Innovative Projects Realized

Beyond HIV: Ultra-massive surveillance for retroviruses across all domains of life

Viruses impact almost every aspect of human life, such as in carbon availability oceans impacting climate, food security in agriculture, and importantly in health. Humans are colonized by both benign and disease-causing viruses. Retroviruses, such as Human Immunodeficiency Virus (HIV), are a class of viruses that use reverse transcriptase (RT) to convert RNA-based genomes to DNA, allowing for exploitation of host cell machinery for replication, which can result in permanent infection if integrated into the host genome. However, very little is known about the diversity of retroviruses, and what is characterized today remains a small portion of retroviruses. Given the impact of known retroviruses, uncovering the full diversity of retroviruses may provide insight into emerging pathogens, informing preventative measures and biological insights in advance of outbreaks. This will also provide information that can be applied in the prevention, treatment and overall control of retrovirus-associated diseases. Given the impact of retroviruses on all aspects of human life and their zoonotic potential, this project holds immense relevance to global one health. Participating institutions will benefit from access to cutting-edge research infrastructure and expertise, strengthening overall scientific capabilities, and positioning them as leaders the field of viral diseases and related public health insights.

Étude des impacts liés à la consommation des drogues sur les travailleurs du secteur de la construction et l’exercice de représentation syndicale afférents: regards croisés France-Québec

Le séjour de recherche de Mme Megan Collins visera, dans un premier temps, à cerner les impacts liés à la prise de drogues stimulantes chez les travailleurs de la construction et les actions déployées par les syndicats du secteur au chapitre de la prévention de cette même problématique. Dans un deuxième temps, ce stage cherchera à comprendre la fatigue militante associée potentiellement à un tel exercice de représentation syndicale chez les dirigeants concernés, dans ce même secteur d’activité. À notre connaissance, aucune étude à ce jour n’a abordé ces questions dans une perspective de relations de travail, propre au champ des relations industrielles.

Rôle de la consommation de café, thé et caféine sur le risque de cancer de la prostate

Le cancer de la prostate est le cancer le plus fréquent au Canada. L’histoire naturelle des cas diagnostiqués et de leur progression demeure inconnue. À date, aucun facteur de risque modifiable a été clairement identifié. Certaines études ont suggéré que la consommation de café et de thé serait protectrice contre le risque du cancer de la prostate. Toutefois, les changements pouvant survenir dans le temps au niveau de la consommation ont rarement été considérés.

Cette étude vise à décrire comment la consommation de café, thé et caféine change au cours de la vie des hommes atteints de cancer de la prostate. Ensuite, nous allons utiliser des méthodes statistiques qui permettent de regrouper les gens selon leur profil de consommation. Enfin, nous allons estimer l’association entre les différents profils identifiés et le risque de cancer de la prostate, globalement et selon le degré d’agressivité.

Pour répondre à ces questions, des données montréalaises comprenant des hommes ayant eu un nouveau diagnostic de cancer de la prostate seront utilisées. Les conclusions de cette étude aideront à produire des évidences scientifiques sur les facteurs de risque modifiables du cancer de la prostate.

Vision AI model generation for broccoli property extraction and health detection

Research Question: How can we optimize the processes of data collection, annotation, and model training to
develop a robust and generalizable AI system that maintains high performance across diverse scenarios?

Challenger des institutions fragiles en Amérique latine. Une politique comparée de l’action des lanceurs d’alerte (Pérou-Brésil)

Le lancement d’une alerte se définit comme la dénonciation d’un acte illégal, immoral ou illégitime, se produisant au sein d’une organisation, afin que des mesures soient prises pour résoudre le fait dénoncé. Cependant, la dénonciation de faits répréhensibles se complique dans des contextes d’institutions clientélistes et de cooptation de la société civile, comme en Amérique latine. Là, les alertes lancées seraient souvent guidées par des intérêts particuliers. Pourtant, il existe en Amérique latine des lanceurs d’alertes engagés pour le bien commun, comme lors de la dénonciation de cas de corruption. Comment les lanceurs d’alerte en Amérique latine adaptent-ils leur action au contexte d’institutions fragiles, et avec quels effets ? Mon argument théorique est qu’une société civile autonome (qui relaie librement les alertes), ainsi que des institutions solides (qui traitent effectivement les alertes), favorisent des mécanismes d’imputabilité sociale effectifs à l’heure de lancer une alerte. Le projet consistera en une analyse par paire entre des cas les plus similaires à partir de ces deux variables. Je comparerai pour ce faire quatre quartiers aux institutions plus ou moins solides, à Lima (où la société civile est plutôt cooptée) et à São Paulo (où la société est plutôt autonome).

