McGill University Thèses et mémoires publiés en 2020

Souza, Raphael de (Supervisor1)  Read more

Misra, Arun K. (Supervisor1)  Read more

The emergence of antibiotic-resistant bacterial strains poses a major threat to public health worldwide. Currently, drug-resistant pathogens are responsible for hundreds of thousands of annual fatalities. The misuse and overuse of antibiotics is a major promoter for the development of drug-resistant pathogens. Rapid in vitro diagnostic tools are essential to tackle the current drug resistance crisis by allowing rapid detection of pathogen resistance profiles and reducing diagnostic uncertainty and drug misuse. Here, I present a point of care microfluidic device for capture of bacteria and phenotypic in vitro antibiotic resistance profiling in less than 1 hour. The device employs a …  Read more

Les algorithmes classiques d'apprentissage profond sont des outils puissants pour la construction de modèles prédictifs précis pour les données étiquetées. Cependant, les réseaux neuronaux profonds traditionnels conçus pour l'apprentissage de tels modèles sont à la fois sujets au surajustement et incapables d'évaluer l'incertitude. En revanche, l'apprentissage Bayésien basé sur l'émergence des méthodes de Monte Carlo par chaîne de Markov et l'inférence variationnelle offrent une forte capacité à exprimer l'incertitude dans les prédictions et à améliorer la probabilité postérieure. La méthode présentée évalue l'efficacité et la précision de l'inférence Bayésienne dans des contextes complexes. Nous fournissons une analyse empirique approfondie des …  Read more

Les matériaux biologiques durs tels que les coquillages, les os et les dents possèdent une combinaison inhabituelle de solidité, rigidité et ténacité bien que faits de faibles constituants. Jusqu’à présent, de telles performances n’ont pas été reproduites par les matériaux d’ingénierie les plus modernes. Derrière ces performances se trouve l’arrangement unique de blocs de construction rigides collés avec des interfaces faibles qui constituent la microstructure. Ces architectures précises génèrent des déformations non linéaires et concentrent les fractures dans d’efficaces configurations de blocage. Ainsi, la question de comment arranger des blocs de construction cassants avec des interfaces polymériques pour produire des …  Read more

Cancer is a worldwide problem with poor treatment options that lead to difficulties such as drug resistance and organ failure. Therefore, more specific methods of treatment are required for maximum efficacy and minimal side effects. Gold nanoparticles have excellent potential for theranostic applications because they can be engineered to target cancer cells and perform specific functions. To date, their impact on living cells is only partially understood. Different studies have shown how gold nanoparticles affect nuclei, mitochondria and the cytoskeleton; however, little is known about their effect on the endoplasmic reticulum (ER) and the unfolded protein response (UPR). This information …  Read more

Today’s telecommunications infrastructure is increasingly reliant upon complex material interactions with the electromagnetic field. For instance, effects such as dispersion, in which a material’s response to an applied field depends on its frequency, and nonlinearity, where the response is a complex function of field strength, form the cornerstones of fields such as nonlinear fibre optics. In consequence, efficient, accurate, and reliable numerical simulation tools capable of modeling these complex interactions are increasingly in demand, as cost effective alternatives to physical experimentation and prototyping.In this thesis, a family of Finite-Element Time-Domain (FETD) based numerical methods for the simulation of electromagnetic problems …  Read more

Sjögren’s syndrome (SS) is a common, chronic, and debilitating autoimmune diseases, affecting nearly 4 million North Americans. It affects females approximately 14 times higher than males, most of which are postmenopausal women. It is characterized by exocrine glands lymphocytic infiltration and glandular destruction. SS is a slowly progressing disease that starts decades before the patients experience any symptoms. Patients will experience dry eyes and mouth, and a wide range of extra-glandular manifestations, including fatigue, arthritis, arthralgia, pulmonary, neurological, cutaneous, and muscular manifestations, and lymphoma. The generalized manifestations lead to a significantly compromised quality of life. The pathogenesis is complex and …  Read more

