La science de la lumière sauve des vies

A women in a lab with a blue light in backgroundHanan Anis utilise un microscope DRASC (diffusion Raman anti-Stokes cohérente) portatif pour ses recherches en biophotonique.

« J’ai toujours trouvé qu’il y avait un fossé entre le milieu universitaire et le secteur privé. Ce qui m’intéresse, c’est de traduire toutes ces recherches en produits utiles. »

– Hanan Anis

Le facteur temps est crucial lors d’une opération à cœur ouvert. Pendant que les chirurgiens s’affairent sur le cœur d’un patient, une machine pompe son sang. Pour prévenir la coagulation sanguine pendant l’opération, les médecins administrent au patient un anticoagulant appelé l’héparine. Il faut toutefois huit minutes en moyenne pour vérifier le taux d’héparine, ce qui est plutôt long quand une vie est en jeu.

Hanan Anis, qui enseigne le génie à l’Université d’Ottawa, est en train de développer une technologie qui permettra une lecture constante et en temps réel, de sorte que les médecins sauront immédiatement s’ils doivent augmenter la dose d’anticoagulant. Spécialiste de la biophotonique, la professeure Anis applique la science de la lumière – la photonique – à la médecine pour créer une nouvelle génération d’instruments à l’intention des médecins et des chercheurs en médecine.

Pour mesurer l’héparine plus efficacement, elle améliore une technique appelée la spectroscopie de Raman. Cette technique consiste à estimer la variation de fréquence caractéristique d’une petite portion de lumière envoyée sur les molécules, ce qui indique aux médecins, par exemple, combien d’héparine contient un échantillon de sang.

Au lieu de mettre quelques gouttes de sang dans une éprouvette et d’y faire pénétrer la lumière, la professeure Anis et son équipe proposent de mettre l’échantillon de sang dans des câbles à fibre optique creux. Comme la lumière traverse tout le câble, elle interagit avec les molécules sur une distance beaucoup plus grande, ce qui améliore la clarté du signal et constitue une solution médicale plus efficace, par exemple lors d’une opération.

Mme Anis cherche aussi un moyen de suivre la progression de la sclérose en plaques de la façon la plus détaillée possible pour aider les chercheurs à concevoir de nouveaux traitements. Idéalement, il serait possible d’observer la progression de cette maladie neurologique en continu, à l’échelle microscopique d’un modèle animal vivant, au lieu d’examiner la moelle épinière de souris mortes à différentes étapes de la maladie, comme on le fait en ce moment.

La professeure a eu l’idée d’utiliser un type de microscopie appelée la diffusion Raman anti-Stokes cohérente (DRASC). Les chercheurs fixeraient un microscope DRASC à peine plus gros qu’une clé USB à une souris vivante pour suivre la progression de la maladie, au niveau de la cellule, pendant toute la vie de l’animal.

Enfin, la chercheuse travaille également à l’amélioration des lasers femtosecondes, un outil fondamental pour la recherche médicale qui a aussi d’importantes applications commerciales, notamment le découpage de précision du métal dans l’industrie automobile et la correction de la vue au laser. Ces lasers produisent des impulsions si rapides (un quadrillionième de seconde) qu’ils ne causent pas de dommages dus à la chaleur au moment de la découpe. Ces lasers sont toutefois encombrants, difficiles à utiliser et chers; la professeure a acheté les siens d’occasion pour 100 000 $.

« Si la biophotonique continue à dépendre de ces monstres, elle ne trouvera pas sa place dans les hôpitaux avant longtemps », commente Mme Anis.

Dans son laboratoire, le laser solide et une panoplie de lentilles fixées selon une configuration précise sont installés sur une grande table, à côté de laquelle attend le prototype de son successeur, conçu par Hanan Anis. Dans ce prototype, de la taille d’une mallette, des câbles de fibre optique remplacent les lentilles. La professeure prévoit que cette nouvelle version, plus facile à utiliser et à transporter, se vendra environ 10 000 $.

Voilà le genre d’innovation qu’Hanan Anis s’attachera à commercialiser, tout en continuant à chercher comment la photonique pourrait transformer la façon dont les chercheurs étudient les maladies, dans le but ultime d’améliorer les soins médicaux.

 

Deux chapeaux

La biophotonique n’est pas le seul domaine d’expertise d’Hanan Anis. Elle est arrivée à l’Université d’Ottawa en 2004 avec une solide expérience du secteur privé en tant que cofondatrice de Ceyba, une société de télécommunications par fibre optique d’Ottawa.

« J’ai toujours trouvé qu’il y avait un fossé entre le milieu universitaire et le secteur privé. Ce qui m’intéresse, c’est de traduire toutes ces recherches en produits utiles. »

Depuis un an et demi, Mme Anis dirige le programme d’entrepreneuriat pour les étudiants en génie de l’Université. « Les étudiants viennent me voir avec leur idée, explique-t-elle, et je les aide à la développer pour qu’ils puissent fonder une entreprise. »

Mohsen Badv vient de terminer sa maîtrise en génie (programme Gestion en ingénierie). Il a trouvé le cours d’entrepreneuriat extrêmement utile. Grâce aux études de cas et aux conférenciers – des entrepreneurs aguerris d’Ottawa – présentés dans ce cours, les étudiants « ont très bien compris ce qu’une entreprise en démarrage devait faire pour réussir »

La professeure Anis a aidé Mohsen Badv à dresser son plan d’affaires pour un site internet appelé iGroce, qui permettra aux consommateurs de comparer les prix des marchés d’alimentation, de commander en ligne dans six grands magasins et de choisir un lieu de cueillette. Encouragé par sa mentore, il a participé à des concours d’entrepreneuriat et s’est constitué un fonds de démarrage de 3 000 $.

« C’est très stimulant, constate Mme Anis. Beaucoup d’ingénieurs possèdent les compétences techniques, mais ils ne savent pas comment transformer le tout en entreprise et croient qu’ils n’en seront jamais capables. Le cours d’entrepreneuriat élimine cet obstacle. »

 

par Ben Williamson

Haut de page