Congrès - Recherche d'activité

Détecter et corriger les perturbations de l'ADN est de nos jours une voie prometteuse pour soigner diverses maladies qu'elles soient génétiques ou acquises. L'essor de la thérapie génique est lié au développement de vecteurs  de gènes qui seraient capables de franchir, sans se dégrader, les  différentes barrières biologiques, notamment la barrière endosomale. Il serait donc utile de mettre au point de vecteurs qui tirent profit de changements environnementaux dans des zones particulières du corps (pH, enzymes, etc…) pour délivrer leurs gènes thérapeutiques.

 Pour contourner la dégradation endosomale, nous nous proposons de concevoir, de synthétiser et d'évaluer des liposomes pH-sensibles pour le transfert de gènes. Pour ce faire, une banque de lipides cationiques est synthétisée à partir d'une bascule moléculaire. Cette dernière permettra de contrôler, en fonction du pH du milieu, la complexation et la liberation des acides nucléiques.

Ces lipides sont ensuite formulés sous forme de liposomes. L'influence de leur structure sur leur taille, leur charge de surface ainsi que leur capacité de fusion seront étudiées.

Dans un second temps des études par spectroscopie de fluorescence ou par microscopie de fluorescence permettront d’observer et de quantifier le piégeage des acides nucléiques par ces vecteurs, la pénétration cellulaire, la distribution intracellulaire des acides nucléiques relargués ainsi que l’efficacité́ globale de la transfection en fonction du pH.

L’aluminium primaire est produit par l’électrolyse de l’alumine dans une cuve où les anodes en carbone sont consommées. Ces anodes sont fabriquées en mélangeant des particules granulaires (majoritairement du coke de pétrole calciné et le reste est constitué de matériel recyclé composé d’anodes crues et cuites rejetées et de mégots) avec le brai de goudron de houille comme liant. Cette pâte ainsi obtenue, une fois compactée, forme les anodes crues qui seront par la suite cuites. Une bonne compréhension de l'interaction entre le coke et le brai aide l'industrie de l'aluminium à choisir la paire de coke/brai et les paramètres appropriés du mélangeur à utiliser lors de la production des anodes.

Les mécanismes d'interaction entre le coke et le brai peuvent être étudiés en utilisant des différentes méthodes. Le test de goutte sessile donne de l’information pour optimiser les paramètres d’opération durant l’étape de malaxage de la pâte. On a testé des différentes paires de coke/brai et on a trouvé que la mouillabilité des cokes augmente avec le temps. Ces tests ont été complémentés par la spectroscopie FTIR, XPS, la microscopie optique et MEB. Les résultats montrent l’impact des caractéristiques du coke sur les interactions entre le coke et le brai. Dans cet article, on présente la méthodologie et les résultats de l’étude pour certaines paires du coke/brai.

Le domaine de la catalyse asymétrique a révolutionné la synthèse organique au cours des cinquante dernières années, non seulement en rendant de nouvelles réactions possibles ou plus rapides, mais aussi en favorisant la synthèse d’un seul stéréoisomère comme produit principal. Cependant, le développement de nouveaux catalyseurs chiraux reste un véritable défi qui se traduit souvent par un processus long et laborieux, nécessitant la synthèse et l'évaluation de plusieurs ligands et catalyseurs de manière itérative.

Au cours des dernières décennies, le criblage virtuel a été largement adopté comme outil de conception moléculaire en chimie médicinale pour accélérer la découverte de médicaments. En revanche, la chimie computationnelle reste sous-utilisée en tant que méthode de prédiction et de conception de catalyseurs.

Afin d’assister la découverte de nouveaux catalyseurs, nous proposons l’intégration de la chimie organique synthétique et de la chimie computationnelle. Nous avons alors développé Ace, un programme unique de prédiction de l'énantiosélectivité des réactions asymétriques couplé à une plateforme logicielle entièrement automatisée, Virtual Chemist. Nous avons alors réussi à reproduire plus de 350 énantiosélectivités expérimentales pour sept classes de réaction avec une erreur assez faible pour distinguer les classes de stéréosélectivités et déterminer le produit principal obtenu dans une réaction. Nous présenterons les dernières avancées de projet et ses applications.