Development and manufacturing of solid-state polymer electrolyte for Zinc-Air Battery

We propose developing a new type of solid electrolyte for zinc-air batteries using advanced electrospinning techniques. Traditional electrolytes are challenging to miniaturize and control, limiting the size and efficiency of wearable electronics. Our approach uses a combination of polyvinyl alcohol, polyacrylic acid, and potassium hydroxide to create electrolytes with precise thickness control, enhancing the performance of these batteries. By integrating these electrolytes into solid-state zinc-air batteries, we aim to achieve high energy densities and reliable performance even in harsh conditions. This innovation will significantly benefit Pi-Sol Technologies Inc. by improving the integration of rechargeable zinc-air batteries with photovoltaic cells. This will allow for consistent and sustainable energy storage, providing a reliable backup power source for solar energy systems and advancing Pi-Sol’s goal of creating efficient, eco-friendly power solutions.

Sex differences in neural activity of chronic unpredictable stress-induced negative cognitive bias

Major depressive disorder (MDD) affects 20% of the population, with females twice as likely to develop it. Cognitive symptoms like negative cognitive bias (NCB) are resistant to treatment and understudied. Pilot data suggest sex differences in hippocampal activation and functional connectivity between brain regions in NCB. This is significant, as altered brain connectivity affects therapeutic outcomes, and common antidepressants are ineffective for 30% of people and often do not reverse NCB. The project aims to examine sex differences in functional connectivity and neuronal activation in the limbic system and whether hippocampal glutamate projections regulate NCB. It is hypothesized that NCB-related neurons are more likely GABAergic/serotonergic in females, and inhibiting glutamatergic neurons in the hippocampus will reduce NCB differently by sex.
The project will contribute significantly to the field of mental health. Moreover, it fosters international cooperation, serving as a bridge between Dr. Liisa Galea (Centre for Addiction and Mental Health, University of Toronto) and Dr. Nicole Gervais (University of Groningen, the Netherlands), who share scientific interests but have not previously collaborated. This partnership broadens research platforms, promoting global knowledge exchange and accelerating scientific progress.

Functional genomics of abiotic stress tolerance in the brown algalmodel Ectocarpus siliculosus using an Arabidopsis toolbox

A Ph.D. student will be trained in an interdisciplinary area of algal functional genomics and molecular plant physiology. Combining these two areas in this project will solve two major issues. (1) Currently, there is a limitation in the study of brown algal functional genomics; brown algae, including Ectocarpus, are not yet amenable for genetic transformation, and other genetic tools like RNA interference system are still in their infancy for these organisms. We therefore propose to use the model plant Arabidopsis thaliana (that is easily amenable for genetic transformation) to study the function of Ectocarpus genes by systematically introducing the genes into the Arabidopsis genome. (2) There are limitations on methods of inducing abiotic stress tolerance in plants. Introducing putative stress response genes of Ectocarpus in Arabidopsis might lead to discovery and use of novel genes that could potentiate salinity and drought stress tolerance in crop plants.

L2M – Accelerated Data-Driven Approach to Characterize Mechanical Properties of Marine Materials

Ocean industries, such as shipbuilding and offshore energy, face challenges in selecting materials that can endure corrosive environments, high pressures, and mechanical stresses. While materials like composites and aluminum offer promise, their adoption is slowed by their inherently complex and nonlinear mechanical behavior, which is sensitive to environmental conditions, as well as by the time-consuming, costly testing methods required to understand them. This project provides an innovative solution using data-driven algorithms and high-throughput characterization techniques to accelerate predictions of the mechanical performance of marine materials. The project proposes two solutions: first, leveraging historical data and open-source databases to develop machine learning algorithms for accelerated predictions in new scenarios without the need for further experiments, particularly when time is critical. Second, it integrates a real-time, non-destructive, high-throughput material characterization technique with the manufacturing stage to generate reliable data for ML model training. This approach enables accurate, accelerated property predictions under consistent conditions, significantly reducing the need for experimentation and providing environmental benefits. By speeding up material testing and lowering costs, this project aligns with the internship’s goal of promoting innovative, sustainable approaches in marine industries.

