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Recherche interdisciplinaire : plus de 1,2 M$ octroyés par le gouvernement du Canada à des professeures et professeurs de Polytechnique Montréal

1 mai 2023 - Source : NOUVELLES

L’honorable François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie, et l’honorable Jean-Yves Duclos, ministre de la Santé, ont annoncé récemment un investissement de plus de 200 millions de dollars à la recherche interdisciplinaire à haut risque et à haut rendement dirigée par le Canada par l’entremise du fonds Nouvelles frontières en recherche. Ce sont au total 1 245 531 $ qui sont octroyés à la professeure Géraldine Merle et aux professeurs Marco Bonizzato, Thomas Gervais, Jean Provost et Raphaël Trouillon pour mener à bien leurs recherches. Près de 500 000 $ sont également octroyés à un projet dans lequel sont impliqués les professeures Catherine Beaudry et Samira Keivanopour ainsi que les professeurs Fabiano Armellini et Thibaut Vidal.

Fonds Nouvelles frontières en recherche


Cet investissement provenant de trois concours distincts du fonds permet au gouvernement d’appuyer au total 195 projets qui changeront la donne et consolideront la position du Canada en tant que leader dans les domaines de la science et de l’innovation.

« La science et la recherche sont essentielles pour relever les plus grands défis de l’humanité, déclare l’honorable François-Philippe Champagne, ministre de l’Innovation, des Sciences et de l’Industrie. C’est pourquoi notre gouvernement s’est engagé à continuer de soutenir les chercheures et chercheurs qui repoussent les limites de l’innovation, en investissant dans la recherche transformatrice, à haut risque et à haut rendement, qui abordera des questions ayant un impact sur les Canadiennes et Canadiens dans tous les secteurs de notre économie et de notre société. Fort de notre main-d’œuvre hautement qualifiée et de nos établissements de recherche de calibre mondial, nous sommes bien placés pour répondre aux besoins du siècle prochain et rester un leader mondial dans le domaine de la science et de l’innovation. »

« L’amélioration des résultats en matière de santé au Canada passe par l’innovation d’où l’importance de soutenir les chercheures et chercheurs qui prennent des risques pour améliorer les résultats pour les patientes et patients. Par cet investissement, nous les aidons à créer une réalité postpandémique plus équitable, plus durable et plus résiliente, alors qu’elles et ils s’efforcent de trouver de meilleurs traitements, de nouveaux médicaments et d’améliorer les soins », indique l’honorable Jean-Yves Duclos, ministre de la Santé.

« Grâce aux concours du fonds Nouvelles frontières en recherche, nous favorisons la découverte et l’innovation à l’échelle mondiale et nous encourageons les chercheures et chercheurs canadiens à prendre des risques, à relever de nouveaux défis, à repousser les limites de leur discipline et à mener des projets transformateurs dans tout le pays et à l’étranger », souligne Ted Hewitt, président du Comité de coordination de la recherche au Canada et président du Conseil de recherches en sciences humaines.
 

FONDS NOUVELLES FRONTIÈRES EN RECHERCHE – EXPLORATION

Le concours 2022 du volet Exploration finance 128 projets de recherche, dont cinq à Polytechnique Montréal, qui rassemblent des disciplines de manière novatrice et qui ouvrent des perspectives audacieuses et innovantes. L’investissement annoncé, destiné à 1 054 chercheuses et chercheurs, dont 338 en début de carrière, grâce au fonds Nouvelles frontières en recherche, souligne l’engagement du gouvernement à maintenir la recherche interdisciplinaire au premier plan et à bâtir une offre mondiale qui attirera les talents et les capitaux pour les années à venir.

Titre du projet : Neuroprothèses « distribuées »
Chercheur principal : Marco Bonizzato, professeur adjoint au Département de génie électrique

Le système nerveux communique grâce à des signaux électriques. Les neuroprothèses sont des dispositifs spécialement conçus pour interagir en cette communication, afin d'aider à restaurer les fonctions compromises à la suite de traumas ou de maladies. Elles permettent de rétablir la fonction motrice en utilisant la capacité naturelle du cerveau à s'adapter.

Bien que nos mouvements soient contrôlés par des réseaux nerveux complexes, les neuroprothèses actuelles sont simples et ciblent des zones spécifiques du cerveau, de la moelle épinière ou des nerfs. Leur efficacité pourrait être améliorée en agissant sur plusieurs zones en même temps.

