Daniel Brassard

Rôles et responsabilités

Agent de recherche sénior et chef d'équipe pour l'équipe des systèmes microfluidiques au Conseil national de recherches du Canada, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux. 

Expert avec 15 ans d'expérience dans le développement de technologies de laboratoire sur puce pour des applications au point de service, cliniques, environnementales, de sécurité alimentaire/eau et spatiales. Le principal domaine de recherche du Dr Brassard comprend le développement d'une nouvelle génération de technologies microfluidiques centrifuges pour l'automatisation et le déploiement de tests bioanalytiques complexes. Il dirige également le développement : (i) d'essais biomoléculaires intégrés basés sur des puces pour l'extraction et l'identification d'acides nucléiques, de protéines, de bactéries et de virus dans des environnements cliniques et à distance, (ii) de technologies microfluidiques pour la préparation d'échantillons pour le séquençage, (iii) de technologies microfluidiques numériques hautement intégrées basées sur l'électromouillage, (iv) de matériaux et des processus pour la fabrication de dispositifs microfluidiques thermoplastiques à faible coût, et (v) de technologies de sécurité des documents interactives et dynamiques de nouvelle génération. Expérience solide et récente de la direction de projets de recherche à grande échelle (> 1 million de dollars) et de la coordination d'activités de recherche au sein d'équipes interdisciplinaires et dans plusieurs organisations. Il a contribué de manière déterminante à plusieurs propositions et subventions clés pour des partenaires externes et des organismes de financement au cours des 15 dernières années. Le Dr Brassard dirige quotidiennement une équipe de personnels scientifiques et techniques. Auteur de plus de 35 publications dans des revues spécialisées et inventeur de 13 familles de brevets. Citations : >2000, h-index : 22, indice i-10 (Nov 2022).

Recherche et / ou projets en cours

Technologies microfluidiques et de laboratoire sur puce :

  • Dispositifs bioanalytiques micro et nanométriques pour les applications de soins, cliniques, environnementales et de sécurité alimentaire/eau.
  • Essais biomoléculaires intégrés sur puce pour l'identification d'acides nucléiques, de protéines, de bactéries et de virus en milieu clinique et à distance.
  • Technologies microfluidiques centrifuges de nouvelle génération pour l'automatisation et le déploiement de tests bioanalytiques complexes.
  • Matériaux et procédés pour la fabrication de dispositifs microfluidiques hautement intégrés et peu coûteux.
  • Technologies de capture magnétique microfluidique pour l'isolement d'analytes cibles à partir d'échantillons bruts.
  • Technologies microfluidiques numériques hautement intégrées basées sur l'électromouillage pour la détection et l'identification de cibles biologiques.

Sécurité des documents :

  • Conception de technologies de sécurité des documents interactives et dynamiques de nouvelle génération.
  • Technologies de micro et nanofabrication pour la fabrication de masse à faible coût de technologies de sécurité ultra-minces

Science des matériaux et films minces :

  • Matériaux à haute constante diélectrique et thermochromes pour les applications microélectroniques et optiques.

Énoncés de recherches / projets

Énoncé de recherche pour certains projets de recherche récents :

1. Développement d'un système de préparation d'échantillons basé sur la microfluidique pour la Station spatiale internationale (SSI).

  • Objectif : Effectuer l'extraction automatisée de macromolécules à partir de différents échantillons et produire des échantillons propres et concentrés qui conviennent à l'analyse dans la Station spatiale internationale.
  • Rôle : Responsable scientifique et technique du projet. Responsable de la planification et de l'exécution globales du projet, y compris : le développement, la conception, la fabrication, l'assemblage, les tests et la qualification des cartouches microfluidiques centrifuges à usage unique qui sont conçues pour effectuer des analyses automatisées de préparation d'échantillons dans la SSI. Supervision du développement global de deux essais d'extraction d'acides nucléiques et de protéines cibles à partir d'échantillons de sang total. Responsable de la performance globale des essais et de la communication avec l'Agence spatiale canadienne, le partenaire industriel (MDA) et la NASA. Ce projet, qui repose sur une technologie microfluidique centrifuge développée au CNRC, vise à combler l'écart entre les échantillons bruts et les systèmes de détection existants de l'ISS, ce qui permettra non seulement d'effectuer une surveillance continue de la santé directement à bord de l'ISS, mais aussi d'améliorer la capacité de recueillir les informations nécessaires à un diagnostic médical précis à distance.