Acceptabilité et efficacité des programmes d’électrostimulation neuromusculaire chez les personnes âgées

Le projet s’inscrit dans le cadre d’un projet Franco-Québécois soutenu par les Fonds France Canada pour la Recherche de l’ambassade de France au Canada. Ce projet de recherche vise à explorer des solutions innovantes pour la gestion de la sarcopénie (déclin musculaire) chez les personnes âgées. L’objectif principal est de tester, pour la première fois, l’acceptabilité et l’efficacité de programmes d’entraînement par électrostimulation neuromusculaire (EMS) chez des aînés sarcopéniques, en combinant les forces et expertises des deux équipes de recherche. Les sous-objectifs incluent l’évaluation de l’impact de l’EMS sur le muscle et la mobilité des participants. Plus spécifiquement, il s’agit de mesurer les changements dans la masse musculaire, la force, la qualité, la puissance et les architectures musculaires avant et après l’intervention. La mobilité sera évaluée à travers des tests standardisés tels que le test de marche de 6 minutes, le test assis-debout de 30 secondes, le SPPB (Short Physical Performance Battery), ainsi que des mesures de l’équilibre sur plateforme de force et de la vitesse de marche. Par ailleurs, l’acceptabilité de l’EMS sera évaluée en recueillant des données qualitatives et quantitatives sur l’expérience des participants, en se concentrant sur l’adhésion, la tolérance et les retours subjectifs.

Tendances du marché et les nouvelles technologies dans le secteur hardtech

Le projet de recherche consiste à explorer et à développer de nouvelles méthodes pour accompagner les startups spécialisées dans les technologies matérielles, appelées “hardtech”, telles que l’Internet des objets (IoT) ou les technologies énergétiques. Contrairement aux startups axées sur le développement de logiciels, les entreprises hardtech font face à des défis uniques, notamment en matière de fabrication et de prototypage, qui nécessitent des ressources importantes et des approches spécifiques. Le stagiaire se penchera sur les meilleures pratiques d’accompagnement de ces entreprises, en étudiant comment intégrer des outils modernes, comme l’intelligence artificielle ou l’impression 3D, pour accélérer leur développement. Ils examineront également comment adapter des méthodes éprouvées dans d’autres secteurs, comme le “Lean Startup”, aux besoins particuliers des startups matérielles.

L’organisation partenaire bénéficiera directement de ces recherches en obtenant des solutions concrètes pour améliorer l’accompagnement des startups hardtech. Ces nouvelles stratégies permettront d’accélérer le développement de produits innovants, de réduire les coûts et d’optimiser le processus d’adaptation aux besoins du marché. En résumé, le projet vise à donner à l’organisation les outils nécessaires pour soutenir efficacement des startups matérielles dans un environnement économique en pleine transformation.

Framework for advancing mini forests in Canada

Despite the proliferation of mini forests across Canada, and the financial commitment to increase canopy cover in urban areas, there is very little systematic research conducted on the range of benefits and the effectiveness of mini forests. For the MITACS Accelerate we envision involving an undergraduate student as a project intern to support the development and communication of a framework to advance mini forests in Canada. The specific objectives of this role are: (1) to analyze survey and interview data collected from established mini forests and generate graphs that synthesize the findings, (2) to write a report in collaboration with the project team to communicate the analysis and findings, (3) to lead on the formatting and final layout of the report, and (4) to support the development of dissemination activities to communicate the key messages of our research. We envision the Mini Forest Framework Report to provide insights into best practices, resources and case studies as well as key policy levers to enable mini forest adoption within existing urban forestry policies and canopy targets in Canada. This will be a very useful framework for both municipalities and community organizations to advance urban greening efforts.