Marc A. Gauthier

Projets d'études et stages offerts

Expertises

Chimie dynamique, chimie bioorganique et biomatériaux

  • Professeur à l’INRS

Téléphone
514 228-6932

Télécopieur
450 929-8102

Courriel
gauthier@emt.inrs.ca

Centre Énergie Matériaux Télécommunications

1650, boulevard Lionel-Boulet
Varennes (Quebec)  J3X 1S2
CANADA

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Intérêts de recherche

Les avancées majeures en médecine, fruits de la recherche en chimie et en biologie, améliorent considérablement notre qualité de vie. Le coût croissant des soins, qui nuit à la capacité des professionnels de la santé au Québec et au Canada de traiter efficacement les maladies, motive l’élaboration de traitements moins dispendieux, plus efficaces, voire personnalisés.

L’idée que les problèmes de coût et d’efficacité des médicaments puissent être réglés par l’utilisation de biomolécules telles que les protéines ou les acides nucléiques (appelés les « produits biologiques ») comme médicaments, et comme tremplins pour la découverte et le développement d’autres médicaments, fait de plus en plus consensus au sein du secteur pharmaceutique. C’est en partie parce que la complexité chimique et structurelle des biomolécules permet, par exemple, aux enzymes de catalyser efficacement des réactions spécifiques, aux anticorps monoclonaux de se lier étroitement aux molécules cibles et aux acides nucléiques de modifier sélectivement les niveaux d’expression des protéines. Cela s’explique aussi par les outils de séquençage de l’ADN, le criblage d’énormes chimiothèques de protéines et la production de masse de molécules de plomb optimisées, maintenant tous des réalités.

Actuellement, environ 25 % de tous les nouveaux médicaments approuvés par la Food and Drug Administration sont des peptides ou des protéines, et les marchés mondiaux des anticorps monoclonaux thérapeutiques (58 milliards de dollars d’ici 2016) et des enzymes (3,9 milliards de dollars d’ici 2017) sont énormes. De plus, le domaine autrefois délaissé de la thérapie génique est devenu un terreau fertile, avec 11 sociétés ayant amassé au moins 618 millions de dollars auprès de sociétés de capital-risque et des marchés publics depuis le début de 2013 (Forbes.com). Cependant, à titre de classes de molécules, les protéines et les acides nucléiques souffrent de carences inhérentes limitant leur efficacité thérapeutique.

D’abord, les protéines, même les plus grosses, se replient en structures compactes rapidement éliminées de l’organisme par filtration rénale dans les deux jours suivant l’administration systémique. Ensuite, de nombreuses protéines dérivées d’organismes non humains ont le potentiel d’induire une réponse immunitaire allant de la légère allergie au choc anaphylactique. Troisièmement, il est compliqué de garder les acides nucléiques intacts jusqu’à l’intérieur des cellules en raison de leur difficulté à traverser les membranes cellulaires. Enfin, les protéines et les acides nucléiques sont des molécules sensibles sujettes à l’hydrolyse et pouvant être digérées par les enzymes.

Le groupe de Marc. A. Gauthier se consacre principalement au problème de l’utilisation de produits biologiques à des fins thérapeutiques (voir la section Projets en cours)

  1. Concevoir de nouveaux types de liens covalents dynamiques répondant aux microenvironnements locaux dans l’organisme, ce qui ouvrirait la porte au transport d’un médicament directement dans les tissus malades, où il serait libéré
  2. Élaborer de nouvelles approches pour protéger les protéines thérapeutiques (contre l’organisme) sans compromettre leur activité médicamenteuse
  3. Développer de nouvelles technologies afin d’intégrer des propriétés souhaitables à de nouveaux médicaments
  4. Explorer de nouvelles possibilités de synthétiser et d’activer des bioconjugués thérapeutiques en utilisant des sources émergentes de rayonnement non ionisant

Projets d'études et stages offerts

Formation universitaire et biographie

Le professeur Marc A. Gauthier est titulaire d’un doctorat en chimie des polymères de l’Université de Montréal (2007) obtenu sous la direction conjointe de Julian X. Zhu et de Thomas H. Ellis. Après un postdoctorat à l’École polytechnique fédérale de Lausanne avec Harm Anton Klok, il est devenu chercheur associé à l’École polytechnique fédérale de Zurich en 2009 au sein de l’équipe de Jean-Christophe Leroux.

En 2013, il est devenu professeur adjoint au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS où ses travaux portent sur le développement de nouveaux types de liens covalents dynamiques, la conception de conjugués protéine-polymère thérapeutiques, la mise au point de nouvelles technologies pour la découverte de médicaments et l’étude de nouvelles possibilités d’activer physiquement des bioconjugués thérapeutiques à l’aide de rayonnement non ionisant. Il a été promu professeur agrégé en 2017.

