunitaire de cerveau et astrogliosis), expression accrue d’IL1 ? et TNF ?, activation de NF ? B et infiltration de leucocyte. Ensemble, nos nouveaux résultats démontrent clairement qu’un HFD saturé menant à l’obésité, au hyperinsulinemia et à l’intolérance de glucose obtient le neuroinflammation métabolique dans les noyaux de cerveau fortement impliqués dans le contrôle de l’humeur et de la motivation. Notre objectif global est d’identifier les processus neuronaux par lesquels l’alimentation riche en graisses, la prise de poids et le DT2 conduisent à un comportement de type dépressif. Nous présumons que l’alimentation saturée à haute teneur en graisses et le développement de l’hyperglycémie mènent progressivement à la neuroinflammation métabolique dans le NAc pour obtenir des dommages de cellules, des changements neuroplastic (BDNF accru et CREB) et un comportement dépressif dans un IKK ?/N-F ? Manière dépendante de B. Le projet proposé mettra à l’essai deux hypothèses précises :

Exploitation de l’information de second ordre dans l’estimation des modèles

Avec les progrès réalisés dans les analyses de mégadonnées, l’estimation des modèles est une question de plus en plus importante. Deux principales techniques d’estimation sont répandues : la minimisation des moindres carrés et la maximisation de la probabilité. Ces problèmes sont généralement résolus à l’aide de techniques d’optimisation itérative, mais avec un modèle et une initiale, le temps nécessaire pour obtenir des estimations satisfaisantes peut être prohibitif en raison du grand nombre d’observations, en particulier lorsque les non-linéarités ou / et l’hétérogénéité doivent être prises en compte. Diverses stratégies ont été proposées pour accélérer le temps d’estimation, en particulier lorsque les modèles sont différenciables deux fois en continu. La première possibilité est d’augmenter le nombre d’observations prises en compte dans l’optimisation uniquement lorsqu’elles sont proches de la solution, car les premières solutions d’itérations seront rejetées. La question reste de savoir comment augmenter l’échantillon pendant le processus d’estimation et comment sélectionner les observations à ajouter. La deuxième possibilité est d’exploiter la structure mathématique des problèmes, en particulier lors de l’utilisation de techniques d’optimisation s’appuyant sur des modèles quadratiques. Dans les deux cas, si le modèle est correctement identifié, le hessien de la fonction à l’optimisation peut être lié au produit externe des scores, c’est-à-dire les contributions de gradient individuelles au gradient moyen de la fonction objective. Toutefois, une erreur de spécification du modèle peut entraîner des séquences de solutions candidates non convergentes, car les modèles quadratiques construits ne se rapprochent pas correctement de la fonction objective lorsqu’ils sont proches des valeurs de paramètres réels à estimer. Afin de contourner cette limitation, des techniques de correction hessiennes, basées sur l’équation sécante, ont été proposées. Cela a conduit à l’algorithme de Gauss-Newton en cas de problème d’estimation des moindres carrés non linéaire, et à des techniques similaires pour le maximum de vraisemblance. Dans ces derniers cas, nous avons cependant observé que pour les modèles complexes, les corrections basées sur des approximations hessiennes définies positivement, comme BFGS, peuvent fonctionner assez mal, tandis que d’autres techniques, par exemple SR1, peuvent fonctionner beaucoup mieux. Notre intuition actuelle est que puisque le produit extérieur des scores est déjà défini positif, contraindant les valeurs propres de la matrice de correction à être positif peut empêcher d’avoir une correction adéquate. Nous nous attendons également à ce qu’un effet similaire soit répandu pour l’estimation des moindres carrés. L’objectif du projet est de valider cette explication et de fournir des conseils plus adéquats en matière de correction hessienne lors de l’estimation des modèles par minimisation des moindres carrés ou estimation du maximum de vraisemblance à l’aide d’algorithmes d’optimisation non linéaire standard, c’est-à-dire des méthodes de recherche de lignes ou des algorithmes de région de confiance. Les applications aux variantes, en tant que techniques rétrospectives, seront également examinées. L’impact sur certaines stratégies d’échantillonnage adaptatives, qui permettent de varier le nombre d’observations utilisées dans la fonction objective à chaque itération, sera également pris en compte.

Développement durable : Environnement, Économie, Droits de l’homme (anglais ou français) (Nouveau)

Une synthèse des questions sociales, culturelles et juridiques actuelles associées au droit international du développement durable. Comment ces aspects s’interconnectent pour entraver ou soutenir le développement durable, en particulier dans les populations particulièrement vulnérables telles que les peuples autochtones.

