Chaire de recherche du Canada en nanoscopie intelligente de la plasticité cellulaire
Chaires de recherche du Canada
Domaine(s):
- Sciences et génie
Flavie Lavoie-Cardinal
Professeure adjointe
Faculté de médecine
Flavie Lavoie-Cardinal a fait ses études de 1er cycle en chimie aux universités de Düsseldorf et de Siegen en Allemagne. Elle a ensuite obtenu une maîtrise (2008) et un doctorat (2011) en chimie de l’Université de Siegen. Elle a par la suite réalisé un premier stage postdoctoral en biophysique, entre 2011 et 2014, dans le laboratoire du Prof. Stefan W. Hell (prix Nobel de chimie en 2014) qui portait sur le développement de nouvelles techniques de microscopie à super-résolution pour étudier le vivant. Elle a ensuite poursuivi un deuxième stage postdoctoral en biophotonique dans le laboratoire du Prof. Paul De Koninck de 2014 à 2017 sur le développement d’approches microscopie multimodales et de super-résolution en neurosciences. Depuis 2017, d’abord comme chercheure indépendante au centre de recherche CERVO, elle travaille au développement d’un programme de recherche à l’interface entre l’optique/photonique, l’intelligence artificielle et les neurosciences cellulaires et moléculaires.
Expertises de la titulaire
Microscopie optique
Fluorescence
Neurosciences cellulaires et moléculaires
Intelligence artificielle
Optique/Photonique
Spectroscopie
Objectifs
- Développer des microscopes optiques utilisant l’intelligence artificielle pour s’adapter aux échantillons biologiques vivants en temps réel.
- Développer et appliquer des systèmes intelligents de microscopie multimodale permettant d’étudier à l’échelle moléculaire la transmission et la communication neuronale.
- Appliquer, améliorer et concevoir des approches d’analyses basées sur l’intelligence artificielle permettant d’améliorer notre compréhension des mécanismes moléculaires du cerveau.
L’apprentissage et la mémoire dépendent de l'activité et de la structure de minuscules unités de communication des cellules du cerveau que l’on nomme des synapses. La communication synaptique implique des mécanismes se déroulant à l'échelle moléculaire qui ne peuvent être observés avec des techniques d’imagerie et de microscopie traditionnelles. Il faut donc avoir accès à des méthodes de microscopie haute résolution, la nanoscopie, permettant d’étudier le cerveau à l’échelle nanométrique, c’est-à-dire à l’échelle des molécules biologiques.
La recherche de Mme Lavoie-Cardinal et de son équipe se situe à l’interface de l’optique/photonique, de l’intelligence artificielle et des neurosciences cellulaires et moléculaires.
Mission
Développer des techniques de microscopie assistées par l’intelligence artificielle pour étudier la structure et la plasticité des cellules neuronales.
Retombées
Ces innovations technologiques permettront de mieux comprendre la structure et la plasticité de notre cerveau à l’échelle moléculaire. Les avancées de Flavie Lavoie-Cardinal et de son équipe fortement transdisciplinaire repousseront les limites actuelles de la microscopie et ouvriront de nouvelles possibilités en bio-imagerie pour mieux comprendre les mécanismes supportant l'apprentissage et la mémoire, mais aussi l'émergence de maladies neurodégénératives.
Flavie Lavoie-Cardinal supervise des étudiants gradués provenant de domaines très variés comme la biochimie, la bio-informatique, le génie électrique et le génie physique. La chaire de recherche, intégrée au Centre de Recherche CERVO ainsi qu’au Centre de recherche en vision, robotique et intelligence machine (CeRVIM), au regroupement stratégique UNIQUE (Union Neurosciences et Intelligence artificielle Québec), au consortium IVADO et à l'Institut en Intelligence et Données (IID), fournit aux étudiants un environnement de recherche et de formation hautement dynamique.
Cette synergie permettra d’accroître les collaborations, de faciliter le transfert de connaissances dans le domaine de l’intelligence artificielle appliquée au vivant et à la santé, ainsi que de favoriser le développement d’outils technologiques intelligents qui pourront ultimement être utilisés en neurosciences fondamentales et cliniques.
Chaire de recherche du Canada en nanoscopie intelligente de la plasticité cellulaire
Chaire de recherche du Canada en nanoscopie intelligente de la plasticité cellulaire
Pavillon Ferdinand-Vandry, local 4873
Université Laval
Québec (Québec) G1V 0A6
CANADA