Projets de recherche en cours

Concevoir de nouveaux types de liens covalents dynamiques répondant aux microenvironnements locaux dans l’organisme

Objectif : Libérer des médicaments directement dans les tissus malades.

Défi scientifique : De nombreuses classes importantes de médicaments (comme les peptides, les protéines et les acides nucléiques) ne peuvent être administrées directement aux patients en raison de leur instabilité dans la circulation sanguine. Par conséquent, la mise au point de systèmes d’administration les stabilisant et les transportant jusqu’à leur cible constitue un domaine de recherche actif. À l’heure actuelle, l’un des principaux défis à relever est la libération du médicament en temps voulu dans la population cellulaire ciblée. Une des façons de libérer le médicament de son système d’administration est d’exploiter les différences naturelles des milieux chimiques extérieur et intérieur de la cellule. Pour ce faire, on incorpore des liens covalents dynamiques réagissant à la température, au pH ou au potentiel redox à l’intérieur de la structure du système d’administration. Malheureusement, le paradoxe de l’administration « stable à l’extérieur (de la cellule), mais labile à l’intérieur » demeure en grande partie un obstacle scientifique majeur à l’atteinte d’une efficacité élevée. La stabilité du système d’administration à l’extérieur de la cellule est importante pour réduire les effets hors cible, tandis que la labilité est essentielle pour que le médicament exerce sa fonction thérapeutique. Les liens covalents dynamiques actuels sont soit très stables et libèrent donc le médicament trop lentement dans les cellules cibles, soit très labiles et le libèrent avant d’atteindre les cellules cibles. Dans l’ensemble, ces lacunes indiquent que la chimie dynamique actuelle n’a pas la spécificité, la stabilité ni la réactivité combinées nécessaires à l’amélioration considérable du rendement des systèmes d’administration de médicaments les plus poussés. Il faut chercher de nouvelles avenues. Pour un changement de paradigme, deux éléments sont nécessaires : i) un stimulus de libération de médicaments différent, à la fois intracellulaire spécifique et associée à la maladie, et ii) un nouveau groupe chimique stable, mais réagissant rapidement à ce stimulus.

Élaborer de nouveaux conjugués protéine-polymère thérapeutiques

Objectif : Protéger les médicaments biologiques sans compromettre leur activité médicamenteuse.
Défi scientifique : En général, les médicaments protéiques ont de très petits rayons hydrodynamiques et, par conséquent, sont rapidement éliminés de la circulation sanguine par les reins. De plus, comme nombre d’entre eux ne sont pas d’origine humaine, l’organisme les considère comme des corps étrangers. Il produit alors des anticorps qui, dans le meilleur des cas, provoquent leur élimination rapide et, dans le pire, causent une réaction allergique grave (allant jusqu’au choc anaphylactique). Depuis plus de 40 ans, la stratégie la plus étudiée pour surmonter ces problèmes a été la greffe de polymères hydrophiles linéaires tels que le polyéthylèneglycol (PEG) à la protéine, un processus appelé « pégylation ». La pégylation protège la protéine contre la filtration par les reins en augmentant sa taille et contre le système immunitaire en agissant comme barrière contre les anticorps. Malheureusement, le principal dogme dissuasif de la pégylation est qu’une protection élevée de la protéine, qui provient de la greffe de nombreuses copies de PEG sur la protéine, se fait généralement au détriment de la bioactivité. En effet, de nombreuses protéines pégylées ont une très faible bioactivité, ce qui oblige l’administration de grandes quantités, laquelle augmente le risque de développer des réactions allergiques au médicament. Pour un changement de paradigme, il faut étudier de nouveaux polymères.

Développer de nouvelles technologies afin d’intégrer des propriétés souhaitables à de nouveaux médicaments

Objectif : Trouver de nouveaux médicaments puissants.
Défi scientifique : Les protéines thérapeutiques sont des entités structurellement et fonctionnellement complexes. Il est donc difficile de prédire par simulation numérique l’influence des modifications de leur séquence d’acides aminés sur leurs propriétés, par exemple leur façon de se lier aux cibles, les réactions chimiques qu’elles catalysent et l’efficacité de ces processus. L’optimisation des médicaments protéiques est donc empirique et nécessite la production de chimiothèques de variants (c. à d. de mutants) de la protéine native, qu’on crible ensuite pour obtenir la propriété désirée. La production de chimiothèques de protéines ultradiversifiées et codées par ADN est simple grâce à des technologies telles que l’exposition sur phage. Malheureusement, les techniques d’obtention de touches lors de criblages basés sur la RÉACTIVITÉ CHIMIQUE (p. ex. enzymes) demeurent limitées. Dans une certaine mesure, c’est faisable à l’aide de cytomètres en flux, de l’automatisation et de la robotique. Des taux de criblage allant jusqu’à ~107 mutants par heure ont été déjà atteints par triage de cellules à fluorescence (FACS), ce qui demeure bien en deçà de la diversité théorique des chimiothèques ultra-diversifiées. De plus, les approches actuelles de criblage enzymatique exigent des essais spécifiques pour chaque protéine étudiée, nécessitant souvent la fluorescence et des substrats sur mesure. La mise au point d’une technique générale (c’est-à-dire indépendante de la réaction) pour la sélection des protéines en fonction de leur réactivité chimique à partir de chimiothèques ultra-diversifiées constituerait une avancée technologique majeure et prometteuse.<0} Une telle innovation ouvrirait la voie non seulement à la réingénierie d’enzymes connues, mais aussi à la recherche d’enzymes de novo qui pourraient avoir de nombreuses applications dans des domaines tels que les soins de santé, la biocatalyse, la chimie verte et la fabrication.

