Tom Chau
« Langage corporel » : technologies appliquées aux communications non verbales

En raison d'un manque de technologies de soutien, un grand nombre de personnes sans aucun trouble cognitif, mais atteints de plusieurs handicaps physiques graves, ne peuvent pas interagir avec le monde qui les entoure ni communiquer avec leurs proches. Privés de leur capacité de s'exprimer oralement et incapables de bouger, ces personnes sont encore capables d'avoir certaines réactions corporelles naturelles qui peuvent traduire leurs pensées. Le professeur Chau et son équipe de recherche proposent de mesurer les différents signaux corporels émis par l'organisme d'enfants souffrant de graves handicaps afin de rechercher les mécanismes cachés qui traduisent leurs pensées. Les chercheurs travailleront ensuite à la conception de systèmes matériels et de logiciels qui détecteront automatiquement ces mécanismes subtils ce qui permettra à l'enfant de communiquer ses pensées grâce à son « langage corporel ».

Mona Rafik Loutfy
Thérapie anti-VIH pour les femmes

En Ontario, les femmes font partie du groupe vulnérable au VIH qui croît le plus rapidement. Jusqu'à tout récemment, elles ont été sous-représentées dans le domaine de la recherche sur le VIH. La professeure Mona Loutfy et son équipe de recherche examineront les différences entre les hommes et les femmes qui suivent une thérapie anti-VIH et ses effets secondaires.  La lutte contre les effets secondaires est l'un des plus importants enjeux du traitement anti-VIH. La compréhension des différences entre les effets secondaires sur les femmes séropositives et sur les hommes est essentiel et reste à évaluer dans un groupe de grande taille.

Catriona M. Steele
Sécurité de la déglutition et réadaptation après un accident cérébral vasculaire

La dysphagie, une défaillance de la déglutition, peut atteindre les personnes ayant subi un accident cérébral vasculaire ou celles atteintes d'une maladie neurodégénérative. Ce problème de santé est préoccupant en Ontario. Les liquides fluides, comme l'eau, représentent alors un danger lorsqu'il doivent être avaler en raison des risques élevés d'invasion des voies respiratoires. La langue joue un rôle essentiel dans le processus de déglutition, générant un e pression destinée à assurer le transport des fluides de la bouche vers la gorge. Pour que la déglutition s'effectue sans danger, ces pressions doivent être associées étroitement à une viscosité de type liquide. La professeure Catriona Steele et son équipe de recherche mettront à jour la manière dont la perception de la viscosité dépend des capacités motrices de la langue et démontreront comment un programme de réadaptation de ces capacités peut améliorer la précision de cette perception et la sécurité de la déglutition.

James Robert Carlyle
Amélioration de notre compréhension de l'immunité aux maladies

L'immunité innée est notre premier moyen de défense contre les maladies. Les cellules NK sont des cellules immunitaires innées qui détectent et suppriment les corps indésirables comme les cellules infectées et cancéreuses. Le professeur Carlyle a découvert une interaction moléculaire qui médie une nouvelle forme de reconnaissance immunitaire entre les cellules NK et leurs cibles. L'équipe étudiera la manière dont les cellules NK utilisent ce système pour faire la distinction entre les cellules saines et les cellules anormales ainsi que la manière dont les infections parviennent à contourner cette stratégie de défense. Leurs travaux amélioreront notre compréhension de la résistance humaine au cancer, à l'infection et à la greffe, et ils jetteront les bases de la création de nouvelles stratégies en matière de thérapie et de vaccins.

Andrew Stephen Toms
Classification des algèbres stellaires

L'un des objectifs essentiels des mathématiques consiste à classifier divers objets, souvent par l'intermédiaire d'un invariant, qui est comme une étiquette d'identification et qui comporte la structure essentielle de l'objet d'origine. M. Andrew Stephen Toms et son équipe de recherche travailleront sur la classification d'algèbres stellaires et plus particulièrement des algèbres stellaires non triviales. Les racines de cette classe d'objets se retrouvent dans la mécanique quantique et elles ont des liens avec la plupart des domaines des mathématiques modernes dont la théorie des groupes, la géométrie et la dynamique. 

