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Dans le cadre du volet Exploration du fonds Nouvelles frontières en recherche, Annie Castonguay, Jinyang Liang et Federico Rosei reçoivent une subvention pour leurs travaux.
Trois équipes de recherche de l’Institut national de la recherche scientifique (INRS) figurent parmi les 117 équipes à travers le Canada qui se sont vues attribuer une subvention du fonds Nouvelles frontières en recherche, pour un montant total de 14,5 millions de dollars. Financé par le Conseil de recherches en sciences humaines du Canada (CRSH), le programme volet Exploration sert à appuyer des projets interdisciplinaires, afin de poursuivre des idées novatrices et de produire des résultats à haut rendement. Les projets retenus ont été dévoilés le 31 mai 2021 par le ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie, François-Philippe Champagne.
Révolutionner le traitement des plaies en combinant les nanoparticules métalliques, le rayonnement laser et l’imagerie térahertz
La professeure Annie Castonguay a obtenu un financement de 250 000 $ pour son projet « TARANTULA : TerAheRtz-Assisted Nanoparticle Therapeutics Using Lasers ». Les professeurs Roberto Morandotti et Luca Razzari du Centre Énergie Matériaux Télécommunications participent également au projet, en plus du professeur Rafik Naccache de l’Université Concordia et de la professeure Anie Philip de l’Université McGill.
La cicatrisation des plaies est un processus complexe et délicat, pour lequel l’objectif principal est d’obtenir une régénération tissulaire rapide associée à une apparence esthétiquement satisfaisante. Actuellement, le traitement des plaies repose essentiellement sur des sutures.
L’équipe interdisciplinaire a pour objectif de rassembler les domaines de la nanothérapie, de la médecine et de l’optique et de la photonique, pour le développement d’une technique innovante et non invasive de traitement de plaies sans suture. Au cours de ce projet, les chercheurs exploiteront des nanoparticules métalliques d’ingénierie pouvant être activées à l’aide d’un laser. Ces derniers convertiront efficacement la lumière en chaleur, ainsi que l’imagerie térahertz (THz) sans contact, ce qui leur permettra de suivre pas à pas l’évolution de l’ensemble du processus de guérison, tout en limitant les dommages tissulaires dus à la chaleur.
Cette technologie pourrait mener à des percées majeures pour le Canada dans les secteurs de la nature, des technologies et de la santé. Elle a le potentiel de révolutionner la façon dont les interventions chirurgicales de traitement de plaies sont effectuées, en réduisant le temps de régénération des tissus et l’incidence de certains problèmes leur étant associés (cicatrices, rejets, infections). Cette technologie pourrait également être applicable aux tissus délicats (cornée, artères) ou encore à certains carcinomes.
Détecter et éliminer in situ de mélanomes à un stade précoce
Le professeur Jinyang Liang a obtenu un financement de 250 000 $ pour son projet « See, Aim, Kill: A one-stop precise theranostic platform for in-situ detection and elimination of early-stage melanoma ». Le professeur Fiorenzo Vetrone du Centre Énergie Matériaux Télécommunications collabore au projet.
Le taux d’incidence du mélanome augmente plus rapidement que tout autre type de cancer dans le monde. La détection et le traitement précoce sont essentiels pour réduire les taux de morbidité et de mortalité, mais les méthodes actuelles sont encore trop invasives et trop peu précises. Menée par le professeur Liang, l’équipe de recherche a décidé de développer une plateforme précise et personnalisée combinant le diagnostic et le traitement du mélanome de stade précoce.
Cette nouvelle approche va combiner des nanomatériaux, une microtechnologie, l’imagerie ultrarapide et les sciences pharmaceutiques. L’objectif est d’administrer de nouvelles nanoplatformes théranostiques (NPF) sans douleur dans le mélanome et le tissu dermique environnant par un réseau de micro-aiguilles. Après une thermostimulation sur la zone ciblée, l’équipe utilisera un microscope ultrarapide, développé à partir de la caméra la plus rapide du monde. Ce procédé permettra à l’équipe de recherche de déterminer le type de lésion, en fonction des échanges de chaleur sur la peau.
L’administration indolore permettra de délivrer précisément ces NPF sur la base de prescriptions personnalisées sans l’aide de professionnels de la santé. La synergie entre la synthèse des NFP et l’imagerie ultrarapide permettra de réaliser une thermométrie en temps réel à champ large avec une résolution spatio-temporelle et une sensibilité élevée, contribuant ainsi à détecter le mélanome au stade le plus précoce possible.
Améliorer la production d’hydrogène et l’intégrer dans un système énergétique global
Le professeur Federico Rosei a obtenu un financement de 250 000 $ pour son projet « Towards sustainable development: improving hydrogen production and integrating it in the global energy system ». Les professeurs Daria Podmetina de l’Université de technologie de Lappeeranta (Finlande) et le professeur James Meadowcroft de l’Université Carleton collaborent au projet.
Il est urgent de s’éloigner des combustibles fossiles et opter pour une énergie durable « propre » en faveur du climat. Dans ce contexte, le professeur Rosei et ses collaborateurs se sont fixé comme objectif de développer des technologies abordables, sûres et efficaces pour la production d’hydrogène vert.
L’équipe de recherche se concentre sur la photocatalyse comme méthode de production, soit la séparation (ou dissociation) des molécules d’eau en oxygène et en hydrogène, en utilisant la lumière du Soleil. Leur technologie prometteuse se base sur des nanocristaux semi-conducteurs appelés Quantum Dots (QDs). Ces derniers ont des propriétés optiques et électroniques avantageuses pour une réaction de photocatalyse efficace.
Le résultat de ce projet fournira des données cruciales pour la recherche sur les politiques liées au développement durable, en se concentrant sur la transition vers une société post-carbone basée sur les sources d’énergie renouvelable.
Pour en savoir plus sur la recherche à l’INRS, consulter la page Innover par la recherche.
Pour connaître les projets en cours de recrutement, consulter le répertoire des projets de maîtrise et de doctorat.