Interactions énergie matière

Objectif : Explorer de nouvelles possibilités de synthétiser et d’activer des bioconjugués thérapeutiques en utilisant des sources émergentes de rayonnement non ionisant.
Défi scientifique : Les principaux obstacles technologiques à la production de protéines, d’acides nucléiques et de matériaux dérivés ne résident pas dans leur synthèse (plusieurs entreprises en produisent déjà sur mesure pour d’autres), mais plutôt dans leur repliement/hybridation et leur modification chimique post-synthèse, principalement à cause de leur taille et de leur complexité chimique. Les réactions chimiques avec de grosses molécules sont sensiblement plus lentes et moins efficaces que celles avec de petites molécules en raison de considérations stériques et dynamiques. De plus, l’équilibre dynamique plus lent des grosses molécules peut conduire à des pièges cinétiques dans le processus de repliement/d’hybridation, ce qui empêche la formation des produits thermodynamiques désirés. La nature résout ces problèmes in vivo avec des biocatalyseurs (p. ex. chaperons et enzymes) et par compartimentalisation pour augmenter la concentration locale (p. ex. à l’intérieur des cellules ou des compartiments sous cellulaires), entre autres. En laboratoire, des approches comparables sont peu souhaitables ou peu pratiques pour améliorer l’efficacité de la production en raison des coûts supplémentaires, d’une purification plus complexe et du risque de contamination du produit final. Il nous faut donc trouver de nouveaux outils généraux qui accéléreront les réactions chimiques et l’équilibre dynamique des systèmes contenant des biomolécules sans provoquer le réchauffement de l’échantillon.

 

Dr. Andrea Greschner

Andrea est chercheure postdoctorale auprès de Marc. A. Gauthier depuis l’été 2014, analysant les effets du rayonnement non ionisant sur les biomolécules. Elle a fait ses études de troisième cycle à McGill (Montréal) sur les nanostructures de l’ADN. En plus d’un doctorat, Montréal lui a aussi fourni un mari, d’excellents amis et un condo pour son perroquet extrêmement gâté.
Bourses d’études : FRQNT, FRQS, IRSC, Chu Family Scholarship, I3NA.
Dr. Hoda Soleymani

Hoda joined our group in June 2017. She is now involved in a collaborative project with the University of Toronto. Her project aims to find a new approach for the inhibition/delay of metastasis in pancreatic cancer. She previously studied the characteristics of concentrated monoclonal antibody solutions to solve their associated formulation problems. Hoda did her doctorate studies at the University of Alberta on targeted therapy aiming to overcome the problem of drug resistance in breast cancer. Hoda’s research interests encompass pharmaceutics, drug delivery, drug formulation, and cancer biology and treatment. In addition, Hoda enjoys listening to classical music, doing material arts and reading novels.
Dr. Lei Hu

Lei joined the group in June 2019, to develop PEG-based mesoglobules for drug delivery. He received his Ph.D from Université de Sherbrooke in 2017 and did his first postdoc at Université de Montréal, responsible for designing and synthesizing TADF materials emitting in NIR region. In addition, he likes to cook and make some traditional Chinese food.

Étudiants au doctorat

Ahlem Meziadi

Ahlem joined Marc’s research team in Jan 2017 as a PhD student. She holds a Chem Eng degree from « I’Université Libre de Tunis » since 2016. She is highly interested in material science and advanced organic  chemistry mechanisms. She is currently developing new physical and chemical approaches to improve the grafting of polymers to therapeutic proteins. In her free time, Ahlem enjoys cooking reading and travelling.