Le projet a pour but de développer une nouvelle génération de neuroprothèses intelligentes et « distribuées », donc réparties sur tout le système nerveux. L'avenir de cette technologie repose sur des interventions précises et à large échelle, qui régulent plusieurs réseaux neuronaux en même temps. Pour y parvenir, il est nécessaire de mettre en place un système algorithmique pour gérer le traitement de manière optimale. La solution consiste en une intelligence artificielle neuroprothétique autonome qui contrôle les processus complexes de stimulation du système nerveux.

L'objectif du projet est d'établir cette technologie de neuromodulation distribuée comme norme de traitement et d'intégrer l'automatisation à grande échelle dans la conception des dispositifs médicaux pour le système nerveux.

Le professeur Bonizzato mènera ses travaux de recherche en collaboration avec les professeurs Guillaume Lajoie et Numa Dancause de l’Université de Montréal. Il reçoit un appui de 248 750 $ pour deux ans.
 

Titre du projet : Dévoiler la coopération métabolique via le glycérol et le lactate comme moteur de l'agressivité du cancer de la prostate en utilisant la microfluidique et la modélisation mathématique
Chercheur principal : Thomas Gervais, professeur titulaire au Département de génie physique

Le cancer de la prostate touche un homme sur sept. La résistance à l'hormonothérapie conduit à l'état le plus agressif du cancer de la prostate. L'identification des mécanismes sous-jacents de la résistance peut donner lieu à des stratégies de traitement entièrement nouvelles. Le projet propose d'étudier une voie métabolique récemment identifiée par le professeur Marc Prentki et son équipe, au CRCHUM, le « glycerol shunt », impliquée dans le métabolisme du glucose, des lipides et de l'énergie.

Des indices forts publiés par nos collaborateurs au CHUM montrent que la présence des enzymes impliqués dans cette coopération est associée à une plus grande agressivité du cancer de la prostate. Les dispositifs microfluidiques, couplés à l’imagerie par spectrométrie de masse, fourniront une approche radicalement nouvelle pour aborder ce problème. L’équipe de recherche interdisciplinaire, menée par le professeur Gervais et composée de chercheurs de l’Université de Montréal et du CHUM, combine une expertise unique en matière de métabolisme, de cancer de la prostate, d’imagerie par spectrométrie de masse de biologie 3D et de microfluidique.

À terme, le projet vise à améliorer la compréhension du métabolisme cellulaire fondamental du cancer de la prostate et à proposer une nouvelle voie thérapeutique pour le traitement de ce cancer et probablement pour de nombreuses autres maladies liées au métabolisme.

Le professeur Gervais reçoit un appui de 250 000 $ pour deux ans pour mener à bien ses recherches.

 

Titre du projet : Remplissage de la cavité synoviale de l'articulation du genou dans la réparation du ligament croisé antérieur
Chercheuse principale : Géraldine Merle, professeure agrégée au Département de génie chimique

Chaque année, près d'un quart de million de lésions du ligament croisé antérieur (LCA) se produisent au Canada et aux États-Unis. Étant l'un des principaux ligaments qui aident à stabiliser l'articulation du genou, la réparation du LCA est essentielle. Les déchirures du LCA ne guérissent pas sans traitement et la chirurgie de reconstruction reste l'intervention orthopédique majeure au cours de laquelle un chirurgien orthopédique se débarrasse entièrement du LCA déchiré et reconstruit le LCA à l'aide d'une autogreffe. Cette procédure est généralement associée à la morbidité d'un prélèvement de greffe. La chirurgie de reconstruction avec des autogreffes ou des greffes synthétiques a été associée à un taux élevé d'échec en raison d'un manque de vascularisation, d'une perte de caillot sanguin et d'un mouvement important des fluides à l'intérieur de l'articulation, ce qui entraîne l'élimination des molécules bioactives et empêche l'adhésion des cellules.