2. Préparation automatisée de bibliothèques pour la surveillance décentralisée du SRAS-COV-2

  • Objectif : Dans le contexte de la pandémie de COVID-19, développer et déployer une méthode de préparation automatisée d'échantillons pour le séquençage du génome complet du SRAS-COV-2.
  • Rôle : Chef de projet. Diriger le développement et la validation sur le terrain d'une technologie automatisée et multiplexée de préparation d'échantillons qui peut être facilement déployée dans des endroits éloignés pour transformer des échantillons cliniques bruts de SARS-CoV2 en un format qui peut être interprété directement par les technologies de séquençage existantes. Supervision de la conception, des essais et de l'optimisation de dispositifs microfluidiques centrifuges intégrés, compacts et pouvant être déployés sur le terrain, permettant la lyse automatisée de l'échantillon brut, l'extraction de l'ARN, la transcription inverse, la PCR ARTIC et la purification finale de l'ADN.

3. Nouvelle génération de dispositifs de sécurité interactifs et dynamiques pour les billets de banque

  • Objectif : Développement d'une nouvelle classe de technologies de sécurité permettant une grande variété d'effets actifs et visuellement attrayants qui sont (i) très difficiles à contrefaire et (ii) facilement utilisables par le grand public pour l'authentification de documents de sécurité tels que les billets de banque.
  • Rôle : Chef de projet. Direction de l'ensemble de la réalisation du projet, y compris : la planification stratégique globale, les interactions et les communications scientifiques avec le client, la définition des objectifs et des priorités du projet, la supervision du travail technique et de laboratoire, et la gestion des relations avec les partenaires nationaux et internationaux impliqués dans le projet. A conçu, proposé et démontré plusieurs nouveaux concepts de sécurité des billets de banque qui ont conduit à la publication de plus de quatre familles de brevets et d'applications.

Études

09/2003 – 12/2007        Ph.D. en science de l'énergie et des matériaux – University du Québec, INRS-EMT, Canada.

05/2002 – 09/2003:       Maitrise en science de l'énergie et des matériaux (étendue en Ph.D.) – University du Québec, INRS-EMT, Canada.. 

09/1998 – 05/2002:       Baccalauréat: B. ing. en génie physique - École Polytechnique de Montréal, Canada.

Activités professionnelles / intérêts

2021 - Présent      Membre du Comité consultatif du président sur l'excellence en recherche (CCPER)
2021 - Présent      Membre du Comité scientifique CRAFT (Center for Research and Applications in Fluidic Technologies)
2019 - 2020           Membre du Réseau des chercheurs en début de carrière du CNRC.

Prix

  • Prix d'excellence, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux, 2022
  • Prix d'excellence, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux, 2022
  • Prix instantané, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux, 2021
  • Prix instantané, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux, 2020
  • Prix du CRAFT symposium, 2020
  • Prix de réalisation exceptionnelle, Centre de recherche sur les dispositifs médicaux, 2016 
  • Bourse postdoctorale du CRSNG, 2007 à 2009
  • Bourse postdoctorale du FQRNT  2007 à 2009
  • ACFAS, Prix Desjardins d’excellence pour étudiant-chercheur, 2004
  • BESC Bourse d’étude supérieure du Canada (CRSNG), doctorat, 2004 à 2006
  • Bourse d’étude supérieure du FQRNT, doctorat, 2004 à 2007
  • Bourse d’étude supérieure du CRSNG, maîtrise, 2002 à 2004
  • Bourse d’étude supérieure du FCAR, maîtrise, 2002 à 2004 (décliné)
  • Bourse du CRSNG pour le premier cycle, 2000 et 2001
  • Bourse d’excellence de la fondation de l’école Polytechnique de Mtl, 1998 à 2001 
  • 1er prix à travers le Canada au concours préuniversitaire de l'Association Canadienne des Physiciens (sur plus de 2000 participants), 1998