Sharifun Nahar

Sharifun comes from Bangladesh, where she pursued an undergraduate and masters in Biochemistry. She fell in love with enzymes while working to modify it by directed evolution and phage display, exploring a new laser-based method to study enzyme kinetics and also constructing and analyzing mulit-enzyme cascade model. Besides learning more about science, she likes cooking, watching cricket matches and spending time with her two daughters. She is inspired by the saying « if there’s a will, there’s a way.
Ahlem Zaghmi

Ahlem arrived in Canada in the fall of 2014 after completing her master’s degree at Pasteur Institute in Tunis. She is a biologist who is also passionate about chemistry. Currently, she is working on the development of bioconjugates for the treatment of neurodegenerative diseases. Outside the laboratory, she enjoys spending time with friends, reading and travelling.
Fatemeh Zare

Fatemeh (Samira) Zare is a PhD candidate at INRS. She joined Dr. Marc Gauthier’s research team in the winter  of  2016. Samira received her MSc in Polymer chemistry, working on nanocomposites and electrospining, from University of Tehran, Iran. Her PhD project is to design, synthezise, and validate oxidation-sensitive drug delivery systems. In her spare time, Samira like to cook authentic dishes, read books, and rehearse her artistic skills such as painting and interior design.

Jean-Michel Fortier

My name is Jean-Michel Fortier and I’m an undergraduate student at Polytechnique Montréal in Physics engineering. I’m beginning my third year this fall. This summer I had an internship at INRS EMT with the supervision of Marc A. Gauthier.

Current Project: Conception of bio-electrical device made with silicium and mono-layer of graphene. The device will be used to characterized current in function of which bio-molecule is dropped on its surface. The utility of this device is to be able to detect protein or other molecule on the device and being able to say which on it is.

Sabrine Messaoudi

Sabrine is a Tunisian PhD student started in January 2019. She has a Master’s degree in biochemistry and she is working on developing a new approach of bispecific antibody for the  treatment of leukemia. She is inspired by the saying « if we start doing what’s necessary, then we do what is possible and suddenly we are doing the impossible.

Nicole Drossis

Nicole is a member of the cNAB Lab at Ontario Tech University under the supervision of Dr. Hendrick deHaan. She is currently completing her PhD in Modelling and Computational Science at Ontario Tech University. Nicole specializes in coarse-grained molecular dynamics of PEGylated protein systems that can’t be obtained from experiment. Nicole is an avid drummer and juggler who also makes jewelry and has many pet snails.

Alumni

Dr. Tom Congdon

Tom s’est joint au groupe en mars 2016 et développe des bioconjugués polymère-protéine avancés pour des applications anticancéreuses. Originaire du Royaume-Uni, il a obtenu son doctorat sous la direction de Matthew Gibson à l’Université de Warwick, où il est resté en qualité de chercheur postdoctal au sein de l’équipe de David Haddleton. Tom s’intéresse à tout ce qui concerne la chimie des polymères, leurs interactions biologiques et leurs applications. De plus, il mène actuellement une étude approfondie de toutes les bières et de tous les cidres qui existent de ce côté-ci de l’Atlantique.

Dr. Anees Palapuravan

Anees est arrivé en novembre, juste à temps pour la première tempête de neige.
Bourse d’études : FRQS.
Dr. Xavier Ropagnol

Comme tant de Français il y a des siècles, Xavier a traversé l’océan, mais en avion plutôt qu’en bateau! Il a tellement aimé tellement le Québec qu’il a décidé d’y rester et d’y étudier la physique. Il s’intéresse particulièrement à ce qu’on ne peut pas voir, comme les ondes térahertz. Il est d’ailleurs le spécialiste des ondes de l’infrarouge lointain (Twaves) et de leurs applications.

Jalal Abdul-Hadi

(codirecteur Muthukumaran Packirisamy)

Fabian Ambriz-Vargas

(directeur principal Andreas Ruediger)

Fabian a obtenu sa maîtrise ès sciences en génie métallurgique à l’Instituto Politecnico Nacional, au Mexique. Il a commencé son doctorat au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS en 2015. Il étudie les jonctions tunnel ferroélectriques pour les mémoires non volatiles ultrarapides et haute densité. Ses domaines d’intérêt sont la croissance des couches minces, la physique des oxydes complexes, la caractérisation à l’échelle nanométrique des domaines, la commutation et la dynamique de polarisation des matériaux ferroélectriques.
Bourses d’études : Conacyt, FRQNT.
Esen Sokullu

(directeur principal Tsuneyuki Ozaki)

Anciens étudiants
À venir

Group photo summer 2016. From left to right: Prof. Marc A Gauthier, Dr. Tom Congdon, Dr. Andrea Greschner, Fabian Ambriz-Vargas, Esen Sokullu, Fatemeh Zare, Nabilah Zuberi, Bianca Rakeja. Missing: Dr. Xavier Ropagnol, Dr. Xu Geng, Ahlem Zaghmi, Sharifun Nahar, Jalal Abdul-Hadi, Dr. Anees Palapuravan (from Nov 2016), Ahlem Meziadi (from Jan 2017)

 

Group photo X-mas 2017.

 

Membres actuels du groupe

Boursiers postdoctoraux

Dr. Xu Geng

(Codirecteur Fiorenzo Vetrone)

Postdoctoral fellows

Xu was doing  his postdoctoral research unter the direction of Marc A. Gauthier from August 2016 to January 2018. His research project focused on the development of functional carbon points for biological applications. Xu then rejoined Marc’s research team in September 2018 as a doctoral student. His research project currently  focuses on the development of L-asparaginase’s ‘shrinking’ bio-conjugate to project the enzyme from the immune system and reduce hypersensitivity during the treatment of acute lymphoblastic leukemia.

