Dr Thomas Gervais, Ph.D.

Professeur adjoint de génie physique et de génie biomédical;
Génie physique;
École Polytechnique de Montréal, Institut de Génie Biomédical;
CRCHUM (chercheur associé) et Institut du cancer de Montréal.

 

Mots clés : Microfluidique, Laboratoires-sur-puces, Modélisation mathématique, Mécanique des fluids, Phénomènes d’échange, Biocapteurs de surface, Culture cellulaire 3D, Sphéroïdes, Tumeurs microdisséquées (TMD), Vulgarisation et communication scientifiques

2000 B. Ing., École Polytechnique de Montréal, Engineering Physics, Supervisor (if applicable)

2006 Ph.D., Massachusetts Institute of Technology (MIT), Bioengineering (Course 20), with Profs Peter K. Sorger and Klavs F. Jensen

  • 2016-2019 (co-PI), FRQS
    "Stratégies multimodales pour le traitement ciblé de cancers à haut risque"
  • 2016-2018 (PI), Individual Grant, FRQNT
    "Sonde microfluidique multipolaire pour le marquage de haute précision de tissus in vitro"
  • 2015-2017  (co-PI), Operating Grant,
    “Translating molecular science to soft-tissue sarcoma treatments”
  • 2015-2017  (co- PI), Operating Grant, Cancer Research Society (CRS),
    “Ovarian tumors on-chip : quantitative tools to predict chemoresponse using patient-specific proliferation assays”
  • 2015  (co-PI), Innovation Fund, Canadian Foundation for Innovation (CFI),
    "Infrastructure for micro-imaging and optical glass processing (#33372)"
  • 2014-2019  (PI), Discovery Grant, National Science and Engineering Research Council (NSERC),
    “Open microfluidic platforms for the in vitro assessment of tumor response to drugs”
  • 2014-2016  (co-PI) Innovation operating grant, Canadian Cancer Society Research Institute (CCSRI),
    “Microfluidic based empirical testing versus predictive biomarkers to stratify cancer care in ovarian cancer patients.”
  • 2013-2015  (co-PI) Movember discovery grant, Prostate Cancer Canada,
    “Validation and use of a microfluidic platform to test prostate cancer response to targeted therapies »
  • 2013-2014  (co-PI) Explore grant, Consortium Québécois de Développement du médicament.
    “Circumventing the need for predictive biomarkers in personalized ovarian cancer therapies: empirical chemosensitivity testing using a microfluidics-based multiplex platform"

 

Prix et récompenses

2016  Prix méritas du meilleur enseignant aux cycles supérieurs en genie biomédical, Polytechnique Montréal

2013  Prix méritas du meilleur chargé de cours en génie physique, Polytechnique Montréal 2012  

2012  Prix du meilleur reportage audio/video, Gala de l’Association des Journalistes Indépendants du Québec

2011  Prix méritas du meilleur chargé d’enseignement, Polytechnique Montréal

2011  Prix de la meilleure chronique audio/video, Gala de l’Association des Journalistes Indépendants du Québec

2006  Prix de la relève, Bourse de Journalisme Scientifique Fernand-Seguin, Radio-Canada

2000  Profil De Vinci, École Polytechnique de Montréal

Mes intérêts de recherche ont trait au design, à la caractérisation et à la fabrication de systèmes microfluidiques, ou laboratoires-sur-puces, pour des applications en recherche sur le cancer, sur la découverte de médicaments, et en médecine personnalisée. Durant les dernières dix années, les technologies à base de laboratoires-sur-puces se sont retrouvées au cœur de nombreuses innovations en recherche sur le cancer, notamment pour identifier et quantifier les cellules tumorales circulantes (CTC), pour synthétiser et faire croître des modèles 3D de tumeurs synthétiques, et comme outil pour effectuer de l’immunohistochimie à haute résolution en pathologie. Les avantages inhérents aux systèmes miniatures sont leur coût de production et d’opération faibles ainsi que leur portabilité, leur capacité d’utiliser des quantités minimales d’échantillons et de réactifs pour réaliser des tests, leur temps d’analyse court, et leur capacité d’effectuer plusieurs tests en parallèle (multiplexage).

 

Dans ce champ d’étude relativement vaste, notre groupe contribue directement au développement de nouveaux types de modèles in vitro de cancer pour la découverte de médicament et l’optimisation de la réponse au traitement. Nous avons appelés ces modèles Tumeurs microdisséquées (TMD ou MDT en anglais). Ces échantillons de tumeur sont extraits par chirurgie ou par biopsie, coupés à des tailles sous millimétriques, et chargées dans une puce spécialement conçu pour leur culture et leur analyse. Nos résultats ont révélé que les MDT peuvent être maintenus en vie sur puce pour plusieurs jours, un temps suffisamment long pour réaliser des tests de réponse à divers médicaments anti-cancer.