La chimie moderne requiert le développement de transformations chimiques douces, chimio-, régio- et stéréosélectives en plus d’être respectueuses de l’environnement. Les réactions organiques catalysées par des métaux de transition non-toxiques comme le cuivre remplissent ces conditions. Depuis 2008, le laboratoire du professeur Daoust à l’UQTR utilise la chimie du cuivre pour développer des méthodes de synthèse diverses menant, entre autres, à la préparation de précurseurs d’acides aminés.

L’objectif du présent projet est de développer une méthode simple, efficace et peu chère utilisant les couplages au cuivre pour préparer des composés insaturés doublement substitués par des hétéroatomes. En premier lieu, nous montrerons que la chimie du cuivre permet la synthèse de β-iodovinyléthers (3) à partir de diiodures vinyliques (1) ainsi que de divers alcools (2). Dans un deuxième temps, toujours à l’aide de la chimie du cuivre, nous étudierons la transformation des β-iodovinyléthers (3) en dialkoxyéthylènes (6) et en β-alkoxyénamides (7). Les nombreux avantages de cette méthodologie devraient en faire un outil de choix pour la préparation de ces trois familles de composés hautement fonctionnalisés et pour lesquelles peu de méthodes de synthèse existent. Les avancements dans l’optimisation de la méthode de synthèse à partir de divers substrats seront présentés lors de cette communication.

Les couches minces de trioxyde de tungstène (WO3) sont devenues plus importantes dernièrement à cause de leurs propriétés intéressantes et leur haut potentiel en applications en appareils électrochromiques. Il est très bien connu que leurs propriétés de changement électrochromiques dépendent très sensiblement de leur nanostructure. Alors, une grande majorité du travail en recherche dans ce domaine présentement est dédiée aux techniques de contrôle des couches minces de WO3 afin d’assurer une augmentation de leur performance électrochromique. 

Nous avons fait une étude systématique des couches minces de WO3 nanostructurées en utilisant une technique originale par variation de la distance source-substrat en sublimation à pression élevée et condensation. Cette technique est efficace à contrôler la grosseur des grains et donc la nanostructure des couches minces déposées. Une corrélation est établie entre les propriétés optiques et électrochromiques des couches minces de WO3 et la nanostructure. Les propriétés électrochromiques sont étudiées en utilisant un processus de lithiation sec développé dans notre laboratoire. Les résultats montrent que la nanostructure du film à une dépendance forte sur la distance source-substrat; ce qui influence sensiblement les propriétés électrochromiques. Ces résultats sont attendus d’aider à la conception d’appareils électrochromiques adaptés pour plusieurs applications.

Un des enjeux scientifiques d’aujourd’hui concerne l'élaboration contrôlée de matériaux à structures hiérarchisées, matériaux organisés sur plusieurs échelles de taille et en particulier à l’échelle nanométrique.  La chimie supramoléculaire utilise le principe selon lequel des ‘’briques moléculaires’’ s’autoassemblent pour former des structures bien définies en 1D, 2D ou 3D. 

La conception de solides aux propriétés désirées repose sur la base de notre compréhension et de l'exploitation des interactions intermoléculaires.  L’étude des structures cristallines permet d’accroître nos connaissances dans ce domaine.  Nous décrivons ici une analyse structurale par diffraction des rayons X de quelques dérivés comportant des fonctions alcynes ou diynes.  Les principales interactions décrites concernent les ponts H (CC-H•••O=C ou N-H•••O=C) ainsi que les interactions halogènes (CC-Br•••O=C ou CC-Br•••p).

Le coke de pétrole affecte fortement la qualité des anodes de carbone utilisées dans la production de l'aluminium primaire. Les cokes produits à partir des sources de pétrole brut acide contiennent des niveaux de soufre élevés. Une certaine quantité de soufre est nécessaire pour rendre les anodes moins réactives; cependant, une forte teneur en soufre dans les anodes aurait un impact négatif sur l'environnement. Aussi, la demande pour le coke de qualité « anode » avec un niveau de soufre acceptable augmente plus rapidement que l'offre disponible. Donc, les cokes à haute teneur en soufre doivent être désulfurés. Il y’a différentes façons de désulfurer un coke de pétrole cru: l'extraction par solvant, la désulfurisation thermique et l’hydrodésulfurisation. La méthode de l’extraction par solvant contamine les cokes. La désulfurisation thermique requière une consommation énergétique élevée. L’hydrodésulfurisation est une option qui n’est pas encore beaucoup exploitée. L’objectif de ce projet est d’étudier l’hydrodésulfurisation des cokes de haute teneur en soufre pour produire du coke de qualité tout en minimisant l’impact sur l’environnement. Dans cet article, les résultats de cette étude sur la hydrodésulfurisation des différents cokes crus de haute teneur en soufre seront présentés.