 

Dr. Andrea Greschner

Andrea est chercheure postdoctorale auprès de Marc. A. Gauthier depuis l’été 2014, analysant les effets du rayonnement non ionisant sur les biomolécules. Elle a fait ses études de troisième cycle à McGill (Montréal) sur les nanostructures de l’ADN. En plus d’un doctorat, Montréal lui a aussi fourni un mari, d’excellents amis et un condo pour son perroquet extrêmement gâté.
Bourses d’études : FRQNT, FRQS, IRSC, Chu Family Scholarship, I3NA.
 

Dr. Hoda Soleymani

Hoda joined our group in June 2017. She is now involved in a collaborative project with the University of Toronto. Her project aims to find a new approach for the inhibition/delay of metastasis in pancreatic cancer. She previously studied the characteristics of concentrated monoclonal antibody solutions to solve their associated formulation problems. Hoda did her doctorate studies at the University of Alberta on targeted therapy aiming to overcome the problem of drug resistance in breast cancer. Hoda’s research interests encompass pharmaceutics, drug delivery, drug formulation, and cancer biology and treatment. In addition, Hoda enjoys listening to classical music, doing material arts and reading novels.
 

Dr. Lei Hu

Lei joined the group in June 2019, to develop PEG-based mesoglobules for drug delivery. He received his Ph.D from Université de Sherbrooke in 2017 and did his first postdoc at Université de Montréal, responsible for designing and synthesizing TADF materials emitting in NIR region. In addition, he likes to cook and make some traditional Chinese food.

 

Étudiants au doctorat

 

Ahlem Meziadi

Ahlem joined Marc’s research team in Jan 2017 as a PhD student. She holds a Chem Eng degree from « I’Université Libre de Tunis » since 2016. She is highly interested in material science and advanced organic  chemistry mechanisms. She is currently developing new physical and chemical approaches to improve the grafting of polymers to therapeutic proteins. In her free time, Ahlem enjoys cooking reading and travelling.

 

Sharifun Nahar

Sharifun comes from Bangladesh, where she pursued an undergraduate and masters in Biochemistry. She fell in love with enzymes while working to modify it by directed evolution and phage display, exploring a new laser-based method to study enzyme kinetics and also constructing and analyzing mulit-enzyme cascade model. Besides learning more about science, she likes cooking, watching cricket matches and spending time with her two daughters. She is inspired by the saying « if there’s a will, there’s a way.
 

Ahlem Zaghmi

Ahlem arrived in Canada in the fall of 2014 after completing her master’s degree at Pasteur Institute in Tunis. She is a biologist who is also passionate about chemistry. Currently, she is working on the development of bioconjugates for the treatment of neurodegenerative diseases. Outside the laboratory, she enjoys spending time with friends, reading and travelling.
 

Fatemeh Zare

Fatemeh (Samira) Zare is a PhD candidate at INRS. She joined Dr. Marc Gauthier’s research team in the winter  of  2016. Samira received her MSc in Polymer chemistry, working on nanocomposites and electrospining, from University of Tehran, Iran. Her PhD project is to design, synthezise, and validate oxidation-sensitive drug delivery systems. In her spare time, Samira like to cook authentic dishes, read books, and rehearse her artistic skills such as painting and interior design.

 

Jean-Michel Fortier

My name is Jean-Michel Fortier and I’m an undergraduate student at Polytechnique Montréal in Physics engineering. I’m beginning my third year this fall. This summer I had an internship at INRS EMT with the supervision of Marc A. Gauthier.

Current Project: Conception of bio-electrical device made with silicium and mono-layer of graphene. The device will be used to characterized current in function of which bio-molecule is dropped on its surface. The utility of this device is to be able to detect protein or other molecule on the device and being able to say which on it is.

 

Sabrine Messaoudi

Sabrine is a Tunisian PhD student started in January 2019. She has a Master’s degree in biochemistry and she is working on developing a new approach of bispecific antibody for the  treatment of leukemia. She is inspired by the saying « if we start doing what’s necessary, then we do what is possible and suddenly we are doing the impossible.

 

Nicole Drossis

Nicole is a member of the cNAB Lab at Ontario Tech University under the supervision of Dr. Hendrick deHaan. She is currently completing her PhD in Modelling and Computational Science at Ontario Tech University. Nicole specializes in coarse-grained molecular dynamics of PEGylated protein systems that can’t be obtained from experiment. Nicole is an avid drummer and juggler who also makes jewelry and has many pet snails.