Inventions et brevets

  • US Patent App. 17/265,162, Plasmon Resonance (PR) System, Instrument, Cartridge, and Method, 2020 
  • US Patent App. 17/265,292, Magnetic Nanoparticle Distribution in Microfluidic Chip, 2020
  • PCT/IB2020/056483, Oil Residue Protection in Oil-Encapsulated Digital Microfluidics, 2020
  • PCT/IB2019/056616, Method and Device for High Gradient Magnetic Separation of Species, (2019-08-02)
  • PCT/IB2015/059971, Janus Microparticles Aligning with Gravitation or Acceleration, (2015-12-23)
  • PCT/IB2015/059968, Dynamic Security Features Activated By Acceleration, (2015-12-23)
  • PCT/IB2015/051591, Pneumatic Manifold for Centrifugal Microfluidic Operations, (2015-03-04)
  • PCT/CA2011/000154, Method for the Fabrication of 3D Microfluidic Devices Based on Open-Through Thermoplastic Elastomer Membranes, (2011-02-15)
  • US20040864472, Titanium silicate films with high dielectric constant, (2004-06-10)

Principales publications

Lidija Malic, Daniel Brassard, Dillon Da Fonte,‡ Christina Nassif,‡ Maxence Mounier,‡ André Ponton, Matthias Geissler, Matthew Shiu, Keith Morton, Jason Ferreira, and Teodor Veres “Automated sample-to-answer centrifugal microfluidic system for rapid molecular diagnostics of SARS-CoV-2”. Accepted for publication in Lab Chip (2022). *** Cover Page***

Byeong-Ui Moon,* Liviu Clime, Javier Alejandro Hernandez-Castro, Daniel Brassard, Christina Nassif, Lidija Malic, and Teodor Veres, “On-the-fly Phase Transition and Density Changes of Aqueous Two-Phase Systems on a Centrifugal Microfluidic Platform”, Langmuir, 38, 79-85 (2022)

B.-U. Moon, L. Clime, D. Brassard, A. Boutin, J. Daoud, K. Morton and T. Veres, “An automated centrifugal microfluidic assay for whole blood fractionation and isolation of multiple cell populations using an aqueous two-phase system”, Lab Chip, 21, 4060–4070, (2021). *** Cover Page***

M. Geissler, D. Brassard†, L. Clime, A. V. C. Pilar, L. Malic, J. Daoud, V. Barrère, C. Luebbert, B. W. Blais, N. Corneau, and T. Veres, “Centrifugal microfluidic lab-on-a-chip system for rapid, automated sample-to-answer detection of enterohemorrhagic Escherichia coli, Analyst, 145, 6831-6845, 2020.  †Equal contribution ***Cover page***

K.-Z. Liu, G. Tian, A. C. T. Ko, M. Geissler, D. Brassard and T. Veres, “Detection of renal biomarkers in chronic kidney disease using microfluidics: progress, challenges and opportunitiesBiomed. Microdevices, 22, 29 (2020). ***Review Article***

D. Brassard†, M. Geissler, M. Descarreaux, D. Tremblay, J. Daoud, L. Clime, M. Mounier D. Charlebois, T. Veres, "Extraction of nucleic acids from blood: Unveiling the potential of active pneumatic pumping in centrifugal microfluidics for integration and automation of sample preparation processes”. Lab Chip, 19, 1941–1952, (2019).  † Equal contribution. ***Cover page***

L. Clime, J. Daoud, D. Brassard, L. Malic, M. Geissler, T. Veres, “Active pumping and control of flows in centrifugal microfluidics: Principles and developments”. Microfluid. Nanofluidics, 23, p. 29, (2019). ***Review Article***

L. Clime†, D. Brassard†, M. Geissler, and T. Veres, “Active pneumatic control of centrifugal microfluidic flows for lab-on-a-chip applications,” Lab Chip, 15, 2400–2411, (2015). † Equal contribution.

A. M. Foudeh†, D. Brassard†, M. Tabrizian, and T. Veres, “Rapid and multiplex detection of Legionella’s RNA using digital microfluidics,” Lab Chip, vol. 15, no. 6, pp. 1609–1618, (2015). †Equal contribution.

