Les biocapteurs détectent les maladies dans de minuscules échantillons de sang ou de salive; ils s’avèrent un élément clé des examens médicaux. Ils sont extrêmement utiles, et plus ils seront efficaces, plus les diagnostics et les choix de traitements seront rapides. C’est l’avenir auquel aspire Shayan Saeidi, doctorant en génie électrique et informatique, dont les travaux portent sur la conception d’un nouveau type de biocapteur doté d’un système laser intégré.
Ses recherches visent à résoudre certains problèmes courants des biocapteurs actuels, c’est-à-dire la taille, le coût et le recours à de l’équipement supplémentaire pour pouvoir les utiliser.
Des biocapteurs nouveau genre
Novateur, le projet de Shayan Saeidi combine deux types de technologies optiques généralement étudiées séparément : les lasers à semi-conducteurs et la plasmonique. Il en résulte une nouvelle structure laser optimisée pour l’analyse d’échantillons biologiques.
Plus précisément, le doctorant tente d’élargir l’utilisation de la diode laser à semi-conducteur pour l’appliquer aux biocapteurs.
Pour ce faire, il éclaire directement un échantillon de liquide, comme une goutte de sang, à l’aide d’un laser, et les changements dans la lumière en révèlent le contenu. Le capteur peut ainsi détecter des signes de maladie ou d’autres indicateurs de santé importants avec une grande sensibilité, ce qui pourrait accélérer les examens et accroître la précision des résultats.
Rapidité et accessibilité
Par rapport aux biocapteurs commerciaux actuels, ce nouveau concept permet de réduire à la fois le coût et la taille du dispositif.
« Comme il n’est plus nécessaire d’utiliser une source lumineuse externe, nous avons pu diminuer la taille du biocapteur, ce qui le rend plus pratique à utiliser, en particulier en dehors des laboratoires conventionnels, explique l’étudiant. Cela pourrait accélérer les examens médicaux et en faciliter l’accès pour les médecins et les patientes et patients.
Grâce à ces améliorations, le petit biocapteur pourrait être employé dans différents milieux, comme des cliniques et des salles d’urgence faiblement éclairées, ou encore dans les régions éloignées où il n’est pas possible d’avoir accès à des dispositifs coûteux de plus grande taille. Il ouvre ainsi de nouvelles voies d’équité et d’accessibilité en matière de santé.
De l’idée au prototype fonctionnel
Pour établir le fonctionnement du laser, l’équipe de recherche de Shayan Saeidi a d’abord réalisé des dessins et des modèles informatiques. Après environ un an de travail, elle a entrepris la fabrication du dispositif dans les locaux du NanoFab de l’Université d’Ottawa, sous la supervision de Pierre Berini; elle s’apprête aussi à le tester.
Le doctorant espère continuer à perfectionner cette technologie et, à terme, la commercialiser pour qu’elle puisse améliorer les soins de santé courants.
En plus de contribuer aux progrès de la médecine, ses recherches font également avancer le domaine de la photonique en comblant le fossé entre deux technologies de laser différentes. Ces nouvelles découvertes pourraient mener à encore plus d’innovations.
Au-delà du projet, Shayan Saeidi entrevoit déjà d’autres possibilités enthousiasmantes. « Je veux participer à la création de dispositifs et de circuits photoniques, que ce soit en travaillant dans l’industrie ou dans la sphère universitaire, explique-t-il. Les deux jouent un rôle important dans la création de nouvelles technologies qui améliorent nos vies. »
La photonique, une priorité de la Faculté de génie de l’Université d’Ottawa
Le projet de recherche de Shayan Saeidi lui a valu la première place dans la catégorie photonique pour la fabrication de dispositifs et de réseaux et pour la production d’énergie lors de l’édition 2025 de la Compétition d’affiches des études supérieures en génie et en informatique, qui s’est tenue à l’occasion de la Journée de recherche de la Faculté de génie.
Les recherches de ce type menées à la Faculté de génie de l’Université d’Ottawa explorent les technologies optiques qui stimulent les innovations dans les domaines des communications, des soins de santé, de l’informatique quantique, de la collecte de données environnementales et de l’énergie durable.