 

Sur un plan plus fondamental, notre groupe est aussi activement impliqué dans la modélisation des écoulements dans des géométries microfluidiques dites « ouvertes ». Ce type d’écoulement, et les phénomènes d’échange qui y sont rattachés, sont au cœur de plusieurs nouvelles technologies, incluant les plateformes de synthèse de sphéroïdes (aggrégats de cellules tumorales), les sondes microfluidiques et les systèmes capillaires autonomes. 

 

Nos recherches comptent sur de solides collaborations avec des ingénieurs (d. Juncker, F. Leblond), biologistes du cancer (A.M. Mes-Masson, F. Rodier). des cliniciens (F. Saad, D. Provencher, P. Wong) du CRCHUM et de l’Institut du cancer de Montréal et des partenaires de l'industrie (IBM Research) afin d’assurer une translation la plus directe possible des découvertes  vers des applications cliniques.

 

Quelques uns de nos projets courants sont listés ci-dessous, incluant les collaborateurs qui les soutiennent :

 

  • Développement de tumeurs microdisséquées sur puce afin de les employer comme modèle pour optimiser la réponse au traitement et la découverte de médicaments. (collaborations avec A-M Mes-Masson, F. Rodier, F. Saad, D. Provencher)
  • Développement d’un imageur spectroscopique en fluorescence pour la quantification sur puce de la réponse des tumeurs aux agents anti-cancer (collaborations avec A-M Mes-Masson and F. Leblond).
  • Développement d’un environnement de culture sur puce pour étudier l’effet de la chimiothérapie et de la radiothérapie sur des échantillons de tumeurs 3D (TMD et sphéroïdes) (collaboration avecA-M Mes-Masson, P. Wong)
  • Modélisation mathématique du transport biochimique dans les capteurs microfluidiques de basés sur l’adsorption.
  • Microfluidique fondamentale: développement de nouvelles applications pour stocker et libérer des réactifs sur puce, exploiter de nouveaux phénomènes d’échanges sur puce à l’échelle micro et nanométrique (collaboration avec D. Juncker (McGill) et E. Delamarche (IBM research – Zürich).

Sites connexes :

  1. Amélie St-Georges-Robillard, Ph.D. Candidate, Amelie.St-Georges-Robillard@polymtl.ca
  2. Alexandre R. Brunet, M.Sc. Candidat, Alexandre.R-Brunet@polymtl.ca
  3. Étienne Boulais, Ph.D.. Candidat, Etienne-2.Boulais@polymtl.ca
  4. Robin Guay-Lord, M.Sc. Candidate, Robin.Guay-Lord@polymtl.ca
  5. Pierre-Alexandre Goyette, M.Sc. Candidat, Pierre-Alexandre-F.Goyette@polymtl.ca
  6. Samel Castonguay, Ph.D. Candidat, samuel.castonguay@polymtl.ca
  7. Maeva Bavoux, M.Sc. A. Candidate, maeva.bavoux@polymtl.ca

 

Anciens étudiants :

  1. Mélina Astolfi, M.Sc.
  2. Dr Mohana Marimuthu, Ph.D.
  3. Nassim Rousset, M.Sc.
  4. Dr Bishnubrata Patra, Ph.D.
  5. Julia Bairos, M. Eng. 
  1. Rousset N, Monet F, Gervais T. “Simulation-assisted design of microfluidic sample traps for optimal trapping and culture of non-adherent single cells, tissues, and spheroids”. Scientific Reports, 7: 245, pp. 1-12, 2017, DOI: 10.1038/s41598-017-00229-1
  2. Astolfi M, Péant B, Lateef MA, Rousset N, Kendall-Dupont J, Carmona E, Provencher D, Saad F, Mes-Masson AM, Gervais T, “Micro-dissected tumor tissues on chip: an ex vivo method for drug testing and personalized therapy”, Lab Chip, 2016;16:312-325 
  3. Safavieh M., Qasaimeh M.A., Vakil A., Juncker D., Gervais  T, “Microfluidic probes as flow dipoles: theory and applications”, Scientific Reports, vol 5, p. 11943, 2015, DOI: 10.1038/srep11943
  4. Tawil N., Altef A., Sacher E., Maisonneuve M., Gervais T, Mandeville R., Meunier M., « Surface Plasmon Resonance Determination of the Binding Mechanisms of L-Cysteine and 11-Mercaptoundecanoic Acid on Gold », J. Phys. Chem. C, 2013
  5. Das T, Meunier L, Gervais T, Barbe L, Guenat O, Provencher D, Mes-Masson AM, “Empirical Chemosensitivity Testing in a Spheroid Model of Ovarian Cancer using a Microfluidics-based Multiplex Platform”, Biomicrofluidics, 2013;7(1):11805.
  6. Qasaimeh, M. A., Gervais T., Juncker D. « Microfluidic quadrupole and floating concentration gradients », Nature Communications, 2:464, 2011.
  7. T. Gervais, J. El-Ali, A. Günther, and K. F. Jensen, Flow-Induced deformation of shallow microfluidic channels, Lab Chip, 2006, 6, 500–7.
  8. T. Gervais and K. F. Jensen, Mass transport and surface reactions in microfluidic systems, Chem. Eng. Sci., 2006, 61, 1102–1121.