Wendy J. Taylor
Capture de données sur la physique des particules

Le grand collisionneur hadronique (LHC) de l'Organisation européenne pour la recherche nucléaire de Genève, en Suisse, sera la plus grande installation énergétique de physique des particules des décennies à venir. Cet équipement recèle un énorme potentiel de découverte, notamment de l'insaisissable boson de Higgs, dont on pense qu'il fournit la masse de tous les éléments de l'univers. En 2015, la luminosité de son faisceau de protons sera multipliée par dix. Ces changements nécessitent d'importantes améliorations des détecteurs grâce à des technologies capables de supporter les taux les plus élevés d'arrivée d'énergie et de doses de radiations. La professeure Wendy J. Taylor et son équipe créeront le matériel électronique de lecture à faible bruit et tolérant aux radiations qui remplacera le détecteur de repérage interne afin de mettre en valeur le potentiel de découverte de l'installation.

Michael P. Scheid
Recherche de nouveaux points de départ pour le traitement du cancer

Le cancer est une maladie au cours de laquelle la croissance et la répartition des tissus est inappropriée. La recherche du professeur Michael Scheid se penche sur un groupe d'enzymes intervenant dans le processus de signalisation qui régule les fonctions des cellules, notamment celles qui déterminent la mort de la cellule. Le professeur Scheid et son équipe ont découvert un nouveau mécanisme de régulation de l'activité enzymatique qui pourrait se révéler décisif pour la création de nouveaux types de traitements contre le cancer.

Cody Howard Storry
Comparaison de la matière et de l'antimatière

L'antihydrogène est l'atome le plus simple qui est constitué exclusivement d'antimatière et qui consiste en un seul positron lié à un seul antiproton. Le groupe de recherche du professeur Cody Storry modélisera et capturera l'antihydrogène. Cela leur permettra de comparer la structure atomique de l'antihydrogène avec celle de l'hydrogène et d'effectuer la première comparaison directe entre les atomes de la matière et ceux de l'antimatière et de réaliser un test majeur des symétries fondamentales de la nature. Le positonium est le stade d'association atomique d'un électron et d'un positron. Le professeur Storry et son équipe compareront les mesures de la structure du niveau énergétique du positonium aux meilleures prédictions théoriques et ils  effectueront un test exhaustif de la théorie électrodynamique quantique.

Kari Lee Hoffman
De la perception à la mémoire et vice versa

Les recherches de madame Kari Lee Hoffman visent la compréhension des relations entre l'activité neuronale ascendante ou induite par des stimuli et l'activité descendante ou induite par la mémoire. L'équipe du professeure Hoffman cherchera à connaître les cellules nerveuses mobilisées pour encoder de nouveaux stimuli, comme des visages humains; la manière dont les schémas encodés sont transformés dans la mémoire et celle dont les différents schémas d'activité parviennent à modifier la perception. Cette recherche devrait mettre à jour les mécanismes qui sous-tendent la formation de la perception et de la mémoire, ainsi que les pathologies caractérisées par une synchronie excessive, comme l'épilepsie.

Douglas S. Lee
Prévision et traitement de l'insuffisance cardiaque

L'insuffisance cardiaque se produit lorsque la fonction de pompage du cœur est affaiblie ou lorsque le cœur s'ankylose et qu'il est incapable de relaxer. Dans l'avenir, un grand nombre de Canadiens souffriront d'insuffisance cardiaque. Les personnes atteintes de cette maladie sollicitent souvent des soins dans les services d'urgence. L'équipe de recherche du professeur  Steele élabora des instruments permettant d'identifier les personnes atteintes d'insuffisance cardiaque dans les services d'urgence pour lesquelles il existe un risque de décès, de visites répétées ou d'hospitalisation.

Peter Cheung
Compréhension de la régulation du gène dans les cellules saines et les cellules cancéreuses

Le projet du génome humain a permis d'évaluer que le nombre de gènes contenu dans une seule cellule est d'environ 30 000  gènes. Cependant, tous ces gènes ne sont pas actifs dans une cellule type. Il est essentiel que les bons gènes restent activés ou désactivés, car la perturbation du bon équilibre de l'expression génétique provoque des maladies comme le cancer. Le professeur Peter Cheung et son équipe de recherche cherchent à en savoir davantage sur la régulation des gènes par l'encapsidation de l'acide désoxyribonucléique autour des histones. Ils se concentrent plus particulièrement sur la molécule qui supprime les étiquettes chimiques des histones pour activer des gènes précis. Cette molécule intervient dans le cancer de la prostate et pourrait, à terme, représenter une nouvelle cible pour l'élaboration de médicaments contre le cancer.

