Les travaux de recherche de mon équipe visent à mieux évaluer les risques toxicologiques chez l’humain associés à des expositions environnementales et professionnelles à des produits chimiques par l’utilisation de la biosurveillance et de la modélisation toxicocinétique. Nos activités impliquent le développement de méthodes analytiques pour la quantification de faibles niveaux de biomarqueurs de l’exposition à certains polluants chimiques. Ces méthodes permettent d’étudier le comportement cinétique de ces substances dans l’organisme animal et humain. Les données peuvent alors servir au développement de modèles biomathématiques pour décrire le devenir des contaminants d’intérêt dans l’organisme humain et reconstituer les doses absorbées à partir de mesures de biomarqueurs.

Nos travaux consistent également à utiliser la mesure de biomarqueurs et les outils de modélisation toxicocinétique pour l’évaluation de l’exposition à des contaminants et des risques d’effets sanitaires dans la population générale et dans le milieu de travail. Les contaminants étudiés dans ce contexte incluent les pyréthrines naturelles, les pyréthrinoïdes, les phtalimides, les insecticides organophosphorés, les carbamates, les biphényles polychlorés, les hydrocarbures aromatiques polycycliques, le formaldéhyde, le sélénium, les métaux et métalloïdes, comme le mercure, l’arsenic, incluant les métaux rares.

• Évaluation des expositions professionnelles aux contaminants physiques, chimiques et biologiques
• Substitution des substances toxiques
• Exposition aux nanoparticules et particules ultrafines
• Modélisation mathématique des concentrations de contaminants en milieu de travail
• Surveillance biologique

Thèmes : Hygiène du travail, santé et sécurité, évaluation des expositions professionnelles

• Évaluation des risques occupationnels et environnementaux
• Modélisation pharmacocinétique à base physiologique et dynamique (PBPK/PD) et cellulaire
• Études sur les modes d’action des contaminants et des solvants
• Toxicologie des nanoparticules (nanotoxicologie et nanosécurité)

Ludwig Vinches acquis une solide expertise dans le domaine de la santé et de la sécurité au travail (SST), en particulier, sur l’exposition des travailleurs aux particules nanométriques ainsi que sur les équipements et les vêtements de protection associés. Il a aussi diversifié ses axes de recherche en y incluant, depuis quelques années, les contraintes thermiques extrêmes en milieu de travail et les textiles et les vêtements de protection intelligents, thématique centrale du volet SST de l'industrie 4.0.

Présentement, ses activités de recherche sont axées sur quatre thématiques principales.

La première thématique consiste à évaluer l’exposition des travailleurs aux particules nanométriques et aux composés organiques volatils produits lors de procédés industriels récents comme la fabrication additive (impression 3D) et les procédés d'usinage au laser (découpe, décapage, etc.). En lien direct avec cette thématique, il travaille sur les paramètres intrinsèques de ces procédés industriels afin de réduire l'émission à la source. Sur cette thématique de recherche, il a reçu en avril 2019 une bourse de carrière Junior niveau 1 FRQ-IRSST en santé et sécurité du travail pour une durée de 4 ans.

La seconde thématique regroupe un ensemble de projets de recherche, tant expérimentaux que théoriques (développement de modèles et simulation) sur l’efficacité des vêtements de protection chimique (gants et combinaisons de protection) contre les particules nanométriques sous différentes formes (poudres, solutions colloïdales ou aérosols) dans des conditions simulant leur utilisation en milieu de travail. Ce programme de recherche comprend aussi le développement de nouveaux matériaux permettant une augmentation significative des propriétés barrière des vêtements de protection chimique.

La troisième thématique traduit son intérêt grandissant pour les contraintes thermiques extrêmes en milieu de travail et l’a conduit au développement d'une veste de refroidissement individuelle adaptée au travail en mines profondes. Deux projets sont en cours d’élaboration sur 1) les effets des vestes de refroidissement individuelles sur les paramètres physiologiques, cognitifs et de ressenti : analyse selon le sexe et l’âge et 2) la contrainte thermique en milieu arctique : validation de nouveaux équipements de protection.

La quatrième thématique repose sur le développement de textiles et de vêtements intelligents. Développer des vestes de refroidissement ou chauffantes entièrement contrôlées par les paramètres physiologiques des individus (température de la peau, fréquence cardiaque et respiratoire, pertes hydriques, etc.) sans intervention directe de l'utilisateur ou développer des combinaisons de protection individuelle permettant d'informer le travailleurs qu'il n'est plus protéger contre les particules nanométriques sont deux des objectifs de cette thématique.