La criminalistique peut être définie comme l’application de procédés techniques aux investigations judiciaires permettant l’étude scientifique des traces et des indices retrouvés sur les scènes de crime.Depuis la découverte de l’empreinte génétique par Sir Alec Jeffreys en 1984, le monde judiciaire s’est profondément ancré dans l’ère de l’ADN en raison d’évolutions technologiques successives dans le domaine de la biologie moléculaire et ses applications en criminalistique. Le besoin de réponse instantanée est omniprésent dans les esprits. La mise en œuvre de techniques d’analyses simples, sensibles, fiables et permettant d’obtenir des résultats dans les plus brefs délais sont les clés du succès.Au cours des processus techniques, la collecte du matériel biologique, et donc de l’ADN au sein de la trace, constitue une étape incontournable et cruciale qui va conditionner la réussite des analyses. Ce travail de recherche a donc consisté à développer des solutions performantes de prélèvements de matériels biologiques soit en détournant de leur fonction initiale des solutions existantes soit en développant des solutions simples mais innovantes combinant les avantages des solutions existantes. Ces travaux ont permis de donner naissance au micro-écouvillon GendSAG. Les potentialités de GendSAG permettent de proposer une solution alternative aux solutions commerciales de systèmes intégrés d’analyses rapide d’ADN. Cette solution alternative d’analyse rapide et haut débit de l’ADN mise en œuvre dans un laboratoire mobile au plus près de la scène de crime répond non seulement à la grande majorité des avantages des systèmes intégrés mais également à toutes leurs limitations. / Forensic sciences can be defined as the used of technical processes to judicial investigations allowing the scientific study of traces and evidences found on crime scenes.Since the discovery of DNA fingerprinting by Sir Alec Jeffreys in 1984, the legal world has become deeply rooted in the DNA by successive technological developments in molecular biology and its applications in forensic. The need for instant response is omnipresent in the minds. The key to success is the implementation of simple, sensitive, reliable analytical techniques that enable results to be achieved in the shortest possible time.During these technical processes, the collection of biological samples, is an unavoidable and a crucial step that will condition the analysis success rate. This study consisted in developing efficient biological collecting solutions either by diverting from their original function the existing solutions or by developing simple but innovative solutions combining the advantages of the existing solutions. This allowed developing the micro-swab GendSAG. The potentialities of GendSAG make it possible to propose an alternative solution to the commercial rapid DNA analysis integrated systems. This rapid, cost effective and high-throughput DNA analysis solution performed in a dedicated mobile laboratory directly into the crime scene enables the large majority of the rapid DNA analysis integrated systems benefits and also all of their limitations.

Black carbon (BC) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are two atmospheric pollutants produced by motor vehicles using carbonaceous fuels. As a part of the Mexico City Project, measurements of BC, PPAHs and many other gas- and particle-phase emissions were measured in Mexico City using a mobile laboratory during the Mexico City Metropolitan Area field campaign in April 2003 (MCMA-2003). The main goal of this research is to estimate emissions of BC and particulate PAHs (PPAHs) for Mexico City's vehicle fleet. The emissions of gas-phase pollutants such as carbon monoxide (CO), total nitrogen oxides (NOy) and volatile organic compounds (VOC) are also estimated. The mobile lab has previously been used to chase vehicles and measure their emissions, but analysis has traditionally focused on determining emission factors of individual vehicles associated with specific chasing events. The laboratory continuously samples ambient air from an inlet at the front of the van, and it is always "seeing" exhaust plumes from the vehicles around it while driving through traffic. We have developed an algorithm that automatically identifies the exhaust plume measurement points, which are then used as the basis for calculation of emission factors. In the nearly 90 hours of on-road sampling during the field campaign, we have identified ~30,000 exhaust measurement points. The large sample size enables us to estimate fleet-average emission factors and thus the emission inventory. Motor vehicles are estimated to emit annually 1,960 tons of BC, 56.2 tons of PPAHs, 1,320,000 tons of CO, 125,000 tons of NOy and 2440 tons of VOCs. The spatial and temporal patterns of BC and PPAHs in different locations with in MCMA are also studied. / Master of Science

The main objective of this research program was to assess the status of clinical knowledge and evidence-based practice in the medical management of mass casualties, contaminated by exposure to a chemical weapon, during a medical evacuation, which is defined as from the incident site of a contaminated environment up-to a clean zone. First, in our published systematic review, we assessed past medical responses during a chemical attack. The lack of clinical data and intervention-related information, such as protection and decontamination capabilities, stresses not only the need to study acute or prehospital settings, but also a set of integrated competences in the contaminated environment (i.e.: protection, decontamination and clinical interventions) (Prospero registered CRD42019104473). Second, a method paper which presents an ongoing international retro-prospective observational study on the medical responses during a chemical attack has been submitted for publication. The goal of this study is to describe the acute clinical management of patients in the contaminated zone (1970-2036; US Clinical trial registered NCT05026645). Data gathering is currently ongoing with the use of a comprehensive online registry programmed by the Quebec