La chromodynamique quantique (CDQ) offre une description complète de la physique des interactions fortes. Néanmoins, elle reste pratiquement inutilisable dans un domaine de faible énergie où des états liés d’hadrons, les noyaux atomiques, sont possibles. Afin de combler ce manque, de multiples théories efficaces sont étudiées et mises au point. Les théories dites de Skyrme sont reconnues comme les candidates les plus probables à substituer la CDQ à basse énergie. Nous vous proposons de présenter le modèle quasi-BPS de Skyrme qui fait l'objet de nos recherches depuis plusieurs mois. Ce modèle est construit autour d'un lagrangien de champs classiques de 4 termes qui renferment 4 paramètres libres à fixer. Dans sa forme actuelle, il prédit la masse des noyaux atomiques stables avec une erreur inférieure à 0,4% par rapport à l'expérimentation. Il tient compte de 4 caractéristiques des noyaux, soit leur énergie statique, leur énergie de rotation, leur énergie de Coulomb issue de la charge électrique des nucléons ainsi que l'énergie d'isospin reliée à la différence entre la masse du neutron et du proton. Nous présenterons ses résultats ainsi qu’une discussion autour des diverses modifications possibles à appliquer au modèle afin d’améliorer la concordance entre la physique observée et notre théorie.

Dans le cadre de sa maîtrise à l’Université du Québec à Trois-Rivières (UQTR), Clodie Gagné-Blais a découvert que le complexe Zn-hydroxiquinoline semble efficace pour révéler des traces latentes en visant les lipides présents sur ces dernières. Il permet d’obtenir une fluorescence de la trace sur des surfaces poreuses à la suite d'un trempage de 15 minutes dans une solution éthanol/eau. Ce dernier élément est particulièrement pertinent puisqu’aucune technique reconnue ou utilisée ne permet de révéler des traces latentes potentiellement cruciales à une enquête judiciaire sur des surfaces poreuses foncées ou colorées. Le développement d’une méthode fluorescente est une solution intéressante. Toutefois, celle proposée par Gagné-Blais n’est pas optimisée, et plusieurs avenues doivent encore être explorées.

L’objectif principal du projet est donc de développer une méthode de révélation des traces digitales latentes fluorescente et opérationnelle à partir de la molécule d’hydroxynoline.

Cela requiert, dans un premier temps, une revue complète de la littérature ainsi que plusieurs expérimentations pour s’assurer de la reproductibilité de ce qui a été fait. Ensuite, le Zn sera remplacé par un autre agent chélatant (aluminium, bore). Chaque nouveau complexe synthétisé sera comparé au complexe Zn-hydroxiquinoline en termes d’intensité de fluorescence, de facilité d’application, de reproductibilité et de limite de détection (déplétion de traces). La méthode la plus prometteuse sera optimisée pour une utilisation opérationnelle.

Lorsqu’une personne est intoxiquée au GHB (drogue du viol), il est difficile de trouver des traces de cela dans le corps, car la fenêtre de détection dans les matrices biologiques usuelles demeure  restreinte (6 heures dans le sang et 10-12 heures dans l’urine). Les cheveux s’avèrent donc une matrice alternative intéressante à ce problème puisque le GHB peut y être détecté plusieurs mois suivant l’ingestion. Or, le corps produit lui-même du GHB de façon journalière. Pour déterminer si une personne a été intoxiquée, il faut déterminer si le GHB détecté est exogène. Les méthodologies innovatrices développées en spectrométrie de masse en tandem (MS/MS) permettront l’application de sondes diagnostiques avec ratios de concentration (GHB / précurseur) et (GHB / métabolite) pour normaliser les signaux dans les différents segments de spécimens de cheveux investigués lors de procès où des actes criminels sont posés sous l’influence du GHB. L’hypothèse de recherche est que lorsqu’il y a ingestion de GHB, les ratios augmentent de façon significative. L’extraction sélective des molécules d’intérêt pourra se compléter en utilisant des cartouches échangeuses d’ions. Nous espérons être en mesure de proposer des valeurs seuils de GHB endogène pour une grande population de sujets volontaires.