Christopher Sushil Parshuram
Traitement des patients atteints de maladies graves en Ontario

Les recherches du professeur Christopher Sushil Parshuram visent à améliorer les systèmes actuels et à réduire les erreurs dans le traitement des maladies graves. Son système d'intervention auprès des patients permet de repérer les patients vulnérables, ce qui leur permet d'accéder en temps opportun au service de soins intensifs. L'épuisement peut compromettre le travail des praticiens ainsi que la prestation de soins efficaces. L'équipe de recherche du professeur Parshuram évalue des méthodes visant à réduire l'épuisement et à améliorer le rendement par le biais d'une meilleure programmation de l'horaire des médecins de première ligne. Son programme de recherche, axé sur la sécurité, mesure les résultats de santé révélateurs des patients et il fournit un environnement propice à la formation. Cette recherche améliora le traitement des patients atteints de maladies graves en Ontario.

Krishnan Venkatakrishnan
Nanofabrication par impulsions laser ultracourtes

Le professeur Krishnan Venkatakrishnan et son équipe de recherche donneront la possibilité aux fabricants de systèmes microélectroniques et microélectrochimiques de modifier les fonctions des dispositifs au cours d'une production intensive. Cette technique augmentera le rendement et dynamisera la production des dispositifs à semi-conducteurs, des composants électroniques passifs et des circuiteries, des cartes de circuits imprimés d'interconnexion à haute densité et de l'encapsulation perfectionnée de semi-conducteurs. Cette recherche débouchera sur une technologie perfectionnée faisant intervenir à la fois la recherche fondamentale et la recherche appliquée, ainsi que sur une formation pratique pour l'apprentissage de compétences compétitives.

Bo Tan
Fabrication de laser micromètre et nanomètre

Au sein des marchés axés sur la miniaturisation des dispositifs électroniques, photoniques et biomédicaux, il est nécessaire de trouver de nouvelles techniques de fabrication pour exploiter le potentiel de la microtechnologie et de la nanotechnologie afin de les appliquer à la fabrication. Les recherches sur la fabrication d'un laser à impulsion courte effectuées par la professeure Bo Tan et son équipe pourraient conduire au remplacement des techniques de production actuelle pour certaines applications par une méthode moins coûteuse, une approche plus directe et un plus grand flux de production, ce qui aidera l'Ontario à conserver un avantage concurrentiel dans ces domaines.

Yanqin Wu
La formation des planètes : perspectives depuis l'extérieur du système solaire

D'une manière générale, est-ce que la formation des planètes autour des autres étoiles débute dans les mêmes conditions et est-ce qu'elle parvient aux mêmes résultats que dans le processus de formation de notre propre système solaire? Les avancées technologiques contemporaines nous ont permis de nous pencher sur ces questions, en nous donnant un aperçu des autres systèmes solaires dans lesquelles des planètes sont en formation, ainsi que de l'immensité glaciale que sont les confins du système solaire. Mme Yanqin Qu et son équipe de recherche tenteront de comprendre ces données fascinantes et parfois complexes afin de répondre à cette question millénaire : notre système solaire est-il le seul dans l'univers?

Radhakrishnan Mahadevan
Biologie des systèmes et piles à combustible microbiennes

La technologie des piles à combustible microbiennes est très prometteuse pour régler les questions de l'assainissement de l'environnement et de la production d'énergie. Les catalyseurs biologiques actuels utilisés dans les piles à combustible microbiennes ont de faibles taux de production d'électricité. Le professeur Radhakrishnan Mahadevan et son équipe de recherche mettront au point, à l'aide de programmes de modélisation informatique et de la bio-ingénierie, une communauté d'espèces de micro-organismes qui pourraient être utilisées pour générer des taux de production d'électricité plus élevés, en rendant possible leur emploi dans des applications pratiques qui consomment plus de courant.

Michael John Gruninger
Fabrication intelligente autocorrectrice

L'une des formes de fabrication intelligente consiste à mettre en place de systèmes d'information qui anticipent les problèmes, les modifications ou les besoins futurs de l'utilisateur. Une technique d'identification par radiofréquence est souvent utilisée pour traiter et transmettre les données sur les objets au fur et à mesure de leur passage dans toutes les étapes du processus de fabrication. Grâce à l'analyse des données et des évènements en temps réel, les objets s'orientent par eux-mêmes, les processus deviennent autogérés et la chaîne d'approvisionnement devient autocorrectrice. Le professeur Gruninger et son équipe de recherche s'attacheront à préciser les connaissances du processus de fabrication qui devront être encodées et référencées, et à créer le raisonnement automatisé ayant recours aux connaissances encodées.