Respiratory Health Research Network. In the third and fourth, we started the development of two technological innovations to improve the medical management of mass casualties, caused by a chemical weapon, in contaminated environments. The first is the creation of a mobile laboratory for the continuity of our work in both indoor and outdoor settings. The other is the launch of a research program, named VIMY Multi-System, which includes: (1) An electronic casualty card system integrating the United Kingdom National Early Warning System; (2) a forward-deployable telemedicine capability prototype – currently undergoing integration testing – that incorporates drone technology to monitor patients being clinically managed in a simulated chemically contaminated environment. Our fifth published paper, on the methods of oxygen conservation with an automated titration system (n= 60; US Clinical trial registered NCT02782936 and NCT02809807), showed that such an automated system may constitute a viable medical solution for interventions in a contaminated environment and also constitutes one of the possible solutions to improve therapeutic interventions. The system studied allows the maintenance of adequate oxygenation while reducing the use of oxygen in patients, making it possible to extend their treatment duration even under conditions of limited logistical resources in oxygen. The oxygen flow provided by the automated system allows a mean reduction in administered oxygen quantities of more than six-fold when decreasing the prescribed SpO2 target from 98 to 90% (5 L/min to1 L/min, p <0.001) in hospitalized patients with respiratory disorders. The comparison was conducted on the basis of conservative flow rate targets reported in the literature (2.5, 5.0, 10.0 and 15.0 l/min). When it comes to the automated correction of a hypoxemic condition in sick patients and healthy subjects wearing a gas mask, the prescribed SpO2 target resulted in maximum administered oxygen flow rates of 0.2 L/min and 2.9 L/min respectively. These results show a possible logistic and therapeutic optimization in the use of oxygen. Finally, these initial advances will be integrated as our research work progresses in order to improve clinical evidence-based practices in contaminated environments due to the use of chemical weapons. / L’objectif principal de cette recherche était d’évaluer l’état des connaissances et le savoir-faire de la pratique clinique dans la gestion d’un grand nombre de blessés, contaminés des suites d’une exposition à l’arme chimique, pendant leur évacuation médicale depuis le site de l’incident dans un environnement contaminé jusqu’à la zone propre. Premièrement, dans une revue systématique que nous avons publiée, nous avons évalué les réponses médicales passées lors d’attaques chimiques. Le manque de données cliniques et d’autres informations liées à l’intervention, tel que les capacités de protection et de décontamination, souligne non seulement la nécessité d’étudier l’environnement préhospitalier, mais aussi la gamme de compétences interdépendantes en milieu contaminé (c.-à-d. : protection, décontamination et interventions cliniques) (Prospero CRD42019104473). Deuxièmement, nous avons soumis pour publication la méthodologie d’une étude rétroprospective observationnelle internationale s’intéressant aux réponses médicales lors d’une attaque chimique. Le but consiste à décrire la gestion clinique en soins aigus des blessés dans la zone contaminée (1970-2036) (ClinicalTrials.gov NCT05026645). L’acquisition de données est en cours à l’aide d’un registre de données intégral en ligne qui a été programmé par le Réseau de recherche en santé respiratoire du Québec. En troisième et quatrième lieu, nous avons entrepris le développement de deux innovations technologiques afin d’améliorer la prise en charge médicale des patients en milieu contaminé à la suite de l’utilisation de l’arme chimique. L’un est la création d’un laboratoire mobile pour poursuivre nos travaux tant à l’intérieur qu’à l’extérieur. L’autre est la mise sur pied d’un programme de recherche, nommé VIMY Multi-Systèmes, qui inclut : (1) un système de carte de blessés électronique intégrant le système national d’alerte précoce du Royaume-Uni, (2) les premiers tests d’intégration d’un prototype d’une capacité de télémédecine de déploiement avancé, incluant la technologie du drone, pour une surveillance clinique globale des patients pris en charge en milieu contaminé chimique simulé. Notre cinquième publication, qui porte sur les méthodes de maintien de l’oxygénation par titrage automatisée (n=60 ; ClinicalTrials.gov NCT02782936 et NCT02809807), nous a permis de démontrer qu’un système automatisé peut constituer une solution médicale intéressante qui serait applicable dans les interventions en milieu contaminé et de surcroît comme une solution pour améliorer les actions thérapeutiques. Le système que nous avons étudié permet de maintenir une oxygénation adéquate tout en limitant la consommation d’oxygène des patients, prolongeant ainsi leur durée de traitement, notamment en cas de ressources en oxygène limitées. D’une part, le débit de l’oxygène fourni par le système automatisé a permis une réduction moyenne des quantités administrées de l’ordre de plus de six fois lors de la diminution de la cible de saturation en oxygène (SpO2) prescrite de 98 à 90 % (5 L/min à 1 L/min, p < 0,001) chez les patients hospitalisés atteints de maladies respiratoires. La comparaison s’est faite par rapport à des débits conservateurs rapportés dans la littérature (2,5, 5,0, 10,0 et 15,0 L/min). D’autre part, la correction automatisée d’une condition hypoxémique chez les patients malades et les sujets sains portant le masque à gaz, la cible SpO2 a engendré des débits maximaux d’oxygènes administrés de 2,5 et 2,9 L/min respectivement. Ainsi, nous avons démontré une optimalisation logistique et thérapeutique de la consommation de l’oxygène. Finalement, ces premières avancées seront intégrées au fur et à mesure de l’avancement de nos recherches afin d’améliorer le processus de soins en milieu contaminé issu de l’utilisation de l’arme chimique.