La loi de Newton suppose que l’ensemble des forces d’attraction sont additives. Cela permet de considérer que toute la masse est concentrée en un point situé au centre de la masse sphérique. Il en est de même des équations de la théorie d’Einstein qui reprennent cette notion de force centrale avec un champ de gravitation à symétrie sphérique autour de l’origine du champ. Pourtant, il n’y a aucun fondement théorique qui permet d’affirmer que les actions gravitationnelles sont parfaitement additives. En se détachant d’un certain dogmatisme on peut faire la supposition que l’action gravitationnelle entre les éléments de masse puisse être atténuée par la matière elle-même. Pour Majorana, la matière est la source d’un champ attractif et l’atténuation de l’attraction serait produite par la matière située entre deux masses. Pour Lesage la matière baigne dans un champ de confinement cosmique et les effets gravitationnels proviennent de l’atténuation même de ce champ externe, aussi l’atténuation de l’attraction va provenir de la matière situé à l’extérieur des deux masses. L’analyse des conséquences de l’atténuation montre que le modèle de Lesage est le seul viable. Indépendamment de la relativité générale, ce modèle ajoute une avance séculaire du périhélie des planètes en parfait accord avec les données. On montre que le facteur d’atténuation qu’on en déduit reste accessible mais est voisin des limites de détection des plus fines expériences sur la gravitation menées à ce jour.





Diverses méthodes ont été développées dans la littérature pour le calcul approximatif ou exact des poids de Mayer. Mes travaux de recherche portent sur une modélisation combinatoire décrivant certains modèles (situations) physiques d'interaction entre des particules issus de la mécanique statistique. Je porte une attention particulière aux poids de Mayer et de Ree-Hoover de graphes pour le développement du viril dans le contexte d'un gaz imparfait. Ces poids sont des invariants de graphes et ils sont calculés à partir de volumes signés de polytopes convexes associés au graphes et leur calcul exact ou asymptotique recèle beaucoup de mystères au niveau combinatoire. Dans le cas d'un gaz à noyaux durs et à positions continues, l'utilisation de la méthode des homomorphismes de graphes permet le calcul exact du poids de Mayer et de Ree-Hoover de certaines familles de graphes 2-connexes à l'aide de formules explicites. Finalement, nous présontons des relations entre les poids de Mayer et de Ree-Hoover.

Contrairement aux spermatozoïdes des animaux, les cellules spermatiques (CS) des plantes ne sont pas mobiles. Prisionnières du grain de pollen déposé par l’abeille sur le pistil (organe femelle), elles doivent pourtant atteindre les ovules pour les féconder et permettre ainsi la formation de graines. Pour cela, elles utilisent un véhicule : le tube pollinique (TP), une structure qui capable croître de façon polaire dans le pistil (Fig. 1). Au cours de son trajet, qui prend plusieurs heures, le TP reçoit des signaux femelles qui contrôlent son comportement.On connaît encore mal les mécanismes qui lui permettent d’intégrer et d’interpréter de façon dynamique cette variété de signaux.

L’objectif de mon doctorat est justement de décrypter le rôle d’un groupe de protéines, les Mitogen-Activated Protein Kinases (MAPK), dans ce processus. Ces molécules sont connues pour transduire une vaste gamme de signaux extracellulaires. Trois membres de cette famille, appelés MAP3K19, 20 et 21 sont présents en grandes quantités dans le TP. Dans notre laboratoire, nous avons montré que lorsqu’on effectue une mutation dans l’ADN de la plante pour supprimer ces protéines, on observe que la vitesse du TP diminue. Présentement, je caractérise plus finement ces différents mutants en essayant de comprendre en détail pourquoi et comment ces trois protéines contrôlent l’élongation du TP. Ceci permettra à teme de mieux comprendre le mécanisme de reproduction chez les plantes à fleurs.