Simulation d’électrocardiogrammes dans un modèle informatique du cœur et du torse

La fibrillation auriculaire est le trouble du rythme le plus fréquent chez les humains (près de 250 000 patients au Canada). Il conduit souvent à des complications graves telles que l’insuffisance cardiaque et l’accident vasculaire cérébral. Le diagnostic de cette arythmie est principalement effectué par l’inspection des enregistrements de signaux électriques (électrogrammes et électrocardiogrammes). Pour développer et valider de nouveaux outils de diagnostic, il est nécessaire de comprendre le lien entre ce que le cardiologue observe (ces signaux électriques) et ce qui ne va pas dans le cœur (la pathologie cardiaque sous-jacente).

Parallèlement à l’augmentation spectaculaire de la puissance informatique au cours des dernières décennies, les modèles informatiques de l’activité électrique cardiaque ont évolué de petites chaînes de cellules à une description détaillée du cœur entier. Intégrant des informations de l’échelle moléculaire à l’organe entier, nos modèles peuvent non seulement simuler des arythmies et étudier des mécanismes, mais aussi évaluer des approches diagnostiques et thérapeutiques. Utilisée en combinaison avec la recherche expérimentale et clinique, la modélisation informatique devrait jouer un rôle croissant dans l’interprétation des mesures biomédicales.

Nous créons des modèles virtuels tridimensionnels des oreillettes humaines basées sur des données anatomiques, histologiques et électrophysiologiques. Dans ces modèles, des conditions sont mises en place qui déclenchent et maintiennent une arythmie, inspirées par des observations cliniques et des hypothèses physiologiques. Une variété de conditions sont simulées pour reproduire différents états malades de sévérité croissante. L’évolution de l’activité électrique générée par le cœur lors d’une arythmie est simulée. Ensuite, les signaux électriques obtenus à partir de simulations informatiques, d’expériences animales et de patients peuvent être analysés et comparés.

Molécules antibiofilm actives agains staphylocoques / Molécules antibiofilm actives contre les staphylocoques (Nouveau)

Les bactéries présentes dans les biofilms peuvent résister aux réponses immunitaires de l’hôte, et elles sont beaucoup plus tolérantes aux antibiotiques et aux désinfectants. Notre laboratoire a constaté que certains isolats staphylocoques (SNC) négatifs pour la coagulase peuvent bloquer efficacement la formation de biofilms par d’autres espèces du SNC ou Staphylococcus aureus. Hypothèse : Certains isolats du SNC produisent des molécules d’antibiofilm qui peuvent mener à la mise au point de nouveaux médicaments et/ou de nouvelles stratégies pour contrôler l’infection staphylococcique par la dispersion ou la prévention du biofilm. Objectifs : (i) déterminer le mécanisme sous-jacent à l’activité antibiofilm du SNC et (ii) le spectre d’activité sur différentes espèces bactériennes de notre collection. Méthodologie : La production de biofilm par des isolats bactériens sera mesurée après croissance dans des plaques de microtimètres et quantification de la couche de biofilm à l’aide d’une procédure de coloration standard. Nous étudierons la capacité du SNC à sécréter des enzymes avec des activités protéase, lipase et/ou nucléase en utilisant des méthodes microbiologiques et biochimiques standard. Nous étudierons si le SNC peut produire des composés antibactériens, connus sous le nom de bactériocines. Le spectre de l’activité des antibiofilms sera déterminé à l’aide d’une collection d’isolats du SNC et de S. aureus, ainsi que d’autres agents pathogènes de la mammite bovine tels que Steptococcus uberis, Strep. Dysgalactiae, et E. coli. Ces molécules d’antibiofilm, utilisées seules ou en combinaison avec un agent antibactérien, peuvent représenter une nouvelle stratégie pour contrôler les infections bactériennes.

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Les biofilms bactériens représentent un problème important en santé animale et en santé humaine à cause de leur résistance accrue aux antibiotiques et aux désinfectants. Notre laboratoire a mis en évidence que certaines souches de staphylocoque à coagulase négative (SCN) pouvaient bloquer d’une manière très efficace la formation de biofilms par d’autres staphylocoques don’t S. aureus. Nous émettons l’hypothèse que ces souches de SCN produisent des molécules antibiofilm ce qui pourrait mener au développement de nouvelles drogues ou de nouvelles stratégies pour contrôler la formation de biofilm. Nos objectifs sont : 1)