Pour relever ce défi, le projet propose un changement de paradigme par rapport à la norme de soins actuelle. L’objectif est de combiner la réparation du ligament avec une éponge fibreuse électrofilée qui peut remplir la cavité synoviale et protéger le site de la blessure du LCA. À cette fin, l’équipe de recherche dirigée par la professeure Merle, en collaboration avec le professeur titulaire Abdellah Ajji et le professeur agrégé Bruno Blais, du Département de génie chimique, et d’expertes et d'experts du Centre hospitalier universitaire Sainte-Justine et de l’Institut de recherche du CUSM, concevra et développera une technologie avancée combinée à un ligament synthétique hautement fonctionnel et adhésif capable de lier simplement les extrémités du ligament déchiré tout en produisant un réseau de mousse robuste pour piéger le sang et stabiliser les composés bioactifs dans l'espace entre les extrémités du ligament déchiré.

Une fois le projet achevé, l’équipe de recherche produira des biomatériaux avancés et mettra au point des processus innovants et une approche unique pour remédier aux défaillances dans la réparation et la régénération des tissus mous. Il s'agira de la première technologie biomédicale capable de guérir ou de restaurer un ligament ou un tendon déchiré depuis la procédure de soins standard mise en place il y a plus de 30 ans. Elle aidera toutes les personnes souffrant de lésions des tissus mous entraînant des douleurs chroniques, avec un impact significatif sur la qualité de vie.

Le projet reçoit un appui de 249 875 $ pour deux ans.

 

Titre du projet : La microscopie de localisation ultrasonore : de l'étude fondamentale de l'hémodynamique cérébrale à l'application clinique
Chercheur principal : Jean Provost, professeur agrégé au Département de génie physique

L'imagerie de l'activité cérébrale est fondamentale pour comprendre le fonctionnement du cerveau et la façon dont des pathologies telles que les maladies neurodégénératives, les accidents vasculaires cérébraux ou l'épilepsie l'altèrent. L'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMF) est la seule approche largement disponible qui permet d'imager l'ensemble du cerveau, mais cela nécessite que le patient soit immobile. Récemment, une nouvelle méthode d'imagerie appelée neuro-imagerie fonctionnelle par ultrasons s'est avérée très efficace et peut être utilisée sur de petits animaux éveillés et en mouvement. Cette méthode demeure néanmoins mal adaptée à l'imagerie transcrânienne, en particulier chez les grands animaux et les humains.

L’équipe a récemment développé la microscopie de localisation ultrasonore (ULM) dynamique, qui permet de cartographier le comportement dynamique super-résolu du flux sanguin à l'échelle des veinules et des artérioles en injectant, en localisant et en suivant des microbulles (MB) approuvées pour l'usage humain.

L'objectif de ce projet est de développer, de valider et de démontrer la faisabilité initiale de l'utilisation d’ULM pour l'imagerie de l'activité cérébrale.

Cette proposition aboutirait à une méthode unique d'imagerie fonctionnelle par microscopie de localisation ultrasonore qui pourrait être utilisée pour révéler à l'échelle la plus petite et en profondeur, la relation spatio-temporelle complexe et difficile entre l'activité neuronale et le flux sanguin chez les petits animaux et la fonction cérébrale des grands animaux et potentiellement des humains lorsqu'ils évoluent dans des environnements naturels. À terme, le projet ferait progresser de manière significative les connaissances actuelles sur le fonctionnement du cerveau en permettant son imagerie dans de nouveaux contextes et à plus petite échelle, ce qui pourrait conduire à de nouvelles découvertes ayant un impact sur la gestion des pathologies cérébrales telles que la neurodégénérescence et les accidents vasculaires cérébraux.

Le projet, dirigé par le professeur Provost, comptera sur l’expertise des professeurs Ravi Rungta (cochercheur principal) et de Numa Dancause (corequérant) de l’Université de Montréal, en collaboration avec la professeure Michèle Desjardins de l’Université Laval. Le gouvernement octroie 246 906 $ pour deux ans pour mener à bien ces recherches.
 

Titre du projet : Analyse électromagnétique à large bande de GHz à THz de modèles de tissus sur des puces en papier
Chercheur principal : Raphaël Trouillon, professeur adjoint au Département de génie électrique

Les phénomènes biologiques sont complexes et difficiles à élucider. Les stratégies bioanalytiques peuvent présenter des limites, telles que le coût, l'utilisation de réactifs potentiellement nocifs ou des temps de traitement élevés. Des modalités innovantes sont également susceptibles d'apporter de nouvelles perspectives. Dans ce contexte, les techniques radiofréquence de faible puissance offrent des alternatives non ionisantes, rapides et peu coûteuses. Cependant, la signature électromagnétique des matériaux biologiques reste largement inexplorée, en particulier dans le domaine des térahertz (THz). L'interaction onde-matière est compliquée par la difficulté d'isoler des échantillons de tissus homogènes.