En radiobiologie, l’ADN est une cible primordiale due à son rôle dans la division cellulaire. La radiation ionisante incidente y dépose la majeure partie de son énergie par la production massive (10⁵/MeV) d’électrons secondaires de faible énergie (<50 eV). La production de radicaux et la dissociation des liens chimiques constituent les dommages initiaux à l’ADN par ces derniers. Dans le but de développer de nouvelles stratégies en radiothérapie et en radioprotection, il est important d’identifier et de quantifier ces dommages. Nous proposons ici de développer une nouvelle méthode pour mesurer les dommages biomoléculaires en termes de désorption totale des fragments provenant de couches minces de composantes d’ADN irradiées dans un vide poussé. Nous utilisons une µbalance à cristal de quartz pour mesurer in situ la masse totale perdue associée à la désorption totale des fragments provenant de tels échantillons bioorganiques (thymidine), qui est de 5 % et 80 % pour des électrons de 10 eV et 50 eV respectivement. La chromatographie en phase liquide permet la caractérisation chimique de l’échantillon restant sur la surface du cristal après irradiation. La comparaison entre ces différentes méthodes permet d’identifier et de quantifier les dommages. Cette dernière est nécessaire pour calibrer d’autres méthodes de mesures et parce que ces fragments peuvent créés d’autres types de dommages dans la cellule. Ces travaux sont financés par le CRSNG et par les IRSC.

On appelle « nombres magiques » certaines suites d’entiers remarquables observées dans la nature, parce qu’elles jouent un rôle explicatif important par exemple en physique du noyau atomique : 2, 8, 20, 28, 50, 82  et 126, en art le nombre d’or et en phytomathématique les nombres de Fibonacci 1, 1, 2, 3, 5, 8... Des théories abstraites justifient leur intervention, celle des quanta ou celle de l’arithmétique. Procédant à l’inverse, je signale qu’en théorie mathématique abstraite 30 génère nécessairement des suites d’entiers remarquables douées de symétrie 4, je propose d’appeler 30 nombre magique.  Il se trouve que 30 et ces entiers ont un rôle explicatif important dans plusieurs domaines du savoir: temps, calendriers, usages de l’humanité, architecture et urbanisme, mécanique, système du québécium comprenant structure atomique, code génétique et évolution biologique jusqu’au genre Homo. Dans un travail distinct,  je présente à l’appui l’analyse d’une écriture cyclique des nombres premiers situés dans la base de numération 30. Réf.http://er.uqam.ca/nobel/c3410/quebecium.htm, Nos 1061, 1060, etc. 

Les coronavirus constituent une large famille de virus associés à des maladies graves telles que le syndrome respiratoire aigu sévère (SRAS), le syndrome respiratoire du Moyen-Orient (SRMO) et la pandémie de COVID-19. À lui seul, le COVID-19 a entraîné plus de 600 millions de cas et 6 millions de décès, soulignant le besoin urgent de médicaments puissants contre ces virus mortels. Une protéase virale appelée 3-chymotrypsin-like protéase (3CL^pro) a été identifiée comme une cible prometteuse pour le développement de thérapies contre les coronavirus en raison de son rôle essentiel dans la réplication virale. La 3CL^pro étant une protéase à cystéine, elle se prête à une inhibition covalente. Les inhibiteurs covalents contiennent des groupes fonctionnels capables de se lier de manière irréversible à un résidu cystéine réactif dans le site actif de la 3CL^pro, ce qui donne des inhibiteurs très puissants. En utilisant une combinaison d’amarrage moléculaire, de synthèse et de tests biologiques, notre équipe a développé plusieurs des inhibiteurs covalents avec une activité submicromolaire in vitro. Ces inhibiteurs ont également démontré une activité contre les cellules infectées. Lors de cette présentation, nous démontrerons l'utilisation de notre logiciel d’amarrage FITTED dans la conception assistée par ordinateur d’inhibiteurs covalents ainsi que la synthèse des composés sélectionnés et leur évaluation in vitro avant d'être testés dans des essais de cellules infectées.