Moutih Rafei (Supervisor2)  Read more

Constructing and negotiating one’s identities is a central life task that continues across the lifespan and occurs within specific social, cultural, and historical contexts. For persons with impairments, dominant social beliefs and ideas embedded within these contexts, are likely to shape self-perceptions and the identities individuals construct. While negative stereotypes and ideas have historically been associated with disability, this diverse group of people has strived, both collectively and individually, to resist negative characterizations. One example of these efforts is the Disability Arts Movement and within the existing literature, we find evidence that creating and sharing art can help individuals with …  Read more

Cette étude examine les attentes mutuelles des conseillers pédagogiques en mathématiques (CPM) et des enseignants envers leur participation dans un projet de recherche collaboratif. Pour étudier cette collaboration, deux CPM et neuf enseignants ont répondu à un questionnaire concernant les buts de participation au projet et l’identification de leurs rôles et leurs attentes envers leur participation dans le projet de recherche collaboratif. Les écrits scientifiques décrivent un modèle à trois étapes pour la recherche collaborative : la co-situation, la co-opération et la co-production. Les buts et les motivations peuvent être redéfinis tout au long de ces trois stages. Toutefois, une …  Read more

Malgré les propriétés ‘d'autoguérison’ de l'os, les lésions osseuses non soudées, souvent appelées défauts osseux de taille critique (CSBD), peuvent résulter de conditions congénitales, résections tumorales et traumatismes(20). Des efforts marquants ont été récemment mis au point pour trouver un biomatériau pouvant servir d’échafaudage pour restaurer la structure et la fonction originale de l’os lorsqu'il est placé sur le site du défaut osseux. Bon nombre de ces biomatériaux échouent en raison du manque de ressources suffisantes d’approvisionnement vasculaire généralement présent dans la matrice osseuse d’origine(23). Par conséquent, le besoin d’un biomatériau approprié continue de grandir.L’objectif de cette étude est d’utiliser …  Read more

Background: Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) provides quantitative information on tissue blood supply by fitting a model to the acquired data. Conventional models require the arterial input function (AIF) which is difficult to measure.The reference region model (RRM) can quantify perfusion by using a reference tissue to circumvent the AIF.However, the RRM suffers from some major limitations: (i) it is only valid for simple tissues, (ii) it requires prior knowledge of the reference tissue parameters, and (iii) it requires a well-characterized healthy tissue, such as muscle, near the tissue of interest.Methods:Four advances were contributed to reference region modelling …  Read more

Les signalisations par tyrosine kinases dans les cellules malignes sont essentielles pour la progression du cancer. Shc1, un régulateur critique et un point de convergence de la signalisation de la tyrosine kinase, a été ultérieurement montré comme favorisant la suppression immunitaire du cancer du sein. Cependant, le mécanisme moléculaire était inconnu. En combinant des modèles in vivo, des techniques de biologie cellulaire et de la bioinformatique, nous avons identifié des noyaux de signalisation de phospho-tyrosine spécifiques (Y239/240 ou Y313) de protéines adaptatrices Shc1 qui régulent des voies inflammatoires importantes, permettant finalement aux tumeurs d'échapper à la réponse immunitaire anti-tumorale. Nous …  Read more

Different explicit filtering strategies for the Lattice Boltzmann Method (LBM) were implemented and analyzed using the open source solver Palabos and the solver Mathematica. A von Neumann analysis performed by Ricot et al. showed that instabilities occuring for the the single relaxation time (BGK) formulation of the LBM are caused by the interaction of acoustic modes with other modes in the simulations. Moreover, the BGK-VLES (very large eddy simulation) formulation, which uses a turbulence model, causes high numerical dissipation in the flow field solution. One alternative called the LBM-Multi-Relaxation Times (LBM-MRT) is to perform collision on moments of the distribution …  Read more

