La professeure Jaclyn Brusso du Département de chimie et sciences biomoléculaires se spécialise dans la conception de matériaux optiques, magnétiques et électroniques toujours plus petits, plus légers, plus efficaces et moins coûteux. En partenariat avec le professeur Benoît Lessard du Département de génie chimique et biologique, un expert de la fabrication et de la caractérisation de dispositifs électroniques et photoniques à couches minces, elle a proposé un projet visant à exploiter l’électronique de spin (ou spintronique) en vue de créer des dispositifs nanoélectroniques supérieurs de nouvelle génération possédant une mémoire accrue et des capacités de traitement améliorées, tout en étant moins énergivores. Cette proposition interdisciplinaire cible de nouveaux matériaux : des composés fabriqués pour tirer parti de caractéristiques clés des matériaux paramagnétiques organiques et inorganiques et les incorporer dans des dispositifs électroniques intelligents de pointe. À terme, le projet vise à concevoir de nouveaux matériaux spintroniques et des architectures de circuit novatrices tirant pleinement avantage des phénomènes, des matériaux et des dispositifs spintroniques. Ces recherches au croisement de disciplines pourraient donner lieu à des applications spintroniques inédites, comme des utilisations 3D pour créer des dispositifs de mémoire et de stockage à haute densité, ou des neurones et des synapses pour l’intelligence artificielle, ainsi que contribuer à l’ingénierie et à l’informatique quantiques.
Grand spécialiste des nanopores à l’état solide, de nanofluidique et de la biophysique à l’échelle moléculaire, le professeur Vincent Tabard-Cossa du Département de physique s’est associé au professeur Walid A. Houry du Département de biochimie de l’Université de Toronto, un expert renommé en biochimie du complexe ClpXP unfoldase et en biologie cellulaire, pour élaborer une technique électronique de séquençage des protéines molécule par molécule en utilisant un système de nanopores à l’état solide régulé par des enzymes. Ce projet d’avant-garde fera de ce type de séquençage un nouvel outil pour l’analyse protéomique visant la détection de protéines rares, mais d’intérêt sur les plans biologique et clinique. En effet, de nombreuses maladies découlent de changements subtils du protéome cellulaire et de la présence de faible quantité de certaines protéines. Leur détection pourrait mener à la découverte de nouveaux biomarqueurs de maladies, utilisables par exemple pour surveiller l’apparition de maladies neurodégénératives et de cancers. Les professeurs Tabard-Cossa et Houry proposent une technique révolutionnaire susceptible de décoder la séquence de protéines individuelles afin de les identifier. Leur approche utilise un complexe ClpX unfoldase modifié comme moteur moléculaire pour déplier les protéines et exposer leur séquence d’acides aminés tout en contrôlant leur passage à travers un nanopore qui convertit la séquence en un signal électrique. Ce projet promet d’importantes avancées dans le diagnostic de maladies.
Nous suivrons avec intérêt les progrès accomplis par ces deux projets novateurs, où s’allient des expertises complémentaires de disciplines distinctes afin de produire d’importantes retombées sociales.