Même si de nombreuses méthodes ont été développées pour le marquage de peptides avec du F-18, de nouvelle approches, rapides, versatiles et impliquant des peptides non protégés sont toujours nécessaires. Le but de cette étude se concentre sur le développement d’auxiliaires thiol clivables pour radiomarquer des peptides non protégés au F-18. Le chemin réactionnel commence par la préparation du dérivé thioester du N-succinimidyle 4-[¹⁸F]fluorobenzoate (FSB) suivi de sa conjugaison à divers peptides en utilisant la chemical ligation comme approche synthétique. Elle implique 3 étapes en un seul pot réactionnel: 1) une tranthioestérification favorisée entre les groupements thioester et thiol des segments peptidiques, 2) un réarrangement irréversible de l’intermédiaire thioester en hétérodimère N-(oxyalkyl)amide, suivi du; 3) clivage de l’auxiliaire. Le ¹⁸F-thioester a été préparé facilement, avec un rendement de marquage non corrigé de 40%. Les résultats préliminaires pour l’optimisation de la réaction de ligation chémosélective indiquent une réaction rapide donnant les peptides radiomarqués avec de bons rendements (tableau 1). Cette méthode est présentement étudiée avec des peptides d’intérêt biologique.



À l’échelle nanométrique, le transport de charge est cohérent (quantique), et le couplage électro-mécanique est très fort, ce qui peut mener à de nombreuse applications en nanoélectronique. Nous étudions le transport de charge quantique dans des transistors suspendus (NEMS) de nanotube et de graphène. Nous présentons la fabrication et la spectroscopie électronique de dispositifs faits d’un nanotube de carbone (SWCNT) ou bien de graphène de dimensions aussi petites que 10 nm. Ces dispositifs sont fabriqués grâce à une méthode d’électromigration avec un contrôle feedback. Les échantillons sont suspendus et peuvent être recuits pour enlever les impuretés. Nous étudions le transport électronique dans ces transistors à un nanotube qui forme des boîtes quantiques de seulement quelques nanomètres, des cavités de Fabry-Pérot (transport balistique), et où l’on observe des températures de Kondo jusqu’à 28 K. Le couplage électron-vibron est extrêmement fort dans ces boîtes quantiques de SWCNTs, et nous observons des fréquences de vibrations mécaniques dépassant les 100 GHz. Le transport de charge dans nos échantillons de graphène démontre des transistors balistiques aussi petit que 20 nm et un transport cohérent sur des distances allant jusqu’à 1 micron. Finalement, nous discutons brièvement de nos objectifs d’utiliser le stress mécanique pour faire l’ingénierie du transport quantique dans ces dispositifs.



Tandis que le rôle des insectes auxiliaires dans les agroécosystèmes est de plus en plus reconnu en tant que composante intégrale du succès de la lutte intégrée contre les ravageurs, les principes sur lesquels se basent les interactions auxiliaire-herbivore-plante restent difficiles à modéliser. Les modèles agricoles courants, très bien développés pour ce qui est des interactions entre plantes et leur environnement abiotique (sol, atmosphère et eau), ne permettent cependant pas l'intégration des relations bidirectionnels entre insectes et plantes dans le paysage agricole, et les exemples de succès en matière de lutte biologique se voient donc limités à des anecdotes et a des explications a posteriori. Ce manque d'outils pour la modélisation des relations complexes entre les différents organismes vivants dans les réseaux trophiques agroécologiques limite donc les possibilités pour prédire les impacts de nouvelles méthodes de gestion ou des changements climatiques sur le fonctionnement de l'agroécosystème.

Cette recherche propose une nouvelle méthode pour modéliser les dynamiques trophiques dans les agroécosystèmes en utilisant des modèles mécanistiques et stochastiques des relations entre cultures, herbivores et auxiliaires. Nous démontrons que ces modèles peuvent reproduire les dynamiques de population complexes observées lors d'autres études agroécologiques et qu'ils peuvent ensuite servir à prédire la réponse de ces systèmes à des situations de gestion hypothétiques.