L'énergie électrique est responsable d'un pourcentage important de la consommation énergétique mondiale et les sources d'énergie électrique non pures représentent encore un quart du bouquet énergétique dans les pays développés comme les États-Unis d'Amérique. De plus, avec l'augmentation prévue de la demande d'électricité due à l'utilisation croissante des véhicules électriques et d'autres dispositifs intelligents tels que les équipements de maison intelligents, le problème des ingénieurs électriciens est de réduire les émissions de l'électricité afin d'atteindre les objectifs de réduction locaux et globaux tout en fournissant suffisamment de ressources pour la demande croissante. Une excellente façon de procéder consiste à incorporer …  Read more

Cette thèse propose un cadre de système de contrôle de microréseaux distribués (DCS) pour contrôler les atouts de microréseaux, y compris les ressources énergétiques distribuées, les charges et le point d'interconnexion. La conception utilise un système multi-agents, dans lequel chaque atout est affecté à un agent. Les agents utilisent des communications de voisin à voisin pour se coordonner. L'objectif des travaux est de démontrer la capacité du DCS à répondre aux exigences de répartition et de transition des microréseaux. Dans le cadre de la conception de l'agent, l'optimisation distribuée pour chaque fonction de micro-réseau est réalisée par l'algorithme de consensus. …  Read more

Abdulkarim, Bassam (Supervisor1)  Read more

Rho GTPases are a subfamily of the Ras superfamily of proteins, that are responsible for cell growth and cytoskeletal dynamics. Rho GTPases are positively regulated by guanine nucleotide exchange factors (GEFs), and negatively regulated by GTPase-activating proteins (GAPs), or guanine nucleotide dissociation inhibitors (GDIs). Our main interest is focused on Cdc42 GTPase-activating protein (CdGAP), also called ARHGAP31, a negative regulator of the GTPases Rac1 and Cdc42. Protein acetylation is a post-translational modification that involves the transfer of an acetyl group from acetyl coenzyme A to a specific site on a peptide. Lysine acetylation is predominantly known, but not restricted to, …  Read more

Barralet, Jake (Supervisor1)  Read more

Lessard, M. Lucie (Supervisor2)  Read more

Marino, Faleh Tamimi (Supervisor2)  Read more

Tewfik, Marc (Supervisor1)  Read more

Les personnes souffrant d’amblyopie démontrent une capacité réduite à juger la profondeur en utilisant la stéréoscopie. Les tests stéréoscopiques cliniques existants ne sont pas suffisamment sensibles pour mesurer les fonctions stéréoscopiques résiduelles chez les amblyopes et limitent notre compréhension de ce déficit. Cette étude présente un test de stéréoscopie pour quantifier la stéréoacuité réduite. Une cible en profondeur définie par la disparité est présentée sur un champ de points aléatoires. Les participants identifient l'emplacement de la cible tout en portant des lunettes 3D actives. Nous avons utilisé la méthode de bruit équivalent afin d’évaluer le rôle de l’efficacité de traitement …  Read more

This thesis summarizes our work on the entanglement entropy of cosmological perturbations. The purpose of this work is to connect and build upon progress in momentum space entanglement in quantum field theory, open quantum cosmological systems, the decoherence of primordial fluctuations in the early universe and the entropy of gravitational perturbations arising from a squeezed super-Hubble vacuum state. We discuss the origin of this entropy from gravitational nonlinearities and mode-couplings arising from quantum vacuum fluctuations. We demonstrate that the entropy of scalar cosmological perturbations can be viewed as momentum space entanglement entropy between sub- and super-Hubble modes. We calculate this …  Read more

Fackson Mwale (Supervisor1)  Read more

Despite the wide applications of powder metallurgy in the additive manufacturing (AM) technologies, the effect of powder characteristics (particle size distribution PSD, surface morphology, etc.) on the spreadability and packing factor in electron beam powder bed fusion (EB-PBF) is not well investigated. Powder spreadability and flowability are controlled by adhesive forces, friction forces (particle-particle interactions due to surface condition and topography) and coulombic forces (van der Waals forces, electrostatic and tribocharging). Currently, there are no standard procedures to measure spreadability. In this thesis, a technique has been proposed to study spreadability in which a single layer of powder is spread …  Read more