 

Alumni

 

Dr. Tom Congdon

Tom s’est joint au groupe en mars 2016 et développe des bioconjugués polymère-protéine avancés pour des applications anticancéreuses. Originaire du Royaume-Uni, il a obtenu son doctorat sous la direction de Matthew Gibson à l’Université de Warwick, où il est resté en qualité de chercheur postdoctal au sein de l’équipe de David Haddleton. Tom s’intéresse à tout ce qui concerne la chimie des polymères, leurs interactions biologiques et leurs applications. De plus, il mène actuellement une étude approfondie de toutes les bières et de tous les cidres qui existent de ce côté-ci de l’Atlantique.

 

Dr. Anees Palapuravan

Anees est arrivé en novembre, juste à temps pour la première tempête de neige.
Bourse d’études : FRQS.
 

Dr. Xavier Ropagnol

Comme tant de Français il y a des siècles, Xavier a traversé l’océan, mais en avion plutôt qu’en bateau! Il a tellement aimé tellement le Québec qu’il a décidé d’y rester et d’y étudier la physique. Il s’intéresse particulièrement à ce qu’on ne peut pas voir, comme les ondes térahertz. Il est d’ailleurs le spécialiste des ondes de l’infrarouge lointain (Twaves) et de leurs applications.

 

Jalal Abdul-Hadi

(codirecteur Muthukumaran Packirisamy)

 

Fabian Ambriz-Vargas

(directeur principal Andreas Ruediger)

Fabian a obtenu sa maîtrise ès sciences en génie métallurgique à l’Instituto Politecnico Nacional, au Mexique. Il a commencé son doctorat au Centre Énergie Matériaux Télécommunications de l’INRS en 2015. Il étudie les jonctions tunnel ferroélectriques pour les mémoires non volatiles ultrarapides et haute densité. Ses domaines d’intérêt sont la croissance des couches minces, la physique des oxydes complexes, la caractérisation à l’échelle nanométrique des domaines, la commutation et la dynamique de polarisation des matériaux ferroélectriques.
Bourses d’études : Conacyt, FRQNT.
 

Esen Sokullu

(directeur principal Tsuneyuki Ozaki)

 

 

Activités scientifiques

Distinctions de Marc A. Gauthier

Publications

60. P Anees, MA Gauthier

Homogenous Scavenging Resolves Low Purification Yield/Selectivity Caused by Secondary Binding of Protein-A to Antigen-Binding Antibody Fragments

Biomacromolecules, 2020, In Press

59. H Soleymani Abyaneh, M Regenold, TD McKee, CJ Allen, MA Gauthier

Towards extracellular matrix normalization for improved treatment of solid tumors

Theranostics, 2020, In Press

58. S Nahar, E Sokullu, MA Gauthier

The phage display of Bacillus subtilis Lipase A significantly enhances catalytic activity due to altered nanoscale distribution in colloidal solution

Biotechnology and Bioengineering, 2020, In Press

Featured: Editor’s Choice

57. J Abdul-Hadi, MA Gauthier, M Packirisamy

Cascaded optical polymer waveguide for enhanced fluorescence evanescent wave spectroscopy

Optics and Laser Technology, 2020, In Press

56. A Hassanpour, S Nahar, X Tong, G Zhang, MA Gauthier, S Sun

Photocatalytic interlayer spacing adjustment of a graphene oxide/zinc oxide hybrid membrane for efficient water filtration

Desalination, 2020, In Press

55. S Messaoudi, AA Greschner*, MA Gauthier*

Progress towards Absorption, Distribution, Metabolism, Elimination, and Toxicity (ADMET) of DNA nanostructures

Advanced Therapeutics, 2020, In Press

54. Y Gong, H Soleymani Abyaneh, N Drossis, A Niederquell, M Kuentz, J-C Leroux, HW de Haan, MA Gauthier

Ultra-sub-stoichiometric ‘dynamic’ bioconjugation reduces viscosity by disrupting immunoglobulin oligomerization

Biomacromolecules, 2019, 20, 3557

53. A Berchtikou, AA Greschner, P Tijssen, MA Gauthier, T Ozaki

Accelerated inactivation of M13 bacteriophage using millijoule Femtosecond Lasers

Journal of Biophotonics, 2020, 13, e201900001

52. X Yang, G Zhang*, J prakash, Z Chen, MA Gauthier*, S Sun*

Recent progress in the chemical vapor deposition of graphene: layer control, the transfer process, characterization, and related applications

International Reviews in Physical Chemistry, 2019, 38, 149-199

51. A Zaghmi, AA Greschner, E Mendez-Villuendas, JY Liu, HW de Haan, MA Gauthier

Determination of the degree of PEGylation of protein bioconjugates by combined 1H NMR spectrometry and UV-Vis spectrophotometry

