Laboratoire de chimie et de génie des bionanomatériaux

Le Laboratoire de chimie et de génie des bionanomatériaux que dirige Emilio I. Alarcon est situé dans le Centre de recherche de l’Institut de cardiologie de l’Université d’Ottawa (ICUO); il est affilié au Programme de biomatériaux et de régénération de la Division de chirurgie cardiaque de l’ICUO. 

Le Laboratoire vise principalement à mettre au point et à caractériser des nanomatériaux hybrides bioinspirés. Il fabrique des matrices tridimensionnelles (3D) antibactériennes aux propriétés contractiles accrues, destinées à la reconstruction de tissus à faible capacité régénérative, tels que les régions du cœur qui ont été endommagées par une crise cardiaque ou celles de la peau qui présentent des lésions vasculaires (p. ex. les plaies chroniques observées aux pieds de certains patients diabétiques).

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Directeur

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Publications

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Publications choisies: 

  • J. Pupkaite, M. Ahumada, S. Mclaughlin, M. Temkit, S. Alaziz, R. Seymour, M. Ruel, I. Kochevar, M. Griffith, E. J. Suuronen, and E. I. Alarcon. Collagen-Based Photoactive Agent for Tissue Bonding. ACS Applied Materials & Interfaces, 9, 9265-9270 (2017).
  • S. Allison, M. Ahumada, C. Andronic, B. McNeill, F. Variola, M. Ruel, V. Hamel, W. Liang, E. Suuronen, and E. I. Alarcon. Electroconductive nanoengineered biomimetic hybrid fibers for cardiac tissue engineering. Journal of Materials Chemistry B, 5, 2402-2406 (2017).
  • S. McLaughlin, M. Ahumada, W. Franco, T.-F. Mah, R. Seymour, E. J. Suuronen, and E. I. Alarcon. Sprayable peptide-modified silver nanoparticles as barrier against bacterial colonization. Nanoscale, 8, 19200-3 (2016).
  • E. I. Alarcon, B. Vulesevic, A. Argawal, A. Ross, P. Bejjani, J. Podrebarac, R. Ravichandran, J. Phopase, E. J. Suuronen, and M. Griffith. Coloured cornea replacements with anti-infective properties: Expanding the safe use of silver nanoparticles in regenerative medicine. Nanoscale, 8, 6484-9 (2016).
  • M. Ahumada, S. McLaughlin, N. L. Pacioni, and E. I. Alarcon. Spherical Silver Nanoparticles in the Detection of Thermally Denatured Collagens. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 408, 1993-6 (2016).
  • Horacio Poblete, Anirudh Agarwal, Suma S. Thomas, Cornelia Bohne, Ranjith Ranjithkumar, Jaywant Phospase, Jeffrey Comer, and Emilio I. Alarcon. New Insights on Peptide–Silver Nanoparticle Interaction: Deciphering the Role of Cysteine and Lysine in the Peptide Sequence. Langmuir, 32, 265–273 (2016).
  • S. Simoncelli, H.d.A. Weerasekera, C. Fasciani, C. Boddy, P. F. Aramendia, E. I. Alarcon and J. C. Scaiano. Thermoplasmonic ssDNA Dynamic Release from Gold Nanoparticles Examined with Advanced Fluorescence Microscopy. Journal of Physical Chemistry C, 6; 1499-1503 (2015).
  • A. Ahmadi, S. Thorn, E. I. Alarcon, M. Kordos, D. T. Padavan, T. Hadizad, G. O. Cron, R. S. Beanlands, J. N. DaSilva, M. Ruel, R. A. deKemp and E. J. Suuronen. PET imaging of a collagen matrix reveals its effective injection and targeted retention in a mouse model of myocardial infarction. Biomaterials, 49: 18-26 (2015).
  • M. Vignoni, H.d.A. Weerasekera, M.J. Simpson, J. Phopase, T.-F. Mah, M. Griffith, E. I. Alarcon, and J.C. Scaiano, LL37 peptide@silver nanoparticles: Combining the best of the two worlds for skin infection control. Nanoscale, 6(11), 5725-5728 (2014).
  • E. I. Alarcon, K. Udewku, M. Skog, N. Polisetti, N. L. Pacioni,  K. G. Stamplecoskie, M. Gonzalez-Béjar,  A. Richter-Dahlfors, M. Griffith,  and J. C. Scaiano. The Biocompatibility and Antibacterial Properties of Collagen-stabilized, Photochemically Prepared Silver Nanoparticles. Biomaterials, 33 (19), 4947-56 (2012).

Personnel

Responsable :
Emilio Alarcon, Ph.D.

Pour la composition de l’équipe, consultez la page BEaTS Research

Projets

En produisant de nouvelles nanostructures hybrides, le Laboratoire vise à contourner les limites que présentent les matrices extracellulaires biomimétiques dans la régénération tissulaire. Nos travaux de recherche portent sur plusieurs aspects liés aux bionanomatériaux, de la structure chimique des radicaux libres à la production et à l’évaluation des matrices tridimensionnelles (3D) dans la régénération tissulaire. Vous trouverez ci-après la liste des principaux travaux de recherche en cours dans notre laboratoire :

  • Nanofibres électroconductives hybrides dans la mise au point de « pièces de rechange cardiaques » et la régénération myocardique : notre groupe travaille à mettre au point de nouvelles fibres conductives qui serviront à fabriquer des pièces de rechange pour les tissus myocardiaques infarcis.
  • Matrices hybrides 3D dotées de propriétés antibactériennes accrues et d’un potentiel de néovascularisation tissulaire supérieur pour le traitement du pied diabétique (médecine régénérative) : les avancées de notre équipe de recherche ont récemment permis de créer une formulation anti-infectieuse à base de collagène.
  • Vaporisation de biopolymères antibactériens dans la néovascularisation tissulaire et réduction des biofilms à l’origine d’infections tissulaires chroniques : nous aspirons à créer des matériaux de nouvelle génération qui diminuent le temps de guérison des blessures et protègent les tissus endommagés en créant une barrière antimicrobienne durable.
  • Effet des nanoparticules métalliques dans l’oxydation biomoléculaire et la dégradation des nanomatériaux hybrides destinés au génie tissulaire : notre groupe cherche de nouvelles indications quant à l’impact réel des nanomatériaux sur le profil oxydatif et l’étendue des biomolécules exposées au stress oxydatif. Nos découvertes, nous l’espérons, permettront de mieux expliquer le paradigme antioxydant/pro-oxydant des nanoparticules.

Offres d'emploi

Nous invitons les personnes motivées et proactives qui aspirent à poursuivre des études universitaires en chimie, en génie ou en biochimie (tous les cycles confondus) et qui disposent d’une expérience préalable à soumettre leur candidature à notre laboratoire. Notre groupe se consacre principalement à la mise au point de nanomatériaux hybrides destinés au génie tissulaire; pour en savoir plus, consultez la section portant sur la recherche de notre site Web. 

Les candidats doivent faire parvenir un CV détaillé accompagné d’une brève présentation de leurs champs d’intérêt, de même que leurs relevés de notes officiels, par courriel à M. Alarcon (@email).