Il a été démontré que les marais tempéré à eau douce sont des grandes sources de méthane, contribuant ainsi au fait que les zones humides sont la plus grande source naturelle de méthane atmosphérique. Cependant, nous avons peu de données et de compréhension de la dynamique du méthane des marais. Les objectifs de cette étude étaient de mesurer le flux de méthane (FCH4) à l'échelle de l'écosystème d'un marais tempéré d’eau douce et tenter de déterminer les moteurs de ce flux ainsi que ses voies d'émission. Le flux de méthane ainsi que le flux net de dioxyde de carbone (NEE) …  Read more

Les interneurones de couche moléculaire cérébelleuse (MLI) fournissent une inhibition dynamique directe des cellules de Purkinje, qui constituent le seul produit de sortie du cortex cérébelleux. Il a récemment été démontré que l’inhibition à médiation MLI induisait la modulation du réflexe vestibulo-oculaire et du comportement rythmique ou moteur, bien que leurs rôles spécifiques dans les comportements cérébelleux plus larges soient encore relativement mystérieux. Etant donné que l'activité de la MLI est essentielle à la régulation de la production cellulaire de Purkinje, il est essentiel de déchiffrer les mécanismes par lesquels les MLI ajustent leur excitabilité intrinsèque à des échelles de …  Read more

Ferri, Lorenzo Edwin (Supervisor2)  Read more

Vassiliou, Melina (Supervisor2)  Read more

Les enrobages comestibles peuvent protéger les produits alimentaires de l'exposition à l'environnement et altérer favorablement les activités physiologiques en fournissant les barrières nécessaires contre la perte d'humidité et les échanges de gaz. Les fraises en général sont très périssables et en forme coupée, elles deviennent encore plus périssables en raison des tissus internes exposés et les dommages mécaniques induits. En réponse à la forte demande de fruits coupés prêts à manger, une formulation d'enrobage comestible à base d'alginate de sodium a été utilisée comme barrière protectrice pour prolonger la durée de conservation des fraises coupées, et améliorer leurs propriétés sensorielles. …  Read more

Emami, Elham (Supervisor1)  Read more

Noise in critical care units, in particular, from patient monitor alarms, is harmful for the clinicians and patients alike. This has motivated research aimed at shifting the delivery of physiological vital sign information and announcement of alarm events from visual and auditory devices to haptic transducers. We compare performance in perceiving and identifying the specific type and level of a vital sign that has entered a high or low state, i.e., an alarm event, using several designs of a vibrotactile display, against that of the traditional audio alarm in conjunction with a graphical patient monitor. Multiple vibrotactile rendering conditions were …  Read more

Gilardino, Miroslav Sergio (Supervisor2)  Read more

The artificial pancreas is a closed-loop system that helps improve glycemic control in individuals with type 1 diabetes. Having the potential to revolutionize diabetes care and improve patients’ quality of life, the artificial pancreas is widely considered as the most promising therapy for type 1 diabetes. In-silico testing using simulator environment has the potential to accelerate the pace of development for the artificial pancreas, optimize clinical trials, and save resources. In the present work, we report an extension to current simulation environments used to test and develop the artificial pancreas pre-clinically. Particularly, we propose a model that is able to …  Read more

Ces dernières années, un certain nombre de technologies nano-activées ont été développées pour le traitement d’eau. Parmi celles-ci, les hydrogels (éponges) d’oxyde de graphène (OG) sont parmi les plus importantes. Ces macrostructures poreuses à base de graphène combinent les propriétés uniques du nanomatériau - une surface superficielle exceptionnelle, une chimie de surface amphiphile et une résistance mécanique élevée – avec une aise de manipulation d'un matériau macroscopique. Bien que la capacité d'adsorption de ces adsorbants pour une multitude de composés organiques et inorganiques ait été déterminée dans des conditions de laboratoire contrôlées, l'effet des co-contaminants organiques et de la chimie …  Read more

