HORIZONS STIM : Un étudiant-chercheur de Concordia veut réinventer la bio-imagerie

Au Laboratoire Naccache de l’Université Concordia, des chercheuses et des chercheurs se penchent sur l’interaction des nanoparticules métalliques et luminescentes. En effet, le phénomène pourrait avoir d’importantes retombées dans les domaines de la médecine, de l’optique et de l’électronique.

Le doctorant Jun-Ray Macairan s’intéresse quant à lui au potentiel des « points de carbone ».

Découverts en 2004, les points de carbone se révèlent fort utiles pour les applications de bio-imagerie. En effet, ils émettent de la fluorescence et sont biocompatibles. Les travaux de M. Macairan visent à conférer des propriétés magnétiques aux points de carbone, et ce, en les combinant à des ions métalliques.

Associant de façon innovante imagerie par fluorescence et imagerie par résonance magnétique (IRM), le doctorant souhaite en définitive perfectionner ces deux techniques. « Cette méthode accélérerait la collecte de données d’une grande exactitude et faciliterait le diagnostic de diverses maladies », explique-t-il.

En janvier 2017, M. Macairan a commencé une maîtrise en chimie au Laboratoire Naccache du Département de chimie et de biochimie de Concordia. Après avoir suivi un programme accéléré, il a récemment été admis au doctorat. Il travaille maintenant sous la supervision du professeur adjoint Rafik Naccache.

« Nous nous motivons les uns les autres à devenir de meilleurs scientifiques. » 

Quel est le rapport entre cette image et vos travaux à Concordia?

Elle montre des points de carbone diffusant de la lumière de différentes couleurs. C’est d’ailleurs l’une des caractéristiques intéressantes de ces nanoparticules. Nous sommes capables d’exploiter leurs propriétés optiques pour que la lumière émise se transforme en fonction de sa fabrication. Il y a là un potentiel énorme pour de nombreuses applications, notamment en bio-imagerie et dans l’industrie des capteurs.

Quels résultats attendez-vous de vos travaux? Et quels pourraient en être les effets concrets dans la vie des gens?

Mon projet de recherche porte sur la conception d’une sonde d’IRM non effractive. Cet appareil servirait aussi bien à mener des tests d’imagerie par fluorescence qu’à effectuer des examens IRM.

La raison pour laquelle nous cherchons à combiner ces deux technologies réside dans les avantages et les limites de chacune. Par exemple, la grande sensibilité de l’imagerie par fluorescence est atténuée par une faible résolution, tandis que la faible sensibilité de l’IRM est compensée par une haute résolution. La conception d’une sonde d’imagerie convenant aux deux techniques comblerait ces lacunes et offrirait aux spécialistes du domaine le meilleur des deux mondes. Par ailleurs, l’appareil accélérerait la collecte de données d’une grande exactitude et faciliterait le diagnostic de diverses maladies.

Quels sont les principaux obstacles auxquels vous vous êtes heurté dans vos travaux? Dans quels domaines vos travaux pourraient-ils être utilisés?

En tant que scientifique, je suis prêt à relever tous les défis qui se présentent en cours de route. Je dois fréquemment composer avec la difficulté d’optimiser les conditions expérimentales en vue d’obtenir les meilleurs résultats possible. Pour y parvenir, je modifie les paramètres de réaction – notamment la température, la quantité de matière première et le temps de réaction.

Je travaille avec des nanoparticules découvertes voilà à peine plus de dix ans. Il existe donc peu de littérature à leur sujet, ce qui s’avère souvent problématique.

Quelle personne, quelle expérience ou quel événement particulier vous a donné l’idée de votre sujet de recherche et incité à vous intéresser à ce domaine?

À la base, je voulais devenir ingénieur mécanicien. Puis, au cégep, j’ai suivi le cours de chimie générale que donnait Suzanne Black. Je me suis entiché de cette science et j’ai revu mon plan de carrière.

Ensuite, j’ai fait un saut dans l’inconnu : je me suis inscrit à un programme de premier cycle en biochimie à Concordia. Jamais je ne regretterai cette décision. À l’Université, je me suis découvert une passion pour la chimie. Entouré de professeurs réputés, baignant dans une riche culture de recherche, j’ai éprouvé un vif besoin de contribuer de façon valable à l’essor de la discipline.

De même, je suis absolument ravi d’avoir choisi de poursuivre mes études supérieures au Laboratoire Naccache. Une dynamique porteuse anime l’équipe. Chaque jour, nous nous motivons les uns les autres à devenir de meilleurs scientifiques. De plus, nous avons du plaisir à travailler ensemble. Je mets tout en œuvre pour exceller dans ma sphère d’activité, et mon entourage professionnel trace le chemin de notre réussite collective. Je n’aurais pu espérer meilleure synergie.

Comment les étudiants en STIM que cela intéresse peuvent-ils se lancer dans ce type de recherche? Quel conseil leur donneriez-vous?

Familiarisez-vous dès que possible avec le champ d’études qui vous intéresse. Par exemple, acquerrez-en une meilleure connaissance en vous impliquant bénévolement dans un laboratoire de recherche ou encore en y participant à un projet de premier cycle. C’est ce que j’ai fait.

En dernière année du baccalauréat, j’ai travaillé au laboratoire de John Oh, professeur agrégé et titulaire de la chaire de recherche du Canada en chimie et en biochimie. Cette expérience m’a beaucoup plu. Entre autres, j’ai collaboré avec des étudiants des cycles supérieurs et j’ai acquis des compétences qui m’ont servi par la suite dans mon travail en laboratoire.

Bref, trouvez le domaine qui vous passionne, puis manifestez votre intérêt en vous y activant sans relâche.

Qu’est-ce qui vous plaît le plus à Concordia?

J’ai l’impression de faire partie d’une grande famille. Comme dans l’émission Cheers, tout le monde se connaît ici. Ainsi, je bénéficie d’un accès privilégié à l’ensemble des étudiants des cycles supérieurs et des membres du corps professoral.

Il y a toujours quelqu’un pour m’aider dans l’analyse de données, m’épauler dans la réalisation d’une expérience ou simplement discuter avec moi du dernier épisode de la série Le Trône de fer – après les heures de travail, bien sûr.

Vos recherches bénéficient-elles du financement ou du soutien de partenaires ou d’organismes?

Outre l’Université Concordia, le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) subventionne mes travaux.

Apprenez-en davantage sur le Laboratoire Naccache du Département de chimie et de biochimie.