L. Malic, X. Zhang, D. Brassard, L. Clime, J. Daoud, C. Luebbert, V. Barrere, A. Boutin, S. Bidawid, J. Farber, N. Corneau, and T. Veres, “Polymer-based microfluidic chip for rapid and efficient immunomagnetic capture and release of Listeria monocytogenes,” Lab Chip, 15, 3994–4007, (2015). ***Cover page***

L. Clime, X. D. Hoa, N. Corneau, K. J. Morton, C. Luebbert, M. Mounier, D. Brassard, M. Geissler, S. Bidawid, J. Farber, and T. Veres, “Microfluidic filtration and extraction of pathogens from food samples by hydrodynamic focusing and inertial lateral migration,” Biomed. Microdevices, 17, p. 17, (2015).

S. Kuss, D. Polcari, M. Geissler, D. Brassard, J. Mauzeroll. “Assessment of multidrug resistance on cell coculture patterns using scanning electrochemical microscopy” Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 110 (23), p. 9249-9254 (2013).

L. Cocker, L. V. Titova, S. Fourmaux, G. Holloway, H.-C. Bandulet, D. Brassard, J.-C. Kieffer, M. A. El Khakani, and F. A. Hegman. “Phase diagram of the ultrafast photoinduced insulator-metal transition in vanadium dioxide”, Physical Review B, vol. 85, 155120 (2012).

L. Clime, D. Brassard, and T. Veres, “Self-priming of liquids in capillary autonomous microfluidic systems” Microfluidic Nanofluidic, vol. 12, pp. 371-382 (2012).

D. Brassard, L. Clime, K. Li, M. Geissler, C. Miville-Godin, E. Roy and T. Veres “3D thermoplastic elastomer microfluidic devices for biological probe immobilization,” Lab on a Chip, vol. 11, pp. 4099-4107 (2011).

L. Malic, D. Brassard, T. Veres, and M. Tabrizian, "Integration and detection of biochemical assays in digital microfluidic LOC devices," Lab on a chip, vol. 10, pp. 418-31 (2010). ***Review Article***

L. Clime, D. Brassard, and T. Veres, "Numerical modeling of electrowetting processes in digital microfluidic devices," Computers & Fluids, vol. 39, pp. 1510-1515 (2010).

T.L. Cocker, L.V. Titova, S. Fourmaux, H.-C. Bandulet, D. Brassard, J.-C. Kieffer, M. A El Khakani, and F. A Hegmann, “Terahertz conductivity of the metal-insulator transition in a nanogranular VO2 film,” Applied Physics Letters, vol. 97, p. 221905 (2010).

Y. Awad, M. El Khakani, D. Brassard, R. Smirani, N. Camiré, M. Lessard, C. Aktik, M. Scarlete, and J. Mouine, "Effect of thermal annealing on the structural and mechanical properties of amorphous silicon carbide films prepared by polymer-source chemical vapor deposition," Thin Solid Films, vol. 518, pp. 2738-2744 (2010).

L. Clime, D. Brassard, and T. Veres, "Numerical modeling of electrowetting transport processes for digital microfluidics," Microfluidics and Nanofluidics, vol. 8, pp. 599-608 (2010).

L. Clime, D. Brassard, and T. Veres, "Numerical modeling of the splitting of magnetic droplets by multiphase lattice Boltzmann equation," Journal of Applied Physics, vol. 105, p. 07B517 (2009).

K. Li, D. Brassard, F. Normandin, C. Miville-Godin, M. Geissler, E. Roy, and T. Veres, "Fabrication of Microfluidic Devices in Thermoplastic Elastomeric Materials for DNA Detection on Thermal Plastic Substrate," Materials Research Society Symposium Proceedings, Materials Research Society, 1222, p. 57-62 (2009).

D. Brassard, L. Malic, F. Normandin, M. Tabrizian, and T. Veres, “Water-oil core-shell droplets for electrowetting-based digital microfluidic devices”. Lab on a Chip 8, p. 1342-1349 (2008).