Data in Brief, 2019, 104037

50. E Sokullu, H Soleymani Abyaneh, MA Gauthier

Plant/Bacterial Virus-Based Drug Discovery, Drug Delivery, and Therapeutics

Pharmaceutics, 2019, 11, 211

Featured: Special Issue on Drug Delivery Technology Development in Canada

49. AA Greschner, X Ropagnol, M Kort, N Zuberi, J Perreault, L Razzari, T Ozaki, MA Gauthier

Room tempearture and selective triggering of supramolecular DNA assembly/disassembly by non-ionizing radiation

Journal of the American Chemical Society, 2019, 141, 3456

48. A Zaghmi, AA Greschner, MA Gauthier

In vivo properties of therapeutic bioconjugates composed of proteins and architecturally/functionally complex polymers

Chapter 2 in Polymer-Protein Conjugates: From PEGylation and Beyond, Elsevier, 2019, In press

47. A Zaghmi, E Mendez-Villuendas, AA Greschner, JY Liu, HW de Haan, MA Gauthier

Mechanisms of activity loss for a multi-PEGylated protein by experiment and simulation

Materials Today Chemistry, 2019, 12, 121

46. P Anees, Y Zhao, AA Greschner, TR Congdon, HW de Haan, N Cottenye, MA Gauthier

Evidence, manipulation, and termination of pH ‘nano-buffering’ for quantitative homogenous scavenging of monoclonal antibodies

ACS Nano, 2019, 13, 1019

Featured: Perspective in ACS Nano, 2019, doi:10.1021/acsnano.9b01696

2018


45. J Abdul-Hadi. MA Gauthier, M Packirisamy

Polymer on quartz waveguide sensing platform for enhanced evanescent fluorescence spectroscopy

IEEE Photonics Journal, 2018, 10, 3901515

2017


44. J Abdul-Hadi, MA Gauthier, M Packirisamy

Silicon-free, low-loss and high contrast polymer multimode waveguides

Journal of Micromechanics and Microengineering, 2017, 27, 105006

43. F Ambriz Vargas, G Kolhatkar, M Broyer, A Hadj Youssef, R Nouar, A Sarkissian, R Thomas, C Gomez-Yanez, MA Gauthier, A Ruediger

A CMOS compatible, ferroelectric tunnel junction

ACS Applied Materials and Interfaces, 2017, 9, 13262

42. Y Gong, D Andina, S Nahar, J-C Leroux, MA Gauthier

Releasable and Traceless PEGylation of Arginine-rich Antimicrobial Peptides

Chemical Science, 2017, 8, 4082

41. X Ropagnol, X Chai, SM Raeis-Zadeh, S Safavi-Naeini, M Kirouac-Turmel, M Bouvier, C-Y Côté, M Reid, MA Gauthier, T Ozaki

Influence of gap size on intense THz generation from ZnSe interdigitated large aperture photoconductive antennas

IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 2017, 23, 3800808

40. F Ambriz-Vargas, R Thomas, A Sarkissian, C Gomez-Yáñez, MA Gauthier, A Ruediger
Tunneling electroresistance effect in a Pt/Hf0.5Zr0.5O2/Pt structure
Applied Physics Letters, 2017, 110, 093106

39. S Veltri, E Sokullu, M Barbiero, MA Gauthier, P Antici

Synthesis and characterization of thin-transparent nanostructured films for surface protection

Superlattices and Microstructures, 2017, 101, 209

2016


38. A Polomska, MA Gauthier, J-C Leroux

In vitro and in vivo evaluation of PEGylated layer-by-layer polyelectrolyte-coated paclitaxel nanocrystals

Small, 2016 doi: 10.1002/smll.201602066

37. F Ambriz-Vargas, R Nouar, G Kolhatkar, A Sarkissian, R Thomas, C Gomez-Yanez, MA Gauthier, A Ruediger

RF-magnetron sputtering deposition of ultra-thin Hf0.5Zr0.5O2 films for non-volatile memory applications

Materials Today, 2017, 4, 7000

36. X Ropagnol, M Khorasaninejad, M Raeiszadeh, S Safavi-Naeini, M Bouvier, CY Côté, A Laramée, M Reid, MA Gauthier, T Ozaki

Intense THz pulses with large ponderomotive potential generated from large aperture photoconductive antennas

Optics Express, 2016, 24, 11299

35. Y Zhao, AC Tavares, MA Gauthier

Nano-engineered electro-responsive drug delivery systems

Journal of Materials Chemistry B, 2016, 4, 3019

34. JD Schultz, M Patt, S Basler, H Kries, D Hilvert, MA Gauthier, J-C Leroux

Site-specific polymer conjugation stabilizes therapeutic enzymes in the gastro-intestinal tract

Advanced Materials, 2016, 28, 1455

2015


33. Y Chen, C Yang, M Zhang, Y Liu, Zhang, T Li, A Gauthier, Y Zhao, C Wu 

The Interplay of Disulfide Bonds, α-Helicity, and Hydrophobic Interactions Leads to Ultrahigh Proteolytic Stability of Peptides 

Biomacromolecules, 2015, 16, 2347

32. M Liu, J-C Leroux, MA Gauthier

Conformation–function relationships for the comb-shaped polymer pOEGMA

Progress in Polymer Science,  2015, 48, 111

31. JD Schultz, MA Gauthier, J-C Leroux

Improving oral drug bioavailability with polycations?

