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Utilisation des ondes cérébrales pour décrypter les images visuelles
Le cerveau est capable de traiter l’information à grande vitesse et à un rythme soutenu, mais le taux de réaction et de réponse sont limités. Cette limitation est particulièrement marquée chez les patients présentant des troubles du système nerveux, qui ont peut-être par exemple des difficultés à répondre verbalement ou physiquement malgré des capacités de perception et de compréhension normales. Notre projet analyse directement les ondes cérébrales (EEG) pendant que la personne regarde une succession rapide de stimuli visuels d’images ou de lettres (10 ou plus par seconde).
Chirurgie du cerveau assistée par ordinateur
Lorsqu’on traite chirurgicalement une lésion située dans le cerveau, il y a toujours un risque d’endommager des parties saines. Nous avons développé une nouvelle méthode utilisant l’imagerie par IRM ou par scanner afin de localiser l’accès le plus sûr des outils chirurgicaux. Le chirurgien atteint les tumeurs, les blessures ou les zones à traiter dans le cerveau en perçant un petit trou dans le crâne ; il lui faut déterminer avec précision comment et où percer la boîte crânienne avant l’acte chirurgical en utilisant l’imagerie par IRM ou par scanner, pour éviter de toucher aux zones critiques (comme les vaisseaux sanguins, les régions fonctionnelles ou motrices et les ventricules du cerveau).
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La bonne alimentation au bon moment
La richesse de notre alimentation est source d’énergie et de croissance ; cependant, par sa contribution à l’obésité, au diabète, à l’hypertension et à l’artériosclérose, elle est un facteur important de mortalité dans le monde occidental.
Des nano-robots pour guérir des blessures
Avec 3% de la population mondiale concernée, le diabète est un problème de plus en plus important. Chez ces patients, une mauvaise circulation se traduit souvent par des blessures qui ne guérissent pas, et provoquent douleurs et infections. Des protéines appelées facteurs de croissance accélèrent le processus de guérison. Cependant, la purification de ces protéines est très onéreuse et de plus, ces protéines disparaissent rapidement du tissu malade.
Des modèles miniaturisés du corps humain : l’humain sur une puce
L’expérimentation sur les animaux joue un rôle important pour les nouvelles découvertes médicales. Cependant, pour des considérations éthiques, il nous est demandé de mettre au point des procédés n’utilisant plus les animaux. De plus, rats, souris et lapins ne sont pas des modèles suffisants car il existe de grandes différences entre les animaux et les humains sur les plans de la taille, l’alimentation, l’immunologie, le métabolisme entrainant des difficultés de prévision des réactions cliniques chez l’homme.
Notre approche développe des modèles miniaturisés de la physiologie humaine en utilisant des dispositifs microfluidiques avec du tissu humain vivant. Grâce aux avancées de la nanotechnologie, dans notre laboratoire, à partir de cellules humaines, nous fabriquons des tissus artificiels, par exemple des tissus de foie ou d’intestins. Puis, créons des dispositifs miniatures de dimension capillaire ayant des canaux et des poches. En faisant pousser le tissu humain à l’intérieur de ces dispositifs, nous pouvons saisir leurs relations physiologiques critiques et les transcrire sur une puce.
Cette technique aura des applications en cosmétologie et en pharmacie ; elle permettra de réduire le nombre d’animaux de laboratoire tout en augmentant la sécurité et l’efficacité des produits développés.
Docteur Yaakov Nahmias, Center for Bioengineering, Rachel et Selim Benin School of Computer Science and Engineering et The Harvey Krueger Family Center for Nanoscience and Nanotechnology, Faculté des Sciences