Nicolau, Belinda Farias (Supervisor1)  Read more

INTRODUCTION: La maladie de Dupuytren (DD) est une affection fibroproliférative courante du fascia digito-palmaire qui peut entraîner des contractures débilitantes et une perte complète de la fonction de la main, et un facteur de croissance transformant aberrant (TGF) - β on pense que la signalisation β joue un rôle critique dans sa pathogenèse. Malgré sa prévalence élevée, un traitement efficace de la DD n'a pas encore été identifié et la signalisation du ciblage (TGF) - β peut être une approche prometteuse. Facteur de croissance transformant (TGF) - β est une cytokine pléiotrope qui régule un large éventail de processus biologiques, …  Read more

In recent years, management strategies for diverticulitis have evolved in response to increasingevidence to support more conservative treatment approaches. Due to this shift in increased nonoperativemanagement, recurrent diverticulitis has become a significant problem. Though not allpatients will develop a recurrence, up to 35% may experience at least one more episode of thedisease. There is uncertainty and inconsistency regarding the predictors of recurrentdiverticulitis, which has led to challenges in clinical decision making. Several retrospectiveanalyses reported on the predictors of recurrence of acute diverticulitis but only one studyreported on the impact of family history on the risk of recurrence. To address this …  Read more

Le cancer gastrique (CG) est l’une des maladies dont l’incidence en Amérique du Nord est toujours en forte progression. Il est le 4ème le cancer le plus fréquent et la 2ème cause principale de décès lié au cancer dans le monde entier. Le péritoine est le site le plus fréquent de récurrence de CG après résection curative et est la principale cause de décès. Une fois que la métastase péritonéale (MP) se produit, le cas est jugé non traitable car les schémas chirurgicaux et chimiothérapeutiques ne sont qu’à des fins palliatives. L’ascite maligne (AM) est une caractéristique commune du CG …  Read more

Fish skin has many important functions: In addition to its ability to provide protection and a mean to carry inside organs, it plays a significant role in altering the overall flexural stiffness of the body. This combination of stiffness and flexibility allows some fishes to use the ‘exo-tendon effect’ to enhance their locomotion and to swim faster. In this mechanism, the dermis and the scales both contribute to the storing and recoiling of elastic energy during undulatory locomotion. In this work, the question of whether we can build an exoskeleton based on fish skin to assist humans was investigated. An …  Read more

Emami, Elham (Supervisor2)  Read more

Mouland, Andrew J (Supervisor2)  Read more

La première partie de la recherche se concentre sur l'effet du traitement à haute pression (HP) sur la réduction du temps de trempage et de cuisson des pois chiches grâce à une hydratation efficace. Le traitement HP a permis d'atteindre le pourcentage d'hydratation souhaité (≈ 90-93%) en moins d'une heure où des résultats similaires pouvaient être atteints avec un trempage d'une nuit sans traitement HP. Le trempage HP avec plusieurs cycles a entraîné un taux d'hydratation plus élevé, et 48N pour les échantillons traités HP pré-trempés et 70N pour les échantillons traités HP sans pré-trempage, contre 368N pour les échantillons …  Read more

On estime que près d’un quart de la population mondiale sont infectée avec la tuberculose latente (ITL). Parmi eux, entre 5-15% vont continuer à développer la tuberculose active. En 2015, l’organisation mondiale de la santé (OMS) a défini la stratégie de la lutte contre la tuberculose visant à mettre fin l’épidémie de tuberculose dans le monde, notamment un objective spécifique consistant à augmenter l’approvisionnement d’un traitement préventif aux contacts étroits de la tuberculose pulmonaire confirmé a plus de 90% d’ici 2025. Malgré la stratégie de l’OMS, pour améliorer l’accès au traitement préventif pour les gens avec l’ITL, peu d’informations ou …  Read more

McPherson, Peter Scott (Supervisor2)  Read more

Marino, Faleh Tamimi (Supervisor1)  Read more

Chiasson, Geneviève (Supervisor2)  Read more

Song, Jun (Supervisor1)  Read more