En radiobiologie, au cours de l'irradiation ionisante d'échantillons, il a d’ores et déjà été établi que les électrons secondaires de faible énergie (LEE, de 0 à 30 eV), peuvent être responsables d’une partie non négligeable des dommages induits à l’ADN. Cependant, à cause du faible parcours de ces électrons, leur étude était jusqu’à présent limitée à l’irradiation de molécules d’intérêt biologique en phase solide, sous forme de films minces. Grâce à la photolyse de l’eau générée le long du parcours d'un laser femtoseconde suite à sa filamentation au sein d'une solution aqueuse, il en résulte une production exclusive d'électrons lents directement in situ, permettant d’observer l’effet de la solvatation sur l'interaction spécifique de ces électrons avec des molécules bioorganiques (ADN). Ainsi, différentes solutions aqueuses (Thymidine, Trimères d'oligonucléotides) ont été irradiées. Puis, la nature des dommages induits a été analysée grâce aux méthodes HPLC-MS et LC-MS/MS. Enfin, ces dommages ont été comparée à ceux engendrés suite une irradiation plus conventionnelle telle que celle qui implique l'utilisation de rayons gamma (GammaCell 137Cs). Cette comparaison permet alors de discriminer l’importance relative de l’action des électrons secondaires de basse énergie au cours d'une irradiation ionisante et, de surcroît, d'aboutir à une meilleur compréhension des phénomènes sous-jacents aux effets d'un dépôt de dose en radiothérapie.

La salubrité dans les usines de transformation alimentaire est une préoccupation majeure tant au niveau du secteur bioalimentaire que de la part de la santé publique. Cela est principalement en raison du risque élevé de contamination des aliments par des microorganismes pathogènes, car c'est un milieu propice à leur prolifération. Ainsi, pour assurer un niveau de salubrité adéquat et minimiser les risques de contaminations par des pathogènes, il est obligatoire d'assurer une qualité adéquate de lavage et de désinfection des équipements et des surfaces de travail. L'utilisation d'agents chimiques de lavage et d'assainissement est donc obligatoire, mais ceux-ci génèrent des effluents hautement nocifs pour l'environnement. Donc, pour maintenir un niveau adéquat de salubrité et éliminer l'utilisation d’agents chimiques de lavage, nous proposons l'utilisation de la technologie d'électro-activation, un principe basé sur l'électrochimie appliquée et le génie des procédés. Ainsi, des solutions électro-activées ont été testées contre différents pathogènes comme L. monocytogenes, S. aureus, E. coli et leurs biofilms. Les résultats obtenus ont montré une grande efficacité de ces solutions en ce qui est de leur pouvoir antimicrobien et anti-biofilm. Aussi, en utilisant ces solutions comme agents de lavage des équipements et de surfaces de travail, il a été possible d'exclure totalement l'utilisation d'agents chimiques conventionnels de nettoyage comme les acides, bases et assainisseurs. 

Le modèle de Skyrme, suggéré pour la première fois vers la fin des années cinquante par T.H.R Skyrme, propose une description originale de la physique nucléaire à basse énergie dans le régime des interactions fortes. Celui-ci s’inscrit dans le développement d’une théorie efficace pouvant palier aux difficultés de calculs de la théorie actuelle (Chromodynamique Quantique). Il vise principalement à décrire la physique des baryons (constituants des noyaux d’atomes) dans la limite où les énergies de liaisons ne sont plus négligeables. Le modèle repose sur la construction d’un Lagrangien efficace possédant des solutions solitoniques pouvant être associées à des particules physiques non-ponctuelles appelées skyrmions. Ce présent travail propose une revue de l’historique du modèle avec ses difficultés et ses succès, incluant les présents résultats à des fins de comparaison. Dans la configuration actuelle du modèle, une extension quasi-BPS est étudiée à l’aide de quatre paramètres laissés libres, qui doivent être ajustés aux données expérimentales afin d’optimiser les résultats. Il est entre autre possible d’obtenir avec une grande fidélité certaines propriétés des noyaux telles que l’énergie statique (associée à la masse), l’énergie de rotation (associée aux moments d’inertie) ainsi que l’énergie de Coulomb (associée à la charge électrique) et ce, pour les noyaux les plus stables du tableau périodique.