D. Brassard and M. A. El Khakani “Thermal behavior of the microstructure and the electrical properties of magnetron-sputtered high-k titanium silicate thin films”. Journal of Applied Physics 103, p.114110 (2008).

D. Brassard, L. Malic, F. Normandin, M. Tabrizian, and T. Veres, “Improving the operation of electrowetting-based digital microfluidic systems by using water-oil core-shell droplets”. Proceedings of the 12th International Conference on Miniaturized Systems for Chemistry and Life Sciences (MicroTAS), p. 772-774 (2008).

D. J. Hilton, R. P. Prasankumar, S. Fourmaux, A. Cavalleri, D. Brassard, M. A. El Khakani, J. C. Kieffer, A. J. Taylor, and R. D. Averitt “Enhanced photosusceptibility near Tc for the light-induced insulator-to-metal phase transition in VO2,  Physical Review Letter, 99, 226401 (2007).

D. Brassard, L. Ouellet, and M. A. El Khakani “Substrate biasing effect on the electrical properties of magnetron-sputtered high-k titanium silicate thin films”, Journal of Applied Physics 102, p.034106-1-8 (2007).

D. Brassard, L. Ouellet, and M. A. El Khakani, “Room-temperature deposited titanium silicate thin films for MIM capacitor applications” IEEE Electron Device Letter, 28 (4), p. 261-263 (2007).

D. K. Sarkar, D. Brassard, M. A. El Khakani, and L. Ouellet “Dielectric properties of sol-gel derived high-k titanium silicate thin films” Thin Solid Films 515, p.4788-4793 (2007).

D. Brassard, D. K. Sarkar, M. A. El Khakani, and L. Ouellet, “Compositional effect on the dielectric properties of high-k titanium silicate thin films deposited by means of a co-sputtering process”, Journal of Vacuum Science and Technology A 24,  p.600-605 (2006).

D. K. Sarkar, D. Brassard, M. A. El Khakani, and L. Ouellet, “Single electron tunneling at room temperature in nanocrystalline TixSi1-xO2 composite thin films”, Applied Physics letter 87, 253108 (2005).

D. Brassard, S. Fourmaux, M. Jean-Jacques, J.C. Kieffer, and M. A. El Khakani, “Grain size effect on the semiconductor-metal phase transition characteristics of magnetron-sputtered VO2 thin films”, Applied Physics letter 87, 051910 (2005).

D. Brassard and M. A. El Khakani, “Pulsed-laser deposition of high-k titanium silicate thin films”, Journal of Applied Physics 98, p.054912 1-9 (2005).

D. Brassard, D. K. Sarkar, M. A. El Khakani, and L. Ouellet, “High-k titanium silicate thin films grown by reactive magnetron sputtering for complementary metal-oxide-semiconductor applications”, Journal of Vacuum Science and Technology A 22, p.851-855 (2004).

D. Brassard, D. K. Sarkar, M. A. El Khakani, and L. Ouellet, “Tuning the electrical resistivity of pulsed laser deposited TiSiOx thin films from insulating to conductive behaviors”, Applied Physics Letters 84, p. 2304-2306 (2004).

D. Brassard and M. A. El Khakani, “Dielectric properties of amorphous hydrogenated silicon carbide thin films grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition”, Journal of Applied Physics 93, p. 4066 (2003).

Expérience de travail antérieure

  • 08/2016 - Présent           Chef d'équipe, Systèmes microfluidiques - Conseil national de recherches Canada
  • 01/2020 - Présent           Agent de recherche sénior - Conseil national de recherches Canada
  • 11/2010 - 01/2020           Agent de recherche - Conseil national de recherches Canada  
  • 11/2008 - 11/2010           Associé de recherche - Conseil national de recherches Canada
  • 12/2007 - 11/2008           Boursier postdoctoral en médecine expérimentale - Université Laval, Département de chirurgie
  • 06/2007 - 11/2008           Travailleur invité - Conseil national de recherches Canada
Daniel Brassard

Daniel Brassard

Agent(e) de recherches senior
Dispositifs médicaux
75, boul. de Mortagne
Boucherville, Quebec J4B 6Y4
Langue préférée : français
Autre(s) : français, anglais
Téléphone : 450-641-5821

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