• Relations structure-fonction des canaux KV dépendants du voltage
• Mesures en temps-résolu de spectroscopie de fluorescence de protéines membranaires, qui sont purifiées et reconstituées dans des systèmes membranaires synthétiques
• Étude des protéines membranaire par des mesures de temps de vie de fluorescence
• Étude des mécanismes moléculaires des toxines "formeuses de pores" par la spectroscopie de fluorescence

• Modélisation de transport de radiation couplé aux champs magnétiques par la méthode Monte Carlo.
• Caractérisation de tissus par tomodensitométrie spectrale.
• Dosimétrie de petits champs.
• Simulation de la réponse dosimétrique de détecteurs.
• Détecteurs de radiation : chambres à ionisation, film radiochromique, diodes, scintillateur, chambre d'ionisation liquide.

Delphine Bouilly et son équipe assemblent des circuits et capteurs électroniques ultraminiaturisés permettant de sonder les molécules biologiques (ADN, protéines) à l’échelle de la molécule individuelle. En particulier, ils s’intéressent à mesurer la dynamique des interactions entre molécules ou des fluctuations à l’intérieur d’une seule molécule. Le but de ces travaux est de développer de nouveaux outils pour détecter les biomarqueurs associés à différents types de cancer, et de mieux comprendre la mécanique des macromolécules élémentaires, en vue d’informer la conception de médicaments et traitements.

Recherches visant à améliorer les techniques de traitement en radio-oncologie et les techniques d'imagerie en radiologie et en médecine nucléaire. La présence d'équipements spécialisés dans les départements cliniques (accélérateurs linéaires, tomodensitomètre, tomographe à émission de positrons, salles de curiethérapie) permet de développer des projets dont l'application clinique est souvent directe.

Dirige un groupe de recherche constitué d'étudiants gradués ainsi que de stagiaires du département de physique et de l’école Polytechnique. Les étudiants sont basés au département de radio-oncologie et au CRCHUM et côtoient régulièrement le personnel clinique c’est-à-dire les physiciens cliniques, les médecins et les technologues.

• Dynamique des protéines dans divers environnements.

  L’expertise de M. Gaudreault l’a notamment incité à développer une approche intégrée de la chimie verte basée sur les fibres recyclées. Ses antécédents scientifiques et appliqués lui ont permis d’établir de solides partenariats entre les universités et l’industrie. Il est membre du Centre de chimie verte et de catalyse (CCVC) depuis 2011 et membre associé du Centre québécois sur les matériaux fonctionnels (CQMF) depuis 2018.

  Les intérêts scientifiques du Dr Gaudreault incluent: chimie verte, maladie d'Alzheimer, COVID-19, modélisation moléculaire, cinétique des colloïdes, chimie du blanchiment de la pâte cellulosique et de la fabrication du papier, recyclage, inhibition de la corrosion, biomolécules et biomatériaux.

• Radiothérapie adaptative
• Protonthérapie
• Simulations Monte Carlo
• Imagerie quantitative
• Intelligence artificielle

Mes travaux portent sur l'étude numérique du comportement de la matière au niveau atomique. Ainsi, je m'intéresse à la dynamique d'assemblage de protéines en des structures neurotoxiques associées avec des maladies dégénératives telles que les maladies d'Alzheimer et de Parkinson. J'étudie également la formation de nanostructures, tels que l'assemblage de nanofils de silicium sous une goutte d'or ainsi que la relaxation de systèmes désordonnés tels que les verres et les matériaux amorphes. Tous ces systèmes sont caractérisés par une évolution au niveau atomique sur des temps longs, c'est à dire des secondes ou plus. Pour parvenir à suivre cette évolution, je travaille donc également au développement d'algorithmes accélérés qui permettent de suivre le mouvement atomique sur des temps expérimentaux. Les algorithmes développés dans mon groupe sont parmi les plus efficaces aux mondes, ce qui nous permet d'étudier des phénomènes difficilement accessibles autrement.

Je m'intéresse également aux questions énergétiques et de ressources naturelles, du gaz de schiste et du pétrole aux ressources minières. J'ai publié plusieurs livres grand public sur le sujet et j'ai dirigé quelques travaux d'étudiants sur le sujet.

J'animait également l'émission de vulgarisation scientifique La Grande Équation, diffusé à Radio Ville-Marie.