David Juen Fung Lie
Renforcement de la sécurité des systèmes informatiques avec des moniteurs de machine virtuelle

Le milieu des affaires et la population dépendent énormément de l'informatique pour effectuer des tâches à sécurité élevée. Les brèches de sécurité informatique ont entraîné des pertes énormes pour le milieu des affaires. Les statistiques démontrent que la sécurité informatique est une préoccupation de taille même pour l'utilisateur moyen. Le professeur David Lie et son équipe de recherche tentent de renforcer la sécurité des systèmes informatiques en améliorant les logiciels au niveau des couches inférieures du système d'exploitation pour mettre en place des défenses ne pouvant pas être contournées ou désactivées par des attaques. Le renforcement de la sécurité des systèmes informatiques par ce moyen évitera les brèches de sécurité et limitera la perte de temps, d'argent et de renseignements confidentiels. Ainsi, il profitera à des domaines à sécurité élevée comme la gestion des soins de santé ou les infrastructures essentielles.

Olivera Kesler
Création de meilleures piles à oxyde solide

Les piles à oxyde solide, qui sont les dispositifs de conversion énergétique les plus efficaces, peuvent utiliser de multiples carburants. Cependant, leur coût élevé et leur durée de vie limitée compromettent leur généralisation. La recherche du professeure  Olivera Kesler permettra de réduire les coûts des piles à oxyde solide grâce au remplacement des matériaux céramiques coûteux, utilisés comme principale composante structurelle, par de l'acier inoxydable bon marché. L'acier étant susceptible de s'oxyder aux températures de fonctionnement, le professeure Kesler et son équipe s'emploieront à mieux comprendre son comportement lors de l'oxydation et ils utiliseront ces connaissances ainsi que des méthodes de revêtement de protection par le chrome pour élaborer des stratégies visant à prévenir la dégradation de l'acier inoxydable se trouvant dans les piles.

Stephane Angers
Mécanismes moléculaires favorisant la santé de la cellule

Les protéines cellulaires ont une durée de vie limitée, car les cellules les détruisent régulièrement pour préserver leur santé et leur stabilité. Les ubiquitines ligases sont des enzymes qui régissent la reconnaissance et la destruction des protéines dans la cellule. Plusieurs maladies, dont le cancer, ont été associées à l'incapacité des cellules à détruire leurs protéines. Le professeur Stephane Angers et son équipe de recherche s'attacheront à comprendre ce processus afin de concevoir de meilleurs traitements contre les maladies et d'améliorer la qualité de vie en Ontario.

Ashvin Goel
Approche intégrée favorisant la sécurité de l'ordinateur client

La croissance ininterrompue de l'Internet est limitée par son manque de fiabilité pour des tâches essentielles comme les opérations bancaires en ligne ou celles qui concernent la santé, et ce, malgré le travail assidu de nombreuses organisations pour sécuriser leurs services en ligne. Le professeur Ashvin Goel et son équipe de recherche se pencheront sur cet enjeu et ils tenteront de proposer des solutions globales pouvant être appliquées aux ordinateurs clients externes afin de renforcer la sécurité de l'Internet.

Asher Damon Cutter
Jusqu'à quel point les voies génétiques sont-elles générales?

Cette recherche déterminera si différentes espèces de nématodes ou de vers ronds utilisent les mêmes ensembles de gènes pour développer une résistance au stress environnemental. Les nématodes causent des dégâts importants aux cultures et ils sont difficiles à éradiquer en raison de leur résistance au stress. Les scientifiques s'intéressent également aux gènes de ces nématodes, car leurs interactions ressemblent étroitement à celle des gènes humains associés à des maladies comme le diabète et la maladie d'Alzheimer. Le professeur Asher Cutter et son équipe de recherche s'attacheront à définir la façon dont ces gènes diffèrent d'une espèce à l'autre ainsi que la manière d'exploiter ces différences pour mieux lutter contre les ravageurs et pour trouver des thérapies pour guérir les maladies humaines.