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Chercheuse principale à l'INNT, Théorie et de modélisation/Nanobiosystèmes
Professeure auxiliaire, Département de génie électrique et informatique, Université de l'Alberta
Dre Stepanova mène des recherches en analyse numérique ascendante multi-échelle des processus biochimiques fonctionnels et son application pour le développement rationnel des biotechnologies. Des percées récentes en génomique et en protéomique ont permis d’amasser un volume important d’informations sur les éléments constitutifs de la physiologie cellulaire. Ces éléments constitutifs, notamment la composition en acides aminés des protéines, sont supposés déterminer le métabolisme cellulaire, la signalisation intracellulaire et les interactions intercellulaires, pour façonner en bout de ligne les propriétés et les fonctions des cellules et des tissus. On peut s’attendre à une progression rapide des technologies de la santé, médicales et agricoles grâce au contrôle de la physiologie cellulaire par l'ingénierie. La réussite de la mise en œuvre exige le développement de l’expertise et des méthodologies pluridisciplinaires, y compris la caractérisation de la structure des protéines dans le contexte fonctionnel (tant numérique qu’expérimental), de même que le développement et la validation expérimentale des modèles numériques multi-échelle qui relient la structure et la fonction des biomolécules individuelles aux réponses physiologiques anticipées à différents niveaux de systèmes. La recherche de Dre Stepanova englobe :
- L’élaboration d’une méthodologie numérique de base pour la caractérisation et la prévision de la structure à gros grain et de la dynamique dans les protéines, ainsi que le ciblage d’applications en biologie structurelle et en génie biomoléculaire.
- Le développement de modèles qui décrivent les surfactants et leurs applications à l’analyse de la structure et de la fonction des biomembranes.
- L’étude numérique de la perméabilité transmembranaire des objets à l’échelle nanométrique;
- L’application des surfactants organiques pour la nanoencapsulation;
- Le développement de modèles numériques multiéchelle pour décrire la biocinétique cellulaire et son application dans la sécurité de la santé et de l'environnement des nanomatériaux et de l'administration de médicaments.
Les approches théoriques et numériques utilisées par Dre Stepanova et son équipe comprennent l’analyse multidimensionnelle des simulations de dynamique cellulaire, la dynamique généralisée de Langevin, la théorie du champ électrique cohérent, les simulations Monte-Carlo cinétiques et les modèles cinétiques continus.
Dre Stepanova gère également un projet de recherche concertée et d’innovation sur l’optimisation assistée par ordinateur de la nanoformation à haute résolution à gravure directe à l’aide d’un système de lithographie par réseau. Conjointement avec des collaborateurs de l’INN, de l’Université de l’Alberta et de l’industrie, elle élabore des procédés de fabrication de nanoformations denses de taille inférieure à 50 nm.
Emplois
- Chercheuse principale de l'INNT, INNT, Conseil national de recherches du Canada, Edmonton, Alberta. 2005 jusqu'à aujourd'hui.
- Associée de recherche adjointe, INNT, Conseil national de recherches du Canada, Edmonton, Alberta. 2005-aujourd'hui.
- Professeure auxiliaire, Département de génie électrique et informatique, Université de l'Alberta, Edmonton, Alberta. 2005-aujourd'hui.
- Associée de recherche, Département de génie électrique et informatique, Université de l'Alberta, Edmonton, Alberta. 2000-2005.
- Chercheuse (poste menant à la permanence) / Chercheuse principale (permanence), Laboratoire de dynamique non-linéaire, Keldysh Institute for Applied Mathematics (KIAM), Académie russe des sciences (RAS), Moscou, Russie. 1994-1996/1996-1999.
- Chercheuse junior, Laboratoire de spectroscopie électronique Auger, Centre national des sciences de surface et du vide, Moscou, Russie. 1992-1994.
- Ingénieure (poste de recherche), Laboratoire de spectroscopie électronique Auger, Centre national des sciences de surface et du vide, Moscou, Russie. 1986-1988.
- Ingénieure (poste de recherche), Laboratoire de thermophysique, Centre national de métrologie, Moscou, Russie. 1984-1985.
Études et diplômes
- Doctorat ès sciences, École polytechnique d'état de Saint-Pétersbourg, Saint-Pétersbourg, Russie. 1998.
- Doctorat, Centre national des sciences de surface et du vide, Moscou, Russie. 1992.
- Maîtrise ès sciences, Faculté de physique, Département de la physique de l'état solide, Université d'état de Moscou, Moscou, Russie. 1984.
Points saillants
- Portée pluridisciplinaire globale de la recherche en théorie et en modélisation de micro et de nanoprocédés dans la matière condensée.
- Publication de plus de 45 articles.
- Élaboration d’un paradigme théorique de base pour la formation de gros grains de protéines.
- Expertise, contributions innovatrices et gestion de projet dans les domaines suivants :
1. La théorie mésoscopique, la modélisation à gros grain et continue de systèmes de matière molle, y compris la dynamique collective dans les protéines, l’auto-assemblage dans les surfactants et les copolymères blocs et la dissolution de photorésistants polymériques.
2. La fabrication de nanoformations dans un photorésistant polymérique (PMMA) par lithographie par faisceau d’électrons (LFE). L’optimisation assistée par ordinateur de la fabrication de nanostructures par LFE. Le développement de logiciel pour l’optimisation de LFE.
3. La modélisation cinétique de différents aspects de l’interaction des particules avec les surfaces, dont le transport de particules dans les solides, l’émission induite par le rayonnement des surfaces solides, les changements des micro et nanostructures induits par le rayonnement sur des surfaces et dans les polymères, le diagnostic de surface à l'aide de l'impact de particules et la synthèse de nanostructures de surface par dépôt physique en phase gazeuse.
L'information de contact
11421 Saskatchewan Drive
NINT Pièce 2-041
Edmonton, AB T6G 2M9
Tél : 780 641-1717
Fax : 780 641-1601
E-mail : Maria.Stepanova@nrc-cnrc.gc.ca
Publications
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