Cette recherche vise à créer une nouvelle méthode d'étude de la matière vivante en développant de nouvelles connaissances qui donneront une image plus complète de la vie. Ce projet offre des possibilités uniques de concevoir et d'utiliser une nouvelle technique qui donne accès à des paramètres physiques et biologiques qui ne sont pas couramment pris en compte en biomédecine. Pour atteindre ces résultats, un système bioanalytique non ionisant sera construit. Cette approche inédite complétera l'étude standard des tissus, principalement basée sur des méthodes biochimiques de routine, en décrivant des paramètres biologiques jusqu'ici ignorés.

Le projet multidisciplinaire, dirigé par le professeur Trouillon, en collaboration avec le professeur titulaire Ke Wu du Département de génie électrique, réunira deux équipes d'expertes et d'experts pour combiner les technologies de pointe en matière de radiofréquences et de biopuces. Pour mener à bien ces recherches, le gouvernement octroie 250 000 $ sur deux ans au professeur Trouillon.

 

FONDS NOUVELLES FRONTIÈRES EN RECHERCHE – RECHERCHE POUR LA REPRISE POSTPANDÉMIQUE

L’appel spécial 2022 – recherche pour la reprise postpandémique soutient 61 équipes de recherche qui mobiliseront leurs efforts pour assurer une réalité postpandémique plus équitable, durable et résiliente en répondant aux priorités cernées dans le Schéma directeur des Nations Unies en matière de redressement postpandémique. La science est une entreprise mondiale et cet appel s’inscrit dans un effort de recherche international pour remédier aux inégalités socio-économiques mondiales qui ont été aggravées par la pandémie de COVID-19.

Titre du projet : Des chaînes d'approvisionnement responsables et ouvertes pour la transformation et la traçabilité des écosystèmes agroalimentaires (CAROTTE AA)

La pandémie qui sévit depuis quelques années a révélé la vulnérabilité des chaines d’approvisionnement stratégiques du Canada. Avec la multiplication des perturbations et des crises, la situation restera inquiétante au cours des prochaines années. Il devient donc crucial d’investir dans un nouveau modèle de chaines d’approvisionnement local, responsable et ouvert, afin non seulement de réduire la dépendance du Canada aux approvisionnements externes, mais aussi contribuer au développement durable. Transformer l’écosystème d’innovation et d’affaires devient nécessaire afin d’assurer à long terme la résilience, la sécurité et la prospérité du pays.

Cette étude vise à repenser les chaines d’approvisionnement agroalimentaires du Canada afin de les rendre plus locales, plus vertes et plus durables en misant sur la collaboration et l’innovation ouverte entre les divers intervenants de l’écosystème, depuis le producteur jusqu’au consommateur final.

Cette étude inédite envisage développer de nouvelles chaines d'approvisionnement responsables, au coeur du pilier 3 du Schéma directeur des Nations Unies qui encourage une relance économique basée sur l'optimisation des chaines d'approvisionnement.

Le projet, dirigé par la professeure Carène Tchuinou de l’UQAM, reçoit un appui de 496 581 $ pour deux ans et comptera sur les expertises de la professeure titulaire Catherine Beaudry (chercheuse responsable du côté de Polytechnique), de la professeure adjointe Samira Keivanopour et des professeurs agrégés Fabiano Armellini et Thibaut Vidal, du Département de mathématiques et de génie industriel, ainsi que d’expertes et d'experts de l'UQAM et de l’Université de Laval.

Félicitations à nos professeures et nos professeurs!

En savoir plus

Fiche expertise de la professeure Catherine Beaudry
Fiche expertise du professeur Marco Bonizzato
Fiche expertise du professeur Thomas Gervais
Fiche expertise de la professeure Géraldine Merle
Fiche expertise du professeur Jean Provost
Fiche expertise du professeur Raphaël Trouillon
Site du Département de génie électrique
Site du Département de génie chimique
Site du Département de mathématiques et de génie industriel
Site du Département de génie physique

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