Ancien lauréat
Prix Défi innovation de 2008

Darren Kraemer

Surgery with Mid-IR Picosecond Lasers

University of Toronto

Les travaux de recherche réalisés par Darren Kraemer à l'University of Toronto permettront de mettre au point une nouvelle génération d'instruments laser médicaux d'une précision inouïe. Grâce à ses travaux, M. Kraemer a remporté le premier prix de 10 000 $ au concours des prix Défi innovation du CRSNG de 2008.

Au départ, M. Kraemer cherchait à mieux comprendre certains comportements de la molécule d'eau en découvrant de nouvelles interactions qui ont modifié certaines idées reçues dans le domaine. Dans le cadre de ses travaux de recherche, il a utilisé un laser émettant des impulsions ultracourtes dans l'infrarouge moyen pour exciter les molécules d'eau. Puisque le corps humain est majoritairement composé d'eau, cette technologie a démontré un potentiel extraordinaire en chirurgie et pour d'autres actes médicaux.

Depuis son invention, on rêve d'étendre la technologie laser aux bistouris. Or, l'utilité des lasers-bistouris est limitée du fait qu'un faisceau suffisamment puissant pour couper les tissus endommage également les tissus qui jouxtent l'incision, ce qui retarde leur cicatrisation. M. Kraemer et ses collègues ont découvert qu'un laser syntonisé dans l'infrarouge moyen et émettant des impulsions de l'ordre de la picoseconde (millionième de millionième de seconde) contourne cette difficulté. En outre, puisque la fréquence de la lumière est proche de celles des vibrations de l'eau et des autres molécules constituantes des tissus, l'énergie lumineuse est efficacement transformée en énergie mécanique qui détache les tissus. Ce processus est si rapide que le faisceau n'a pas le temps d'endommager les zones avoisinantes.

Jusqu'à maintenant, seuls de gros lasers appartenant à de grandes installations de recherche pouvaient produire ces impulsions avec une puissance nécessaire. Tirant parti de ses connaissances en génie, M. Kraemer a résolu plusieurs problèmes techniques pour produire un petit dispositif simple et peu coûteux qui, au besoin, peut être adapté à différents actes médicaux.

Il en résulte une technologie laser qui, pour la première fois, rivalise avec la précision et le caractère peu invasif du bistouri mécanique. M. Kraemer et ses collègues ont obtenu des brevets et créé une société, Attodyne inc., qui raffinera et éprouvera cette technologie dans l'espoir de l'appliquer à la dentisterie, à l'oncologie, à la chirurgie plastique et à d'autres activités médicales. Il prévoit également que sa découverte sera utilisée en usinage de précision, en fabrication, en imagerie ainsi que dans d'autres domaines.