La conception de nouveaux antibiotiques est en retard par rapport à la résistance que les bactéries développent à ceux-ci, réduisant du coup l’éventail des outils thérapeutiques à notre disposition pour traiter les infections bactériennes. Notre contribution à ce défi fondamental du 21^e siècle porte sur le développement d’une nouvelle plateforme de détection formée de biocapteurs électroniques basés sur un réseau de nanotubes de carbone. L’application de cette plateforme a été récemment démontrée en laboratoire par nos collaborateurs pour la détection de bêta-lactamases associés à la résistance aux pénicillines, l’une des plus grandes classes d’antibiotique utilisées en clinique.

Encouragés par ces résultats promoteurs, nous développons une méthodologie intégrée combinant le pouvoir prédictif de simulations à la conception en laboratoire pour optimiser la sensibilité de ce biocapteur électronique. Nous démontrons que les simulations apportent un nouvel éclairage sur le fonctionnement de ce biocapteur, révélant du coup les meilleures pratiques pour associer les protéines réceptrices aux nanotubes afin d’optimiser le signal électrique généré par le biocapteur lorsque les protéines réceptrices lient les bêta-lactamases. À terme, cette nouvelle procédure jumelant prédictions par simulation et conception en laboratoire offrira une approche rigoureuse de développement pour les biocapteurs électroniques, dont ceux pour la détection de la résistance aux antimicrobiens.

Les méthyltransférases assurent la méthylation de protéines, soit une modification post-traductionnelle qui est impliquée, en autres, dans la transcription des gènes, la réparation de l'ADN, l'épissage de l'ARNm, et qui a été associée récemment au cancer (carcinogénèse et métastases). Parmi neuf protéines arginine méthyltransférases (PRMTs) se trouve PRMT5, qui assure majoritairement la production de diméthylarginine de type symétrique. Sa surexpression, ou l’augmentation de son activité enzymatique, est observée pour certains types de cancers, ce qui en fait une cible de choix pour le développement de nouveaux inhibiteurs aux propriétés anti-cancer. L’élaboration d’analogues de S-adénosyl-1-méthionine (SAM ou AdoMet), soit le cofacteur impliqué pour le transfert d’un groupe méthyle, revêt une importance considérable pour la conception de molécules cibles : des nucléosides et des 4’-thioanalogues. L’approche concerne le développement de nouvelles stratégies acycliques diastéréosélectives pour l’atteinte efficace et stéréocontrôlée de ces nouveaux analogues de nucléosides. Les précurseurs acycliques sont dotés d’une flexibilité intéressante pour les transformations diastéréosélectives et la création de centres stéréogéniques. De plus, cette méthodologie pourra servir à l’élargissement des bibliothèques moléculaires par la diversification des groupes fonctionnels et centres stéréogéniques présents sur l’anneau glucidique des N-glycosides.

Nous proposons une étude du processus de double ionisation par absorption de deux photons de l’atome d’hélium avec des impulsions lasers intenses et brèves à dérive de fréquence.

Nos simulations numériques utilisent une approche non perturbative basée sur la résolution spectrale de l’équation de Schrödinger dépendante du temps  pour un système atomique à deux électrons actifs. Dans nos travaux précédents, nous avons montré les effets de la dérive de fréquence laser sur les processus d’ionisation et d’excitation dans l’atome d’hydrogène [1-3].

Nous étudions ici l’influence du paramètre de dérive de fréquence sur les processus séquentiel et direct de la double ionisation à deux photons. Nous montrons que le signe et l’amplitude du paramètre de dérive de fréquence influencent de façon significative la probabilité d’ionisation totale, ainsi que les distributions énergétiques des électrons éjectés. En ajustant le paramètre laser, il est possible de contrôler la dominance d’un processus par rapport à l’autre. Les impulsions lasers à dérive de fréquence sont des outils prometteurs pour sélectionner et contrôler les mécanismes d’ionisation séquentielle et directe dans l’atome d’hélium.

[1] S. Laulan, J. Haché, H. S. Ba and S. Barmaki, J. Mod. Phys. 4, 20 (2013)

[2] S. Barmaki, S. Hennani and S. Laulan, J. Mod. Phys 4, 27 (2013)

[3] S. Laulan, H. S. Ba and S. Barmaki, Can. J. Phys. 91, 1 (2013)