European Jouranl of Pharmaceutics and Biopharmaceutics, 2015, 97B, 427

30. Y Gong, J-C Leroux, MA Gauthier

Releasable Conjugation of Polymers to Proteins

Bioconjugate Chemistry, 2015, 26, 1172

29. PM Klein, K Müller, C Gutmann, P Kos, A Krhac Levacic, D Edinger, M Höhn, J-C Leroux, MA Gauthier, E Wagner

Twin disulfides as opportunity for improving stability and transfection efficiency of oligoaminoethane polyplexes

Journal of Controlled Release, 2015, 205, 109

2014


28. M Liu, P Johansen, F Zabel, J-C Leroux, MA Gauthier

Semi-permeable coatings fabricated from comb-polymers efficiently protect proteins in vivo

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27. L Brülisauer, MA Gauthier, J-C Leroux

Disulfide-Containing Parenteral Delivery Systems and Their Redox-Biological Fate

Journal of Controlled Release, 2014, 195, 147

26. L Brülisauer, G Valentino, S Morinaga, K Cam, J Thostrup Bukrinski, MA Gauthier, J-C Leroux

Bio-reduction of redox-sensitive albumin conjugates in FcRn-expressing cells

Angewandte Chemie International Edition, 2014, 53, 8392

25. MA Gauthier

Redox-responsive drug delivery

Antioxidants & Redox Signalling, 2014, 21, 705

24. K Fuhrmann, MA Gauthier, J-C Leroux

Targeting of injected drug nanocrystals

Molecular Pharmaceutics, 2014, 11, 1762

23. O Shishkan, M Zamfir, MA Gauthier, HG Börner, JF Lutz

Complex Single-chain Polymer Topologies locked by Positionable Twin Disulfide Cyclic Bridges

Chemical Communications, 2014, 50, 1570

2013


22. K Fuhrmann, AK Połomska, C Aeberli, B Castagner, MA Gauthier, J-C Leroux

Modular design of redox-responsive stabilizers for nanocrystals

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21. C Wu, S Wang, L Brülisauer, J-C Leroux, MA Gauthier

Broad control of disulfide stability through microenvironmental effects and analysis in complex redox environments

Biomacromolecules, 2013, 14, 2383

20.  G Fuhrmann, A Grotzky, R Lukić, S Matoori, H Yu, P Luciani, P Walde, AD Schlüter, MA Gauthier, J-C Leroux

Sustained gastrointestinal activity of dendronized polymer–enzyme conjugates

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Molecular sieving on the surface of a protein provides protection without loss of activity

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Tracking the Bio-reduction of Disulfide-Containing Cationic Dendrimers

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17. C Wu, J-C Leroux, MA Gauthier

Twin disulfides for orthogonal disulfide pairing and the directed folding of multi-cyclic peptides

Nature Chemistry, 2012, 4, 1044

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16.  M-H Dufresne, E Marouf, Y Kränzlin, MA Gauthier, J-C Leroux

Lipase is an essential additive for in vitro optimization of organogels

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15.  K Fuhrmann, JD Schulz, MA Gauthier, J-C Leroux

PEG nano-cages as non-sheddable stabilizers for drug nanocrystals

ACS Nano, 2012, 6, 1667

2011


14. C Wu, C Belenda, J-C Leroux, MA Gauthier

Interplay of chemical microenvironment and redox environment on thiol–disulfide exchange kinetics

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13.  N Bertrand, MA Gauthier, C Bouvet, P Moreau, A Petitjean, J-C Leroux, J Chain

New pharmaceutical applications for macromolecular binders

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12.  MA Gauthier, M Ayer, J Kowal, FR Wurm, H-A Klok

Arginine-specific protein modification using α-oxo-aldehyde functional polymers prepared by atom transfer radical polymerization

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Arginine-specific modification of proteins with polyethylene glycol

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New dental composites containing multimethacrylate derivatives of bile acids

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Featured: National Geographic News, Reuters, Berliner Zeitung, Popular Science, Fox News, The Times, Science Daily, Canadanews.net

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Peptide/protein-polymer conjugates: synthetic strategies and design concepts

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Large uniformly-sized polymer beads for use as solid phase supports prepared by ascending polymerization

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A new method for quantifying the intensity of the C=C band of dimethacrylate dental monomers in their FTIR and Raman spectra

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1.  MA Gauthier, JT Luo, D Calvet, C Ni, XX Zhu, M Garon, MD Buschmann

Degree of crosslinking and mechanical properties of crosslinked poly(vinyl alcohol) beads for use in solid-phase organic synthesis

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