Grant: Collaborative Science, Technology and Innovation Program – Ideation Fund

The overall goal is to develop “ARIADNE” (platform for Accelerated and pRecisIon pAndemic Diagnostics and iNfection hEalth), a novel decentralized molecular analytical tool for deployment in the ‘non-expert’ care settings for timely stratification and triage of patients. The proof-of-principle work will target sepsis, a complex and heterogeneous life-threatening dysregulated response to infection that rapidly progresses to multi-organ failure and death when not identified and treated appropriately. It integrates NRC's microfluidic technology (PowerBlade) with novel gene circuit-based molecular sensors, facilitated by machine learning algorithms for biomarker refinement. This project leverages unique strengths of the multidisciplinary collaboration that combines the clinical translational capacity of our team at St. Michael’s Hospital (University of Toronto), synthetic biology expertise and molecular sensor chemistry at the UoT and Boston University, the bioinformatics know-how of our collaborators at Simon Fraser University, ML expertise at DT, NRC’s unique microfluidic technology developed by the MD group.

L’objectif principal est de développer « ARIADNE », une plateforme de diagnostic accéléré et précis pour la lutte contre les pandémies et les infections et un nouvel outil d’analyse moléculaire centralisé destiné à être déployé dans les établissements de soins « non spécialisés » pour la répartition et le triage de la patientèle en temps opportun. La démonstration de principe portera sur la septicémie, une réaction dysrégulée complexe et hétérogène à l’infection qui met la vie en danger et qui évolue rapidement vers une défaillance de plusieurs organes et la mort lorsqu’elle n’est pas diagnostiquée et traitée de manière appropriée. Il intègre la technologie microfluidique du CNRC (PowerBlade) avec de nouveaux capteurs moléculaires basés sur des circuits génétiques, facilités par des algorithmes d’apprentissage automatique (AA) pour le raffinement des biomarqueurs. L’Hôpital St. Michael (Université de Toronto), l’expertise en biologie synthétique et en chimie des capteurs moléculaires de l’Université de Toronto et de l’Université de Boston, le savoir-faire en bio-informatique de nos collaborateurs de l’Université Simon Fraser, l’expertise en intelligence artificielle du Centre de recherche en technologies numériques et la technologie microfluidique unique du CNRC mise au point par le groupe de recherche sur les maladies infectieuses.

In the short term, anticipated outcomes will be strengthened collaborations across industry, academia, and government to support research excellence. In the medium term, anticipated outcomes will be the development of new and potentially disruptive technologies with collaborators. In the long term, find collaborative solutions to public policy challenges and create stronger innovation systems.

À court terme, les résultats prévus seront des collaborations renforcées entre l'industrie, le milieu universitaire et le gouvernement pour soutenir l'excellence en recherche. À moyen terme, les résultats attendus seront le développement de nouvelles technologies potentiellement perturbatrices avec des collaborateurs. À long terme, trouver des solutions collaboratives aux défis des politiques publiques et créer des systèmes d'innovation plus solides.

The Ideation Fund is intended to encourage, test and validate transformative research ideas generated by teams of NRC scientific personnel and external collaborators with complementary capabilities, acting as a demonstration phase for a continually-evolving suite of research and development (R&D) deliverables at the NRC. The fund supports exploratory research through two mechanisms: the New Beginnings Initiative and the Small Teams Initiative.

Le Fonds d’idéation vise à encourager, à mettre à l’essai et à valider les idées de recherche transformatrice des équipes scientifiques du CNRC et des collaborateurs externes dotés de capacités complémentaires. Il servira ainsi de plateforme de démonstration d’une série de produits livrables en matière de recherche-développement (R-D) en constante évolution au CNRC. Le Fonds appuie la recherche exploratoire au moyen de deux mécanismes : l’Initiative « Nouveaux débuts » et l’Initiative « Petites équipes ».